|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
RADYO ELEKTRONİK VE ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ ANSİKLOPEDİSİ Matris LED ekran. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi
Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi / aydınlatma Mikrodenetleyiciye dayalı bir cihaz geliştirirken, neredeyse her zaman bir bilgi görüntüleme cihazı seçme sorunu ortaya çıkar. Göstergede harfleri, sayıları ve diğer yüksek parlaklıkta, büyük boyutlu sembolleri görüntülemeniz gerekiyorsa, genellikle en iyi çözüm matris LED ekrandır. Bu makale, yazarın sekiz tanıdık için geliştirdiği böyle bir ekranın modülünü tartışıyor. Çeşitli bilgi kaynaklarıyla çalışabilir, TWI arayüzü aracılığıyla görüntülenmek üzere onlardan veri alabilir (I2C). LED matris kontrol ünitesinin prototipi MAX6953 yongasıydı. Açıklanan modül, ana dezavantajı karakterlerin küçük boyutu ve yetersiz görüntü kontrastı nedeniyle görüntülenen bilgilerin zayıf okunabilirliği olan LCD modüllerine alternatif olarak tasarlanmıştır. Modül, LED matrisine ek olarak, harici bir cihazdan alınan karakter kodlarını ve kontrol bilgilerini LED kontrol sinyallerine dönüştüren bir mikro denetleyici kontrol ünitesi içerir. Modülün karakter oluşturucusu, ASCII kod tablosuna göre $20-$7F kodlu karakterler (noktalama işaretleri, sayılar, Latin harfleri ve diğer bazı semboller) ve $A8, $B8, $00-$FF (Rusça harfler CP1251 kod tablosuna göre). İstenirse, görüntülenen semboller seti, mikro denetleyici programında bulunan karakter oluşturucu tablosuna yeni sembollerin görüntüleri eklenerek tamamlanabilir. Sekiz tanıdık yerden herhangi birinde sembolün "yanıp sönmesi" uygulandı. Aşinalık sayısı ve yanıp sönme sıklığı bilgi kaynağına göre belirlenir. LED'lerin parlaklığı ortam ışığına bağlı olarak otomatik olarak veya manuel olarak ayarlanabilir. Modül bilgi kaynağına TWI arayüzü aracılığıyla bağlanır (I2C). Bağlantı yoksa “Veri Yok!” mesajı görüntülenir. TWI veriyolundaki modül adresi $A0'dır. Gerektiğinde (örneğin aynı adrese sahip başka cihazlar aynı veri yoluna bağlıysa) değiştirilebilir. Bunu yapmak için, modül mikrodenetleyici programında (MATRIX_8D.asm dosyası) satırı bulmanız gerekir. .equ AddrTWI = $A0 $A0 adresini başka bir adresle değiştirin ve ardından programı yeniden çevirin. LED kontrol ünitesi, diyagramları Şekil 1'de gösterilen iki düğümden oluşur. 2 ve Şek. 3. Düğüm kartları X12 ila X4, X9 ila X6 ve X7 ila X2 konnektörlerini bağlayarak birbirine bağlanır. Bilgi kaynağından gelen kablo X1 konektörüne bağlanır. Modül üretildikten sonra X1 konnektörü üzerinden DD8 (ATmega16-8PU) mikrodenetleyicisi programlanır. MATRIX_1D.hex dosyasındaki kodlar mikrodenetleyicinin FLASH belleğine yüklenmeli ve konfigürasyonu Tabloya uygun olarak programlanmalıdır. Şekil XNUMX'de mikrodenetleyici üreticisi tarafından ayarlananlardan farklı olan bit değerleri renkli olarak vurgulanmıştır.
Tablo 1
Not.0 - hane programlanmış, 1 - hane programlanmamış. Kartlarda, mikrokontrolör kontrolü altında, matris aşinalığındaki her LED sırasının birleşik katotlarına sağlanan sinyalleri üreten sekiz (her ekran aşinalığı için bir tane) A1-A8 düğümü bulunur. Tüm bu düğümler aynıdır ve Şekil 3'de gösterilen şemaya göre monte edilmiştir. 74. Her biri, mikro denetleyici tarafından verilen seri kodu paralele dönüştüren bir MC595HC2803AD mikro devresi ve kompozit transistörler (ULN1ADW mikro devre) kullanan bir dizi açık kolektör akım amplifikatörü içerir. İlgili tanıdık LED sıralarının katotları, A1-A8 düğümlerinin XXNUMX konektörlerinin her birine bağlanır.
Mikrodenetleyici programı, kodları yüklemek için A1-A8 düğümlerini dönüşümlü olarak seçer, O'dan 0'ye kadar (tanıdık sayıdan bir eksik) kodu PC2-PC7 mikro denetleyici çıkışlarına ve PC3 çıkışına, işlemi sağlayan bir sinyal gönderir. DD2 kod çözücü (bkz. Şekil 1). Sonuç olarak, koda karşılık gelen kod çözücü çıkışında düşük bir mantıksal seviye ayarlanır ve bu, kendisine bağlı DD1 mikro devresinin (Şekil 3), mikro denetleyicinin PB3 çıkışında program tarafından oluşturulan seri kodu almasına olanak tanır. PD3-PD7 çıkışlarında üretilen ve VT2-VT6 transistörleri tarafından güçlendirilen sinyaller, matris LED sütunlarının anotlarını bağlayan beş devrenin her birine dönüşümlü olarak besleme voltajı sağlar. Aynı sayıda sekiz tanıdık yere sahip sütunlar paralel olarak bağlanır ve aynı anda açılır, bu da ekranın titremesini daha az fark edilir hale getirir. Mikrodenetleyicinin PB1 çıkışından gelen bir sinyalle kontrol edilen Transistör VT0, tüm ekran LED'lerini aynı anda kapatmanıza olanak tanır. Ekran modülüne güç sağlamak için X8 konektörüne 9 V, 50 Hz voltaj verilir. Herhangi bir uygun düşürücü transformatörden elde edilebilir. Yazar, 132 A yük akımında sekonder sargıda 3 V gerilime sahip bir TP-9-0,5 transformatör kullandı. Alternatif voltaj, VD2 diyot köprüsünü düzeltir. Entegre stabilizatör DA1, modül çipine 5 V voltaj sağlar. Alan etkili transistör VT8 ve paralel dengeleyici DA2 üzerine ayarlanabilir çıkış voltajına sahip bir dengeleyici yerleştirilmiştir. I. Nechaev'in “Küçük minimum voltaj düşüşüne sahip stabilizatör” makalesinde anlattığı devre kullanıldı. Kırpma direnci R17 kullanılarak ayarlanan gerilim Uparlak VT1-VT6 transistörleri aracılığıyla LED'lerin anotlarına gider ve parlaklıklarının parlaklığını belirler. Ek olarak alan etkili transistör VT7 parlaklığı kontrol eder. Kapısı, değişken direnç R11, sabit dirençler R12, R13 ve fotodirenç R16 tarafından oluşturulan voltaj bölücüden gelen voltajla beslenir. Ekranın kurulduğu yerin aydınlatması arttıkça fotorezistörün direnci azalır. Sonuç olarak, transistör VT7'nin kapısındaki voltaj artar ve açılır, bu da U voltajını azaltır.parlak ve ekran LED'lerinin parlaklığı. Değişken direnç R11, otomatik parlaklık değişiklikleri için optimum sınırları ayarlar. S1 atlama kablosunu çıkararak otomatik parlaklık kontrolü devre dışı bırakılabilir. LED matrisi, Şekil 4'de gösterildiği gibi monte edilmiş iki özdeş pano üzerinde bulunur. 1 şeması. İlk LED kartının X5 konektörü, şeması Şekil 1'de gösterilen kartın X2 konektörüne bağlanır. 5 ve X1-X1 konnektörleri - aynı karttaki A4-A2 düğümlerinin X11 konnektörleriyle. Benzer şekilde, ikinci LED kartını, devresi Şekil 5'de gösterilen karta bağlayın. 8, XXNUMX konnektörünü ve AXNUMX-AXNUMX düğümlerinin Xl konnektörlerini kullanarak.
Ayrı LED'ler yerine, bir ekran oluşturmak için, matrisin sütunlarına bağlı anotlara sahip 5x8 veya 5x7 elemanlı bir organizasyona sahip hazır LED işaret sentezleme matrislerini kullanabilirsiniz. 5x7'lik matrislerin tüm Rus harflerini tam olarak görüntülemenize izin vermeyeceğini unutmayın. Modülün tüm baskılı devre kartları çift taraflı olup 1,5 mm kalınlığında folyo fiberglastan yapılmıştır. Mikrodenetleyicinin ve A1-A4 düğümlerinin bulunduğu kartın baskılı devre iletkenlerinin bir çizimi Şekil 5'de gösterilmektedir. Şekil 6'te ve üzerindeki parçaların konumu Şekil XNUMX'tedir. XNUMX.
A5-A8 düğümlerine sahip tahta, Şekil 7'de gösterilen çizime göre yapılmıştır. 8 ve parçalar, Şek. 1'ye göre üzerine yerleştirilir. 8. Her iki kartta da, A8-A1 düğümleriyle (konektörler dahil) ilgili parçaların konum tanımları, örneğin 5DD11 gibi düğüm numarasıyla eşleşen öneklerle sağlanır. X1, X1 ve 8X1-9XXNUMX konektörleri, diğer parçaların takıldığı yerin karşısındaki panoların yanlarında bulunur. Bu, LED matris kartlarında bulunan konektörlere doğrudan bağlanma kolaylığı için yapıldı. Bu panoların bir çizimi (ikisi aynıdır) Şekil XNUMX'de gösterilmektedir. XNUMX.Üzerlerindeki konnektörler LED'lerin ters tarafına takılır. Tüm kartlar tek sıralı PBS (dişi) ve PLS (pin) konektörler kullanır.
Bunun istisnası, kontrol kartlarındaki çift sıralı X1, X2 (PLD-6) ve X10'dur (PBD-4). DD1 mikrodenetleyici programı, bilgi kaynağından alınan karakter kodlarını RAM'de saklar ve ardından karakter üreteci tablosunda görüntülenmek üzere istenen karakterin görüntüsüne karşılık gelen kodları analiz eder ve arar. 16 karakterden oluşan on bloktan oluşan karakter oluşturucunun bir parçası Tablo'da verilmiştir. 2. Her karakter beş (matris sütunlarının sayısına göre) sekiz bitlik (matris satırlarının sayısına göre) ikili kodlarla tanımlanır. Bu kodlardakiler LED'lerin açık olmasına, sıfırlar ise LED'lerin kapalı olmasına karşılık gelir. Tablo 2
Program, sembolün ekran kodlarını, görüntülenmeden önce geçici olarak depolandıkları RAM hücrelerine yeniden yazar. Mikro denetleyicinin donanım SPI modülü, bu kodları birer birer amaçlandığı A74-A595 düğümlerinin 1HC8 yongalarının seri kayıtlarına iter. Buradan mikrodenetleyicinin PB2 çıkışında üretilen sinyaller aracılığıyla depolama kayıt defterlerine aktarılırlar. Sekiz haneli bir ekranda LED sütunlarının toplam sayısı 5x8=40'tır. Üzerindeki bilgilerin en az 100 Hz frekansta güncellenmesi gerekir, aksi takdirde titreme mümkündür. Böylece, bir sütuna bilgi kaydetmek için 1/100/40 = 0,00025 saniyeden fazla zaman harcanamaz - bu, 4000 MHz mikro denetleyici saat frekansının 16 periyodudur. Yaklaşık olarak bu süreye sahip program kesme talepleri, ön saat frekansı bölücüsü 64 olan mikro denetleyicinin sekiz bitlik bir zamanlayıcısı tarafından üretilir. Zamanlayıcı dönüşüm faktörü 62'ye ayarlanır. Gerçek bilgi güncelleme frekansı 16000000/64/62/'ye eşittir. 40=100,8 Hz. Ekranda görüntülenen bilginin değiştirilmesi gerektiğinde, kaynağın TWI arayüzü aracılığıyla bir adres paketi ve on bilgi baytını modüle iletmesi gerekir. Adres baytı, en az anlamlı ikili basamakta sıfır (yazma işareti) olan modül adresini içermelidir. İlk sekiz bilgi baytı, soldan sağa doğru görüntülenmesi gereken karakter kodlarını içerir. Dokuzuncu baytın üstteki dört biti, ekranda yanıp sönen işaretin sayısından 7 birim daha büyük bir sayı içermelidir (sayılar soldan sağa 1'den 8'e kadar sayılır). Bu bayt sıfıra ayarlandığında yanıp sönme devre dışı bırakılır. Yanıp sönme süresi, her biri 50 ms'ye karşılık gelen onuncu bayttaki sayıya göre belirlenir. Görüntüleme modülü, doğru adresi ve onu takip eden dokuz bilgi baytını aldığını kaynağa doğrular. Onuncu bilgi baytının alımı onaylanmaz; bu, paketin alındığına dair bir işaret görevi görür. Bundan sonra modül bir sonraki paketi almaya tekrar hazırdır. Almadan önce, daha önce alınan bilgiler ekranda görüntülenir. Mikrodenetleyici programında alım hataları işlenmez. Karakter oluşturucuda olmayan bir karakterin kodu alınırsa ilgili karakter alanında dikdörtgen çerçeve içinde bir soru işareti görüntülenecektir. Net bir görüntüleme komutu yoktur. Bunun yerine, sekiz boşluk karakterinden (20$) oluşan bir bilgi paketi iletilmelidir. Ekran modülünün donmasını önlemek için, mikrokontrolöründe bir watchdog zamanlayıcı etkinleştirilir.Eğer ekran kontrol altyordamı 32 ms içinde çağrılmazsa, mikrokontrolör başlangıç durumuna zorlanır ve güç kapatıldığında olduğu gibi program yürütme yeniden başlar. Açık. Muhafazasız ekran modülünün LED tarafından görünümü Şekil 10'de gösterilmektedir. 11 ve mikro devrelerin kurulumunun yanından - Şek. XNUMX. Montajlı yapıyı ilk kez açmadan önce, minimum voltaj değeri U'yu ayarlamak gerekir.parlak. Otomatik parlaklık kontrol ünitesi ekranın çalışma koşullarına göre ayarlanır.
Modül muhafazası bir Philips video oynatıcısına aittir. SDA ve SCL hatları modüle iki yönlü, iki konumlu bir anahtar aracılığıyla bağlanır. Bir konumda bilgi, modül gövdesine takılı dört pimli konnektör aracılığıyla herhangi bir harici kaynaktan gelir. İkincisinde - aynı kasada bulunan elektronik saatten, Şekil 12'de gösterilen devreye göre monte edilmiştir. XNUMX.
Saat, bir ATmega8535-16PU (DD1) mikro denetleyicisi ve bir I arayüzüne sahip gerçek zamanlı bir saat olan bir DS1307 (DD2) yongası üzerine inşa edilmiştir.2C. DD2 ile iletişim kurmak için DD1 mikro denetleyicisi, bilgileri ekran modülüne ilettiği aynı iki kablolu veri yolunu kullanır. Ancak veri yolu üzerindeki çipin ($D0) ve modülün ($A0) adresleri farklıdır, bu da saat mikrokontrolörüne bunları birbirinden ayırt etme yeteneği verir. Ekran modülünü diğer bilgi kaynaklarına bağlarken adreslerin çakışmamasını sağlamak da gereklidir. MasterDevice.hex dosyasındaki kodlar saat mikrodenetleyicisinin FLASH hafızasına girilir ve konfigürasyon tabloya göre programlanır. 3. Tablodaki gibi. Şekil 1'de, üretici tarafından belirlenenlerden farklı olan deşarj durumları renkli olarak vurgulanmıştır. Tablo 3
Not. 0 - hane programlanmış, 1 - hane programlanmamış. Saatin yedi kontrol düğmesi vardır. Onların amacı: SB1 - mikrodenetleyiciyi başlangıç durumuna ayarlamak, programı yeniden başlatmak; SB2 - saat ve tarih ayarlama moduna geçin. Ekranda kısa süreliğine “Time” görünür. Daha sonra içeriği değiştirilecek olan kaydın adı ve içinde yazılan değer görüntülenir; SB3 - geçerli saat görüntüleme modundan tarih görüntüleme moduna geçiş. Saat ve tarih ayarlama modunda - ekranda görüntülenen daha düşük adresli kayda geçiş; SB4 - saat ve tarih ayarlama modundan geçerli saat görüntüleme moduna geçiş. Bu düğmeye bastığınızda dahili saat üreteci çalışır, saniye sayımı sıfırdan başlar. Ekranda kısa bir süre “Hazır” görüntülenir; SB5 - kayda yeni bir değer yazarken, ekranda kısaca “Yaz” mesajı görüntülenir; SB6 - seçilen kayda yazma değerini arttırmak, SB5 düğmesine bastığınızda kaydın kendisi gerçekleşir; SB7 - tarih görüntüleme modundan geçerli saat görüntüleme moduna geçiş. Saat ve tarih ayarlama modunda - seçilen kayıttaki kayıt değerini azaltın; SB5 düğmesine bastığınızda kayıt gerçekleşir. Ekran modülü ve saat mikrodenetleyicilerine yönelik programlar ftp://ftp.radio.ru/pub/2014/06/disp.zip adresinden indirilebilir. Yazar: N. Salimov
Optik Sinyalleri Kontrol Etmenin ve Yönetmenin Yeni Bir Yolu
05.05.2024 Primium Seneca klavye
05.05.2024 Dünyanın en yüksek astronomi gözlemevi açıldı
04.05.2024
▪ IQ, bir kişinin zeka seviyesi ile ilgili değildir ▪ Kahverengi gözlü insanlara daha çok güveniliyor
▪ sitenin Güç kaynağı bölümü. Makale seçimi ▪ makale Acil durumlar, türleri. Güvenli yaşamın temelleri ▪ makale Hokey kalecileri maç sırasında nerede ve ne zaman para cezası aldı? ayrıntılı cevap ▪ Bir torba şekillendirme makinesinin eşya yükleyicisi. İş güvenliği ile ilgili standart talimat
Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri
www.diagram.com.ua | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Diğer makalelere bakın bölüm 
En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:
Bu sayfanın tüm dilleri