Arduino va Shift registrlari yordamida 48 x 8 diodli LED matritsali displey: 6 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:28

Hammaga salom

Bu mening birinchi yo'riqnomam va hamma narsa Arduino Uno va 74HC595 smenali registrlar yordamida 48 x 8 programlanadigan LEDli matritsani yasash bilan bog'liq. Bu mening Arduino ishlab chiqish platasi bilan birinchi loyiham edi. Bu menga ustozim tomonidan berilgan qiyinchilik edi. Bu qiyinchilikni qabul qilgan paytda, men arduino yordamida LEDni qanday o'chirishni ham bilmasdim. Shunday qilib, menimcha, hatto yangi boshlovchi ham buni biroz sabr -toqat va tushunish bilan qila oladi. Men arduino -da smenali registrlar va multiplekslar haqida kichik tadqiqotdan boshladim. Agar siz yangi registrlarni almashtirayotgan bo'lsangiz, men matritsalarni ishga tushirishdan oldin, ko'paytirish va romashka zanjir registrlari asoslarini o'rganishni maslahat beraman. Bu sizga ekranning kodini va ishlashini tushunishga yordam beradi.

1 -qadam: Asboblar va komponentlarni yig'ish

Komponentlar

• 1. Arduino Uno R3 - 1
• 2. 74HC595 8 bitli ketma -ket parallel siljish registrlari. - 7
• 3. Miloddan avvalgi 548/2N4401 tranzistorlar - 8
• 4. 470 Ohmli rezistorlar - ustunlar soni + 8
• 5. Old panel 6x4 dyuym - 4
• 6. Rangli kodli simlar - Zarur bo'lganda
• 7. IC egalari - 7
• 8. 5 mm yoki 3 mm 8x8 umumiy katodli mono rangli LED Matrix - 6
• 9. Erkak va urg'ochi sarlavhalari - kerak bo'lganda.

Kerakli vositalar

• 1. Lehim to'plami
• 2. Multimetr
• 3. Yelimli qurol
• 4. Lehimsiz nasos
• 5. 5V quvvat manbai

2 -qadam: Elektron taxtada sxemani yaratish

Prototipni qurishdan oldin qilishingiz kerak bo'lgan birinchi narsa - 8x8 matritsaning pinli diagrammasini olish va barcha matritsalaringizdagi pimlarni aniqlash uchun mos yozuvlar nuqtasini belgilash. Bu sxemani yig'ishda sizga yordam berishi mumkin.

Men bu erda ishlatilgan matritsa modulining pin diagrammasini biriktirdim. Mening modulda qatorlar manfiy pinlar edi. Ushbu pin diagrammasi bozorning ko'pgina modullari uchun bir xil bo'lib qoladi.

Sxemada ko'rsatilganki, bitta siljish registri 8 qatorni boshqarish uchun ishlatiladi va ustunlarni boshqarish uchun biz har 8 ustun uchun bitta smenali registrni ishlatamiz.

Keling, non panelida 8 x 8 o'lchamdagi oddiy aylantiruvchi displeyni quraylik.

O'chirish ikki qismga bo'linadi - qatorlarni boshqarish va ustunlarni boshqarish. Keling, avval ustunlar boshqaruvini tuzamiz.

Arduino -dan 4 -pin, o'zgarish registrining 14 -piniga (SER) ulangan. (Bu siljish registrining ketma -ket ma'lumotlarni kiritish pimi. LEDlarni yoqish uchun zarur bo'lgan mantiq darajalari shu pin orqali uzatiladi

Arduino -dan 3 -pin, o'zgarish registrining 12 -piniga (RCLK) ulangan. (Keling, bu pinni chiqish soati pin deb nomlaylik. Shift registrlari xotirasidagi ma'lumotlar bu soat ishga tushirilganda chiqishga o'tkaziladi.)

Arduino -dan 2 -pin smenali registrning 11 -piniga (SRCLK) ulangan. (Bu ma'lumotni xotiraga o'tkazadigan kirish soati pinidir.)

VCC +5V smenali registrga 16 -pin orqali beriladi va u 10 -pin bilan ulanadi. (Nima uchun? 10 -pin - bu SRCLR -pin, u ishga tushirilganda siljish registridagi ma'lumotlarni o'chirib tashlaydi. Bu faol past pim., shuning uchun ma'lumotlarni o'zgartirish registri xotirasida saqlash uchun bu pinni har doim +5V bilan ta'minlash kerak.)

Tuproq GND piniga (siljish registrining 8 -pimi) va OE piniga (smenali registrning 13 -piniga) ulangan. (Nega? Chiqish pinini soat signaliga muvofiq chiqish uchun ishga tushirish kerak. Bu SRCLR pin kabi faol past pinli, shuning uchun uni yoqish uchun uni har doim zamin holatida saqlash kerak. chiqishlar.)

Matritsaning ustun pimlari siljish registriga sxemada ko'rsatilganidek, matritsa va siljish registri o'rtasida 470 ohmli qarshilik bilan ulanadi

Endi, qatorlarni boshqarish davri uchun.

Arduino -dan 7 -pin smenali registrning 14 -piniga (SER) ulangan

Arduino -dan 5 -pin smenali registrning 11 -piniga (SRCLK) ulangan

Arduino -dan 6 -pin, o'zgarish registrining 12 -piniga (RCLK) ulangan

VCC +5V, yuqorida aytib o'tilganidek, 16 va 10 -pinlarga beriladi

Ground 8 va 13 -pinlarga ulangan

Yuqorida aytib o'tganimdek, satrlar mening ishimda manfiy pinlar edi. Matritsaning manfiy pimlarini displey satrlari deb hisoblash yaxshidir. Topraklama ulanishini BC548/2N4401 tranzistorlari yordamida manfiy pimlarga o'tkazish kerak, ular o'zgarish registrining chiqish mantiqiy darajalari bilan boshqariladi. Shunday qilib, salbiy pinlar qanchalik ko'p bo'lsa, bizga ko'proq tranzistorlar kerak bo'ladi

Qatorli ulanishlarni sxemada ko'rsatilgandek bering

Agar siz 8 x 8 matritsali displey prototipini yaratishga muvaffaq bo'lsangiz, siz ustunni boshqarish uchun sxemaning bir qismini takrorlashingiz va matritsani istalgan sonli ustunlarga uzatishingiz mumkin. Siz har 8 ta ustun uchun bitta 74HC595 qo'shishingiz kerak (bittasi 8 x 8 modul) va uni avvalgisi bilan romashka zanjiri.

Daisy smenada zanjirband qilib, ko'proq ustunlar qo'shadi

Elektrotexnika sohasidagi romashka zanjiri - bu bir nechta qurilmalar ketma -ket ulangan simlar sxemasi.

Mexanizm oddiy: SRCLK (kirish soati. 11-pin) va RCLK (chiqish soati. 12-pin) pinlari barcha romashka zanjir registrlari o'rtasida taqsimlanadi, oldingi siljish registrining har bir QH PIN kodi (9-pin). zanjir SER PIN -kodi orqali (14 -pin) quyidagi smenali registr uchun ketma -ket kirish sifatida ishlatiladi.

Oddiy so'zlar bilan aytganda, smenali registrlarni zanjirband qilib, ularni katta xotiraga ega bitta smenali registr sifatida boshqarish mumkin. Misol uchun, agar siz ikkita 8 bitli o'tish registrini zanjir bilan bog'lasangiz, ular 16 bitli bitta o'zgarish registrlari kabi ishlaydi.

Kod

Kodda biz satrlar bo'ylab skanerlash paytida ustunlarni kirishga qarab tegishli mantiq darajalari bilan ta'minlaymiz. A dan Z gacha bo'lgan belgilar kodda bayt qatoridagi mantiq darajalari sifatida belgilanadi. Har bir belgining kengligi 5 piksel va balandligi 7 piksel. Kodning o'zi haqida sharhlar sifatida kodning ishlashi haqida batafsilroq tushuntirish berdim.

Bu erda Arduino kodi biriktirilgan.

3 -qadam: Lehimlash

Lehimlangan sxemani tushunishni osonlashtirish uchun men uni iloji boricha kattalashtirdim va qator va ustun nazoratchilariga alohida taxtalar berdim va ularni sarlavhalar va simlar yordamida bog'ladim. Komponentlarni bir -biriga yaqinroq lehimlash orqali siz uni kichikroq qilib qo'yishingiz mumkin yoki agar siz PCB dizaynini yaxshi bilsangiz, kichikroq shaxsiy tenglikni ham yasashingiz mumkin.

Matritsaga olib keladigan har bir pinga 470 ohmli rezistor qo'yganingizga ishonch hosil qiling. LED matritsalarini taxtaga ulash uchun har doim sarlavhalardan foydalaning. To'g'ridan -to'g'ri taxtaga lehim qilmaslik yaxshiroqdir, chunki uzoq vaqt issiqda qolish ularga zarar etkazishi mumkin.

Qator va ustunni boshqarish uchun alohida taxtalar yasaganim uchun, ustunlarni ulash uchun simlarni bir taxtadan boshqasiga uzatdim. Bu erda tepadagi taxta satrlarni nazorat qilish uchun, pastdagi taxta esa ustunlarni boshqarish uchun mo'ljallangan.

barcha 8 qatorni haydash uchun faqat bitta 74HC595 kerak. Ammo ustunlar soniga qarab, ko'proq smenali registrlarni qo'shish kerak, bu matritsaga qo'shishingiz mumkin bo'lgan ustunlar sonining nazariy chegarasi yo'q. Siz qanchalik katta qila olasiz? U erga borganingizda menga xabar bering!;)

4 -qadam: O'chirishning birinchi yarmini sinovdan o'tkazish

Bo'shashgan ulanishlar, noto'g'ri pinli ulanish va hokazo kabi mumkin bo'lgan xatolarni topish uchun har doim yarmida sinab ko'ring: Matritsadagi xatoni topishda yordam so'ragan ko'p odamlar matritsa modulining qator ustunlari bilan xato qilgan. Lehimlashdan oldin uni ikki marta tekshiring va pimlarni osongina ajratish uchun rangli kodli simlardan foydalaning.

5 -qadam: Ikkinchi yarmini qurish

Xuddi shu ustunni boshqarish sxemasini kengaytiring. Qatorlar ketma -ket avvalgisiga ulangan.

SRCLK va RCLK pinlari parallel ravishda olinadi va tugallangan sxemaning oxirgi smenali registrining QH (Serial ma'lumotlar chiqib ketish. Pin 9) keyingi smenali registrining SER (Seriya ma'lumotlari. Pin 14) piniga ulanadi. VCC va GND kuchi, shuningdek, barcha IClar o'rtasida taqsimlanadi.

6 -qadam: Natija

Lehimlashni tugatganingizdan so'ng, keyingi qadam - displeyingiz uchun korpus yasash. Fusion 360 yoki boshqa har qanday 3D dizayn vositasi yordamida maxsus qutini loyihalash va korpusni 3D bosib chiqarish har doim yaxshi. O'sha paytda 3D bosib chiqarish imkoniyati bo'lmaganida, men yog'ochdan ishlov berishni yaxshi biladigan do'stim yordamida yog'och quti yasadim.

Umid qilamanki, sizga bu ko'rsatmalarni o'qish yoqdi. O'zingizning loyihangizning rasmlarini quyidagi izohlar bo'limiga joylashtiring va agar sizda biron bir savol bo'lsa, uni bu erdan so'rang yoki [email protected] elektron pochta manziliga yuboring. Men sizga yordam berishdan xursand bo'laman.