Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Daten zu Ferranti-Display/Tanksäulenanzeige gesucht


von Holger L. (subzero)


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Hallo.

Ich bin durch Zufall an eine Tanksäulenpreisanzeige mit Ferranti-Display
(elektromechanische Magnetklappenanzeigen) gekommen. Es ist ein Modell
Typ  A 10 FP-D mit Anschlusskabel und scheinbar originalem
8-Pol-Din-Stecker männlich.

Drinne stecken einige MC14514BCD, MC14069, MC14071 etc etc. Alles nur
Gatterkrams, kein Prozessor (jedenfalls sah ich nix).

Eigentlich wollte ich die einzelnen 7-Segmente weiterverwenden, jetzt
denke ich über den Betrieb des ganzen Displays nach.

An Herstellerkontakten bin ich dran, mache mir aber wenig Hoffnung, da
die Dinger deutlich über 20 Jahre alt sind.

Hat jemand Unterlagen über das verwendete Protokoll?

von Easylife (Gast)


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Holger Lembke schrieb:
> Drinne stecken einige MC14514BCD, MC14069, MC14071 etc etc. Alles nur
> Gatterkrams, kein Prozessor (jedenfalls sah ich nix).

4-to-16 Decoder, Inverter und 2-Input ORs.

Versuche doch mal, den Schaltplan davon aufzuzeichnen.
Dann kann man dir weiterhelfen.
Ein schwieriges Protokoll kann es nicht sein. Wird irgendwas serielles 
mit einer Bitclock und einer Latch-Clock sein, evtl. mehrere parallele 
Daten-Inputs.

von Oldie (Gast)


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Da zeigst du uns auch das technisch Uninteressanteste!
DAS hat schließlich zu DM-Zeiten jeder Kunde gesehen.

Das Protokoll wirst du wohl aus der Beschaltung der
Standard-Bausteine rauspfriemeln müssen.

Schritt 1:
Fotos der Ansteuerung von allen Seiten.

Schritt 2:
Daraus einen Schaltplan erstellen.

Schritt 3:
Die Funktion geistig nachvollziehen.

Schritt 4:
Auf die passende Ansteuerung schließen.

Alles Andere wäre auch LANGWEILIG!

von Steffen (Gast)


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Holger Lembke schrieb:
> Drinne stecken einige MC14514BCD, MC14069, MC14071 etc etc. Alles nur
> Gatterkrams, kein Prozessor (jedenfalls sah ich nix).
>
> Eigentlich wollte ich die einzelnen 7-Segmente weiterverwenden, jetzt
> denke ich über den Betrieb des ganzen Displays nach.
>
> An Herstellerkontakten bin ich dran, mache mir aber wenig Hoffnung, da
> die Dinger deutlich über 20 Jahre alt sind.

ich würde Dichter oder Texter werden an deiner Stelle....RAP das mal :-D

von Holger L. (subzero)


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Um den Spannungsbogen aufzubauen: Scans von Vorder- und Rückseite hätte 
ich jetzt. Wer die in brauchbarer Auflösung haben will, mit 
Postfachgrenzen bescheid sagen, damit ich sie skalieren kann.

Und vermuten würde ich derzeit: es gibt eine Taktleitung, die mit einem 
MC14017 (Dekadenzähler) scheinbar die Baugruppe auswählt. Dann zwei 
8-Bit-Schieberegister hintereinandergeschaltet, die mit Bits gefüllt 
werden. Ein MC14514 verteilen die Daten jeweils an die oberste Zeile und 
zwei Elemente der 2. Zeile. Das andere MC14514 an die letzten drei der 
zweiten Zeile und die letzte Zeile (also 2 x 7 Module).

Wie das alles miteinander... ist mir unklar.

: Bearbeitet durch User
von Holger L. (subzero)


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Noch ein Nachtrag: ich hab' etwas die Spannungsversorgung nachverfolgt. 
Ein übersichtlicher LM317, ein paar Widerstände und viele Dioden und ein 
Transistor (BCY59x). Letzterer Teile Zweck ist mir unklar.

Raus kommt jedoch, dass von acht Steckerkabeln jeweils 2 für 
Versorgungsspannung verwendet werden, 2xMasse, 2xV.

Bleiben für das Protokoll nur 4 Leitungen übrig.

von Funker (Gast)


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4 Leitungen, klingt nach USB 3.0!

von hp-freund (Gast)


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Holger Lembke schrieb:
> Wer die in brauchbarer Auflösung haben will, mit
> Postfachgrenzen bescheid sagen, damit ich sie skalieren kann.


So herum wird das wohl nichts.
Aber ein netter Mensch hat uns Speicherplatz zum testen angeboten.

Siehe:

Beitrag "Zugriff auf Cloud einmal anders"

von Sascha W. (sascha-w)


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das Routing der Platine ist auch schon mal ein Designerstück.

Sascha

von Easylife (Gast)


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Ich kann da keine Chipbeschriftungen lesen.
Lade es bitte nochmal in min. 4-facher Auflösung hoch, so dass man mit 
den Bildern was anfangen kann.
Stelle die JPG Kompression so ein, dass man gerade noch alles lesen 
kann.
Meine E-Mail bekommst du nicht.

von Holger L. (subzero)


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Soweit bringt mich ein Fußballspiel.

Es gibt Clock, Data, Strobe. Mal gucken, wenn ich da was dranlege.

von Holger L. (subzero)


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Fortsetzung

von Florian (Gast)


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Holger Lembke schrieb:
> elektromechanische Magnetklappenanzeigen

Wie heißen die Teile eigentlich wirklich? Gibt's die noch zu kaufen? 
Andere Größen?

von Holger L. (subzero)


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Alfa-Zeta Ltd. verkauft die, siehe http://www.flipdots.com/. Bei Mustern 
ist die Unterhaltung zäh und kurz, die wollen wohl nix verkaufen.

Soweit ich weiß, war Ferranti einer der großen Hersteller, daher der 
Name. Heißen wohl auch "elektromagnetische Anzeigen" bzw. 
"elektromagnetische 7-Segment-Displays", flip dot display und ein paar 
Namen mehr.

von Holger L. (subzero)


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So. Der Schaltplan ist soweit aufgenommen, dass mir eine Analyse im 
Rahmen meiner Kenntnisse möglich erscheint. Ich bräuchte etwas freies 
Rumassoziieren der noch vorhanden Mitleser als Hilfe... Danke!

Drei Eingänge: Clock, Strobe, Data. Ein Ausgang.

Beim Ausgang vermute ich, dass sie den Zustand des Automaten 
zurückmelden wollen, damit sie Starte, Ende oder so erkennen können.

Die Spulen der Displayelemente sind alle auf der einen Seiten 
zusammengefasst. Die Seite kann über den Dekadenzähler (IC12: 4017N) 
durchgezählt werden.

Die anderen Enden der Spulen sind über ein Diodenarray (rechter unterer 
Planabschnitt, nur teilweise aufgenommen) auf einen 4-zu-16 
Zeilendecoder geführt. Das passiert scheinbar nicht "1 Display : 1 
Array" sondern über die verschiedenen Arrays verteilt. (Egal. Kann man 
später zuordnen).

Über die beiden 4094 werden 16 Bit reingeschoben.

Und an der Stelle klemmt meine Analyse. Die Daten werden via Clock 
reingeschoben. Damit zählen die beiden 4017er aber auch immer mit, da 
sie an der Clock hängen. Es sei denn, es wird an ENA geschaltet, aber da 
find' ich nix, womit das geht.

Nächstes Problem ist, dass zum Ansteuern der Displays die Spannungen 
getauscht werden müssen. "+-" erzeugt den weissen Balken, "-+" den 
schwarzen Balken. Auch da sehe ich nicht, wie es gehen sollte. Ggf. 
steckt der Teil in dem noch unbetrachtetem Teil des Diodenarrays (was 
auch die bisher nicht verschalteten ICs erklären würde).

Wenn gewünscht kann ich einzelne Teile kontrollieren/verfeinern, kommen 
noch genügend Fußballspiele...

von Holger L. (subzero)


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Nachtrag: die schwarz/weiß-Schaltgeschichte hinzugefügt

von Nosnibor (Gast)


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Ach Diodennetzwerke sind das. Hatte mich schon gewundert, warum die mit 
jedem einzelnen Segment in einen Treiberchip gehen, anstatt eine Matrix 
zu bauen.

Also: es gibt gemeinsame Segmentleitungen; die können von IC8 und IC9 
einzeln auf low oder high gezogen werden.

In den Diodennetzwerken stecken hoffentlich für jedes Segment zwei 
Dioden: eine nach Pin14, so daß alle Segmente einer Stelle mit IC14 bzw. 
IC15 auf high gezogen werden können (gesteuert von IC13), und das 
Gegenstück mit ULN2003 irgendwo, für die Gegenrichtung (gesteuert 
wahrscheinlich von IC11).

Damit hat man dann eine Matrix aus Segment- und doppelten 
Stellenleitungen. Um einmal das komplette "Bild" aufzubauen, muß man 
also alle 28 Stellenleitungen durchgehen und jedesmal ein Segmentmuster 
anlegen.

IC1 und IC2 bilden ein Schieberegister für 15 Eingangsbits; mit IC2 kann 
man die Stelle auswählen, in IC1 kommt das Segmentmuster. IC4 sorgt 
zusammen mit den Und-Gattern aus IC3 und IC5 dafür, daß immer nur ein 
Segment gleichzeitig angesteuert wird. Wenn man das Schieberegister 
gefüllt hat, muß man also IC4 eine Runde durchzählen lassen, damit alle 
Segmente eine Chance haben.

Für die Gegenrichtung wurde etwas Schaltungsaufwand gespart: Mit IC12 
gibt es hier nur den Zähler, aber keine Verknüpfung mit Daten. 
Wahrscheinlich kann man Segmente zwar einzeln einschalten, aber nur 
ganze Stellen auf einmal löschen (oder umgekehrt). Mit geeigneten Daten 
in IC2 kann man dann aber eine Stelle beschreiben, während gleichzeitig 
eine andere gelöscht wird. Sofern IC4 und IC12 synchron sind (sie haben 
hoffentlich eine gemeinsame Reset-Beschaltung), ist ausgeschlossen, daß 
IC8 und IC9 dabei einen Kurzschluß bauen, indem sie gleichzeitig 
dieselbe Segmentleitung ansteuern.

von Holger L. (subzero)


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Nosnibor, mit den Reset-Leitungen lagst du fast richtig.

Sie kommen, siehe aktueller Plan, von den Überläufen der Linendecoder.

Irgendwie klemmt es bei mir immer noch, in welcher Reihenfolge etwas 
passiert...

von Holger L. (subzero)


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So. Das soll erst Mal der Abschluss der Aufnahme des Schaltplans sein.

Es sind sicher noch ein paar Fehler enthalten. Und oben rechts die 
Vergatterung lies sich nicht zuordnen. Zumal ich auch keine offenen 
Eingänge mehr habe.

Mit der Gesamtfunktion tue ich mich weiterhin schwer, aber nachher ist 
Fußball, da habe ich Denkruhe.

von Holger L. (subzero)


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Halbleere Versprechungen. Nun ist auch die Ecke rechts oben verschaltet.

von Easylife (Gast)


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OK, aber langsam wird ein Schuh draus...
Ich nehme an den FSA2501P hast du nur als Symbolbild für deine Displays 
genommen, und in Realität sind die Dioden jeweils Spulen, um ein Segment 
auf Weiss oder Schwarz zu setzen. Richtig?

Was ist denn dieses ICA3 (4531N)?
Das kann so irgendwie nicht stimmen, denn Q wäre ein Ausgang, und D9 ein 
Eingang...

Was man jetzt schon sieht ist, dass das Ding mit 16-bit Worten arbeitet.
Die unteren 8 bit addressieren eines der Displays, wobei man da 
aufpassen muss, die richtigen Werte zu setzen.
Die unteren 4 bit Addressieren alle weissen oder schwarzen Segmente 
eines der Displays, die oberen 4 bit jeweils die anderen.
Du solltest aufpassen, hier nicht weiss und schwarz gleichzeitig 
anzusprechen, da sonst beide Spulen gleichzeitig geschaltet würden...

Die oberen 8 bit des 16-bit Datenwortes setzt dann die andere Seite der 
Segmente des addressierten Displays auf high oder low.

Prüfe bitte nochmal die Leitung, die von ICB1C Pin 8 abgeht.
Ich nehme schwer an, die sollte eigentlich zu ICD1 gehen, nicht zu ICC1.

To be continued...

von Easylife (Gast)


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Achso, und na guck mal:

Ich finde das Display und der Schaltplanansatz von diesem Projekt hier 
ähnelt deinem ja sehr:

http://42volt.de/?page_id=424

Ich denke mal das ist genau das gleiche Display.
Jetzt komm das Beste: der Typ hat schon fix fertigen Ansteuercode für 
dich auf GitHub.

Viel Vergnügen!

von Holger L. (subzero)


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Die Spulen sind die 7 ausgefüllten Blöcke (Lage Mitte 11 Uhr). Deren 
eine Seite liegt auf dem Bus links von den Spulen. Die anderen Enden 
landen irgendwo in den FSA2501P. Die FSA2501P sind die Diodenzeilen, 
oben rechts die Verschaltung der Dioden (die Mittelanzapfung sind die 
darunter aufgeführten Pins). Ich hab' nur ein Displayelement 
ausgemessen, der Rest wiederholt sich. Letztendlich machen ICB3/ICB2 die 
"Zeilen" und IC11/IC13 die doppelten Spalten (LOW/HIGH-Ende).

So jedenfalls meine Idee... Ich hab' vorhin den Plan ausgedruckt, es 
hilft sehr, mit dem Bleistift drinne rummalen zu können. Und ich sehe 
meine Fehler. Sehr wertvoll.

Richtig, ICC1 Anschluss Q9/pin 11 gehört tatsächlich an ICD1 Q8/pin 11.

ICA3 ist so korrekt, ein 12-Bit-Paritätsbaum. Scheinbar signalisieren 
sie damit einen Zustand nach aussen.

Was mir nach wie vor Kopfzerbrechen bereitet: Wenn via Clock Daten in 
ICE1 geschoben und nach ICD1 wandern, zählt ICC1 mit. D.h. beide laufen 
synchron. Will sagen: wenn ich 16 Bit reinschiebe hat ICC10 16 mal 
weitergezählt. Und steht dann auf irgendeiner Zeile. Pffff. Ich kriege 
es nicht mal erklärt, so unklar ist mir die ICC1/ICD1-Kombination.

Und mir fehlt noch das den Schaltvorgang auslösende Moment.

von Holger L. (subzero)


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Danke, danke, danke!

(Oder auch nicht, so viel Arbeit... naja, eigentlich war's ja ne 
Eagle-Einführung.... :-)

von Easylife (Gast)


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Naja, die Ähnlichkeit der Schaltpläne hätte ich nicht erkannt, hättest 
du keinen gezeichnet. Insofern hat es sich dann trotzdem gelohnt.

von Easylife (Gast)


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Und wenn man es sich mal genau überlegt haben die da im Grunde einen 
unglaublich komplizierten Sche*ss designed.
Eigentlich reichen 2 Schieberegister mit Latch, um in einem die Adresse 
des anzusteuernden Display-Elementes unterzubringen, dahinter den 1:16 
Decoder.
Das andere Schieberegister würde die 7-bit für die Segmente + 1 bit für 
set/reset aufnehmen.
Fertig. Die ganzen Counter und dieses ominöse Parity-dingens... Wozu?
Aber gut. Damit muss man leben bei Vintage-Hardware ;-)

von Holger L. (subzero)


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Das sind Displays, die von katalytischen Konvertern gemacht worden sind. 
Meins war verschraubt, geeicht (so was selbstgemachtes) und verplombt.

Baujahr 1989, ich tippe drauf, dass sie sehr viel "Intelligenz" in die 
Anzeige verlegten, damit es im Steuerrechner einfach bleibt.

Und, so der Hersteller S & B, man gibt keine Unterlagen heraus, weil sie 
immer noch verkauft werden...

von Matthias M. (Firma: privat) (quadraturencoder)


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Es is zwar schon ein alter Beitrag, aber vielleicht findet Ihr es ja 
doch noch interessant. Ich habe inzwischen eine Platine gebastelt, die 
einzelne Module über einen SPI Bus ansteuert. Mit einem Arduino Micro 
kann man so easy diese ganze Anzeige so aufbauen, dass sie beliebige 
Klappenkombinationen anzeigt:

http://matthiasm.com/epump.html

von Cato (Gast)


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Ich hole den Thread auch mal hervor...

Habe neulich auch genau das gleiche Display in die Finger bekommen. Habe 
aber vorher gar nicht online gesucht, sondern mich direkt ans reverse 
engineeren gemacht. :)
Ca. 6 Stunden später stand dann auch der Schaltplan und nach einer 
weiteren halben Stunde Denken war die Ansteuerung klar - Man füttert 
zuerst die Schieberegiste, dabei bleibt Strobe High - somit verändern 
sich die Ausgänge der Register in Echtzeit, was aber nicht schlimm ist, 
da die Line Decoder durch den aktiven Strobe deaktiviert bleiben. Die 
Zähler zählen währenddessen gar nicht mit, da auch sie durch den aktiven 
Strobe dauerhaft im Reset hängen. Sind nun die Daten in den Registern, 
wird Strobe auf Low gezogen, wodurch die Schieberegister so bleiben, wie 
sie sind. Nun kann durch den Pegel der Daten-Leitung einer der beiden 
Zähler und der zugehörige Line Decoder aktiviert werden. Nun muss man 
nur noch durchzählen und die Segmente werden geschaltet. Wie schon 
geschrieben wurde, ist zum Rücksetzen der Segmente keine Verknüpfung mit 
UND-Gattern realisiert, man kann jedoch trotzdem nur bestimmte Segmente 
rücksetzen, indem man einfach den Zähler sofort weiterschaltet, ohne zu 
warten. Dann hat das Segment keine Chance, sich zu bewegen. :D
Die Funktion des BCY59X scheint zu sein, dass er die Ansteuerung der 
Segmente verhindert, wenn die Spannung zu niedrig ist, vermutlich um ein 
"halbes" Schalten der Segmente und damit eine unleserliche Anzeige zu 
verhindern.
Ich hätte mir den ganzen Aufwand zwar sparen können, wenn ich vorher mal 
die Modellnummer gegoogelt hätte, aber es hat auch Spaß gemacht, mal 
wieder nen Abend schön mit Schaltplanzeichnen zu verbringen :)
Anbei meine Version des Schaltplans und ein schnell geschriebener 
Arduino-Code, der ein 3x4-Keypad ausliest und das manuelle EIntippen der 
Ziffern ermöglicht (hat sogar fast auf Anhieb funktioniert!)

Gruß Julian

von Matthias M. (Firma: privat) (quadraturencoder)


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