7 juli 2024
Afgelopen maand kwam ik een internetpost tegen waarin melding werd gemaakt van de beschikbaarheid van een VFD-display dat met een STEMMA QT/Qwicc I2C-connector kan worden aangesloten op een embedded processor. VFD-displays werden in het verleden regelmatig toegepast als elektronisch display in consumentenelektronica zoals autoradio’s, videorecorders en diverse huishoudelijke apparaten. Het groen oplichtende display is kenmerkend voor deze retro VFD’s en heeft een nostalgische look, vergelijkbaar met de uitstraling van nixie-tubes. Het licht van de VFD’s wordt opgewekt door fluorescerende fosforen die worden aangeslagen door elektronen die door een vacuüm worden geschoten. Om dit effect te bereiken is een hoge filamentspanning nodig. De framefrequentie ligt rond de 250 Hz, waardoor de teksten met hoge snelheid ververst kunnen worden.
De internetpost verwijst naar Tindie (https://www.tindie.com/products/nicolai/i2c-vacuum-fluorescent-display-vfd/), waar makers direct producten kunnen aanbieden aan andere makers. Bij nader onderzoek blijkt de maker (Nicolai Electronics) van dit I2C VFD-board in Nederland gevestigd te zijn. Bovendien zijn de bordjes vriendelijk geprijsd, dus besloot ik er meteen drie te bestellen. Twee dagen later ontvang ik drie VFD-displayboards, keurig verpakt en voorzien van een STEMMA/Qwicc-connectorkabel. Op de website van Nicolai Electronics is een heldere omschrijving van de registermap beschikbaar en is bovendien een C++ voorbeeldcode sketch aanwezig.
Het VFD betreft een Samsung HCS-12SS59T-display met 12 karakters en een onboard controller. In de specificaties uit 2009 lees ik dat de filamentstroom rond de 125 mA ligt, waarmee rekening moet worden gehouden bij stroomvoorziening via de I2C-connector. De maker van dit display heeft goed nagedacht over de functionaliteit. Het driverboard zorgt voor de nodige step-up voltage van 24 volt en handelt de communicatie met de externe processor af, waardoor een I2C-interfacing mogelijk is. Hiermee is dit I2C VFD-display handig aan te sluiten op Arduino, Raspberry Pi en ook op MicroPython- of CircuitPython-projecten.
Het standaard I2C-adres van de VFD is 0x10 en door het doorsolderen van de jumpers is de VFD instelbaar in een range van 0x10–0x2F. Gebruikmakend van de voorbeeldcode is het aanroepen en activeren van het display geregeld met één statement: vfd_write_text(“Hello World!”);. De afhandeling voorziet tevens in de mogelijkheid om de tekst naar links of naar rechts te laten scrollen. Voor de communicatie via I2C wordt gebruikgemaakt van de Wire-library. Aanvankelijk leek dit zowel op de Arduino Uno R4 Wifi als op de QT Py ESP32-C3 niet te werken. Een diepere duik in de documentatie deed me eraan herinneren dat zowel de R4 Wifi als de QT Py beide gebruik maken van een aparte I2C-poort, welke in beide gevallen via Wire1 aangeroepen kan worden.
De toepassingen voor dit soort VFD-displays zijn talrijk. In eerste instantie heb ik er een woordklok mee gemaakt, waarin de tekst omschreven wordt in geschreven teksten en verdeeld wordt over twee displays. Voor low-power toepassingen komen deze VFD-displays niet in aanmerking, omdat ze met 125 mA aan filamentstroom een te hoog stroomverbruik hebben voor langdurige batterijtoepassingen. Een QT Py ESP32-C3 met 2x VFD-display verbruikt 430 mA, dus ruim 2 watt. Leuke toepassingen zijn kunstzinnige projecten of projecten waarbij een retro-look een toegevoegde waarde biedt. Dit 12-karakterdisplay van 100 x 20 mm biedt talloze mogelijkheden.
