DIY 4xN LED drayveri: 6 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:24

LED displeylari raqamli soatlar, hisoblagichlar, taymerlar, elektron hisoblagichlar, asosiy kalkulyatorlar va raqamli ma'lumotlarni ko'rsatishga qodir bo'lgan boshqa elektron qurilmalardan tortib tizimlarda keng qo'llaniladi. 1-rasmda o'nli raqamlar va belgilarni ko'rsatadigan 7 segmentli LED displeyi tasvirlangan. LED displeyidagi har bir segmentni alohida boshqarish mumkin bo'lgani uchun, bu boshqaruv ko'p signallarni talab qilishi mumkin, ayniqsa bir nechta raqamlar uchun. Bu ko'rsatma MCU-dan 2 simli I2C interfeysi bilan bir nechta raqamlarni haydash uchun GreenPAK ™ ga asoslangan dasturni tasvirlaydi.

Quyida biz GreenPAK chipining 4xN LED drayverini yaratish uchun qanday dasturlashtirilganligini tushunish uchun zarur bo'lgan qadamlarni tasvirlab berdik. Ammo, agar siz dasturlash natijasini olishni xohlasangiz, GreenPAK dasturini yuklab oling va tugallangan GreenPAK dizayn faylini ko'ring. GreenPAK Development Kit -ni kompyuteringizga ulang va 4xN LED drayveri uchun maxsus IC yaratish uchun dasturni bosing.

1 -qadam: Fon

LED displeylari ikki toifaga bo'linadi: umumiy anod va umumiy katod. Umumiy anod konfiguratsiyasida, anod terminallari 2 -rasmda ko'rsatilgandek ichki qisqaradi. LEDni yoqish uchun umumiy anod terminali VDD tizim kuchlanishiga ulanadi va katod terminallari tokni cheklovchi rezistorlar orqali erga ulanadi.

Umumiy katod konfiguratsiyasi oddiy anod konfiguratsiyasiga o'xshaydi, faqat katod terminallari 3 -rasmda ko'rsatilgandek qisqa tutashtiriladi, umumiy katodli LED displeyni yoqish uchun umumiy katod terminallari erga ulanadi va anod terminallari tizimga ulanadi. oqim cheklovli rezistorlar orqali VDD kuchlanish.

N-raqamli multipleksli LED displeyni 7 ta segmentli individual LED displeylarni birlashtirish orqali olish mumkin. 4 -rasmda 4 ta 7 segmentli displeyni umumiy anod konfiguratsiyasida birlashtirish natijasida olingan 4x7 o'lchamli LED displeyi tasvirlangan.

4 -rasmda ko'rinib turibdiki, har bir raqamda har bir raqamni alohida -alohida yoqish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan umumiy anodli pin / orqa panel mavjud. Har bir segment uchun katodli pinlar (A, B,… G, DP) tashqi tomondan birlashtirilishi kerak. Ushbu 4x7 LED displeyni sozlash uchun, foydalanuvchi 4x7 displeyining 32 ta segmentini boshqarish uchun faqat 12 ta pinni (har bir raqam uchun 4 ta umumiy pin va 8 segmentli pin) talab qiladi.

Quyida batafsil tasvirlangan GreenPAK dizayni ushbu LED displey uchun boshqaruv signallarini qanday ishlab chiqarishni ko'rsatadi. Ushbu dizayn 4 ta raqam va 16 ta segmentni boshqarish uchun kengaytirilishi mumkin. Iltimos, Dialog veb -saytida mavjud GreenPAK dizayn fayllariga havola uchun Manbalar bo'limiga qarang.

2 -qadam: GreenPAK dizayni

5 -rasmda ko'rsatilgan GreenPAK dizayni bitta dizayndagi segment va raqamli signal ishlab chiqarishni o'z ichiga oladi. Segment signallari ASMdan, raqam tanlash signallari esa DFF zanjiridan yaratiladi. Segment signallari segment pinlariga tokni cheklovchi rezistorlar orqali ulanadi, lekin raqamlarni tanlash signallari displeyning umumiy pinlariga ulanadi.

3 -qadam: raqamli signal ishlab chiqarish

4 -bo'limda tasvirlanganidek, multipleksli displeydagi har bir raqam alohida orqa panelga ega. GreenPAKda har bir raqam uchun signallar ichki osilator bilan boshqariladigan DFF zanjiridan hosil bo'ladi.

Bu signallar displeyning umumiy pinlarini harakatga keltiradi. 6 -rasmda raqamlarni tanlash signallari ko'rsatilgan.

1 -kanal (sariq) - 6 -pin (1 -raqam)

2 -kanal (yashil) - 3 -pin (2 -raqam)

3 -kanal (Moviy) - 4 -pin (3 -raqam)

4 -kanal (Magenta) - 5 -pin (4 -raqam)

4 -qadam: signallarni segmentlarga ajratish

GreenPAK ASM segment signallarini boshqarish uchun turli xil naqshlarni ishlab chiqaradi. ASM holatlarida 7,5 millimetrlik hisoblagichlar aylanadi. ASM darajasi sezgir bo'lgani uchun, bu dizayn 7,5 milodiy soatlik yuqori davrda bir nechta holatlardan tez o'tish imkoniyatidan qochadigan boshqaruv tizimidan foydalanadi. Ushbu aniq dastur, teskari soat polaritlari tomonidan boshqariladigan ketma -ket ASM holatiga tayanadi. Ham segment, ham raqam signallari bir xil 25 kGts ichki osilator tomonidan ishlab chiqariladi.

5 -qadam: ASM konfiguratsiyasi

7 -rasmda ASMning holat diagrammasi tasvirlangan. 0 -holat avtomatik ravishda 1 -holatga o'tadi. Shunga o'xshash o'tish 2 -holatdan 3 -holatga, 4 -holatdan 5 -holatga va 6 -holatdan 7 -holatga o'tkaziladi. ASM keyingi holatga o'tishdan oldin 5 -rasmda ko'rsatilgandek DFF 1, DFF 2 va DFF 7. Bu DFFlar ma'lumotni ASM ning teng holatidan ushlab turadi, bu esa foydalanuvchiga GreenPAK ASM yordamida kengaytirilgan 4x11/4xN (N 16 segmentgacha) displeyni boshqarishga imkon beradi.

4xN displeydagi har bir raqam ASMning ikkita holati tomonidan boshqariladi. 0/1 holat, 2/3 holat, 4/5 holat va 6/7 holat mos ravishda 1 -raqam, 2 -raqam, 3 -raqam va 4 -raqamni boshqaradi. 1 -jadvalda ASM holatlari va ularning har birining nazorat qilish uchun tegishli RAM manzillari ko'rsatilgan. raqam

ASM RAMning har bir holati bir bayt ma'lumotni saqlaydi. Shunday qilib, 4x7 displeyni sozlash uchun 1 -raqamli uchta segment ASMning 0 -holati va 1 -raqamli beshta segment ASMning 1 -holati tomonidan boshqariladi. Natijada, LED displeyidagi har bir raqamning barcha segmentlari segmentlarni mos keladigan ikkita holatdan birlashtirish orqali olinadi. 2 -jadvalda ASM operativ xotirasidagi Digit 1 segmentlarining har birining joylashuvi tasvirlangan. Xuddi shunday, ASM ning 2 -chi holatidan 7 -chi holatiga 2 -raqamdan 4 -raqamgacha bo'lgan segmentlarning joylashuvi kiradi.

2 -jadvaldan ko'rinib turibdiki, 0 holatining OUT 3 dan OUT 7 gacha segmentlari va 1 holatining 0 dan OUT 2 gacha segmentlari ishlatilmaydi. 5 -rasmdagi GreenPAK konstruktsiyasi ASM ning barcha toq holatlarining OUT 0 dan OUT 2 segmentlarini sozlash orqali 4x11 displeyni boshqarishi mumkin. Ko'proq DFF mantiqiy xujayralari va GPIO -lar yordamida 4xN (N 16 segmentgacha) kengaytirilgan displeyni boshqarish uchun bu dizaynni yanada kengaytirish mumkin.

6 -qadam: Sinov

8-rasmda 4x7 segmentli LED displeyda o'nlik sonlarni ko'rsatish uchun ishlatiladigan test sxemasi ko'rsatilgan. GreenPAK -ning ASM RAM registrlari bilan bog'lanish uchun I2C uchun Arduino Uno ishlatiladi. I2C aloqasi haqida qo'shimcha ma'lumot olish uchun [6] ga qarang. Displeyning umumiy anodli pinlari GPIO raqamlarini tanlashga ulangan. Segment pinlari ASM ga tokni cheklovchi rezistorlar orqali ulanadi. Rezistor oqimining chegaralanishi LED displeyining yorqinligiga teskari proportsionaldir. Foydalanuvchi GreenPAK GPIO -larining maksimal o'rtacha oqimi va LED displeyining maksimal doimiy oqimiga qarab, oqim cheklovchining qarshiligini tanlashi mumkin.

3 -jadvalda 4 dan 7 gacha displeyda ko'rsatiladigan 0 dan 9 gacha o'nlik raqamlar ikkitomonlama va o'n oltilik formatlarda tasvirlangan. 0 segmentning ON ekanligini, 1 esa segmentning O'chirilganligini ko'rsatadi. 3 -jadvalda ko'rsatilgandek, displeyda raqamni ko'rsatish uchun ikki bayt talab qilinadi. 1 -jadval, 2 -jadval va 3 -jadvalni korrelyatsiya qilib, foydalanuvchi ASM operativ xotira registrlarini ekranda turli raqamlarni ko'rsatish uchun o'zgartirishi mumkin.

4 -jadvalda 4x7 LED displeyda 1 -raqam uchun I2C buyruqlar tuzilishi tasvirlangan. I2C buyruqlari boshlang'ich bitni, boshqaruv baytini, so'z manzilini, ma'lumotlar baytini va to'xtash bitini talab qiladi. Shunga o'xshash I2C buyruqlari Digit 2, Digit 3 va Digit 4 uchun yozilishi mumkin.

Masalan, 4x7 LED displeyda 1234 yozish uchun quyidagi I2C buyruqlari yoziladi.

[0x50 0xD0 0xF9 0xFF]

[0x50 0xD2 0xFC 0xA7]

[0x50 0xD4 0xF8 0xB7]

[0x50 0xD6 0xF9 0x9F]

ASM ning barcha sakkiz baytini qayta -qayta yozib, foydalanuvchi ko'rsatilgan naqshni o'zgartirishi mumkin. Misol tariqasida, hisoblagich kodi Dialog veb -saytidagi dastur yozuvining ZIP fayliga kiritilgan.

Xulosa

Ushbu yo'riqnomada tasvirlangan GreenPAK yechimi foydalanuvchiga xarajatlarni, komponentlar sonini, taxta maydonini va quvvat sarfini kamaytirish imkonini beradi.

Ko'pincha MCU -lar cheklangan miqdordagi GPIO -larga ega, shuning uchun LEDni boshqaruvchi GPIO -larni kichik va arzon GreenPAK IC -ga tushirish foydalanuvchiga qo'shimcha funktsiyalar uchun IO -ni saqlash imkonini beradi.

Bundan tashqari, GreenPAK IClarini tekshirish oson. ASM operativ xotirasi GreenPAK Designer Software dasturining bir nechta tugmachalarini bosish bilan o'zgartirilishi mumkin, bu esa dizaynning moslashuvchan o'zgarishlarini ko'rsatadi. ASM-ni ushbu yo'riqnomada tasvirlanganidek sozlash orqali, foydalanuvchi har biri 16 segmentgacha bo'lgan to'rtta N segmentli LED displeyni boshqarishi mumkin.