Οθόνη LED Dot Matrix: 5 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:35

Σε αυτό το έργο, θα χρησιμοποιήσετε ξανά δύο σύνολα καταχωρητών βάρδιας. Αυτά θα συνδεθούν με τις γραμμές και τις στήλες της οθόνης κουκκίδων. Στη συνέχεια, θα εμφανίσετε ένα απλό αντικείμενο ή sprite στην οθόνη και θα το ζωντανεύσετε. Ο κύριος στόχος αυτού του έργου είναι να σας δείξει πώς λειτουργεί μια οθόνη με κουκκίδες και να εισαγάγει την έννοια της πολυπλεξίας, επειδή αυτή είναι μια ανεκτίμητη δεξιότητα.

Βήμα 1: Απαιτούνται πράγματα

για αυτό το έργο θα χρειαστείτε -: 1. 1 μήτρα LED 2. 8 αντιστάσεις 1k ohm 3. 8 557 τρανζίστορ 4. 1 ULN2803 IC 5 Arduino 6. 2 καταχωρητής βάρδια 74HC595 7. 2 πίνακας ψωμιού 8. Συνδέοντας καλώδια

Βήμα 2: Εργασία

Οι μονάδες κουκκίδων τυπικά διατίθενται είτε σε μήτρα LED 5x7 είτε 8x8. Τα LED είναι συνδεδεμένα στη μήτρα έτσι ώστε είτε η άνοδος είτε η κάθοδος κάθε LED να είναι κοινά σε κάθε σειρά. Με άλλα λόγια, σε μια κοινή μονάδα σημείων LED ανόδων, κάθε σειρά LED θα έχει όλες τις άνοδος της σειράς ενωμένες μεταξύ τους. Οι κάθοδοι των LED θα συνδεθούν όλες μαζί σε κάθε στήλη. Ο λόγος για αυτό θα φανεί σύντομα. Μια τυπική μονόχρωμη μονάδα μήτρας 8x8 κουκκίδων θα έχει 16 ακίδες, 8 για κάθε σειρά και 8 για κάθε στήλη. Ο λόγος που όλες οι γραμμές και οι στήλες είναι ενσύρματα είναι για να ελαχιστοποιηθεί ο αριθμός των απαιτούμενων ακίδων. Αν αυτό δεν συνέβαινε, μια μονόχρωμη μονάδα μήτρας 8x8 κουκκίδων θα χρειαζόταν 65 ακίδες, μία για κάθε LED και έναν κοινό σύνδεσμο ανόδου ή καθόδου. Συνδέοντας τις γραμμές και τις στήλες μαζί, απαιτούνται μόνο 16 ακίδες. Ωστόσο, αυτό δημιουργεί τώρα πρόβλημα εάν θέλετε να ανάψει ένα συγκεκριμένο LED σε μια συγκεκριμένη θέση. Εάν, για παράδειγμα, είχατε μια κοινή μονάδα ανόδου και θέλετε να ανάψετε το LED στη θέση Χ, Υ θέση 5, 3 (5η στήλη, 3η σειρά), τότε θα εφαρμόζατε ένα ρεύμα στην 3η σειρά και θα γειώσετε τον πείρο της 5ης στήλης. Το LED στην 5η στήλη και την 3η σειρά θα ανάβει τώρα. Τώρα ας φανταστούμε ότι θέλετε επίσης να ανάψετε το LED στη στήλη 3, σειρά 6. Έτσι, εφαρμόζετε ένα ρεύμα στην 6η σειρά και γειώνετε τον 3ο πείρο στήλης. Η λυχνία LED στη στήλη 3, σειρά 6 ανάβει τώρα. Αλλά περιμένετε… οι λυχνίες LED στη στήλη 3, σειρά 6 και στήλη 5, σειρά 6 έχουν επίσης ανάψει. Αυτό συμβαίνει επειδή εφαρμόζετε ισχύ στη σειρά 3 και 6 και στις στήλες γείωσης 3 και 5. Δεν μπορείτε να απενεργοποιήσετε τα ανεπιθύμητα LED χωρίς να απενεργοποιήσετε αυτά που θέλετε. Φαίνεται ότι δεν υπάρχει περίπτωση να ανάψετε μόνο τα δύο απαιτούμενα LED με τις γραμμές και τις στήλες να είναι ενωμένες μεταξύ τους ως έχουν. Ο μόνος τρόπος με τον οποίο θα λειτουργούσε αυτό θα ήταν να υπάρχει ένα ξεχωριστό pinout για κάθε LED, πράγμα που σημαίνει ότι ο αριθμός των ακίδων θα αυξανόταν από 16 σε 65. Μια μονάδα μήτρας με 65 ακίδες θα ήταν πολύ δύσκολο να συνδεθεί και να ελεγχθεί επειδή θα χρειαστείτε έναν μικροελεγκτή με τουλάχιστον 64 ψηφιακές εξόδους. Υπάρχει τρόπος να ξεπεράσουμε αυτό το πρόβλημα; Ναι υπάρχει και ονομάζεται multiplexing (ή muxing). Η πολυπλεξία είναι η τεχνική ενεργοποίησης μιας σειράς της οθόνης κάθε φορά. Επιλέγοντας τη στήλη που περιέχει τη σειρά που περιέχει τη λυχνία LED που θέλετε να ανάψει και, στη συνέχεια, ενεργοποιώντας την ισχύ σε αυτήν τη σειρά (ή αντίστροφα για κοινές οθόνες καθόδου), οι επιλεγμένες λυχνίες LED σε αυτήν τη σειρά θα ανάψουν. Στη συνέχεια, η σειρά απενεργοποιείται και η επόμενη σειρά είναι ενεργοποιημένη, και πάλι με τις κατάλληλες στήλες επιλεγμένες και οι λυχνίες LED στη δεύτερη σειρά θα ανάψουν τώρα. Επαναλάβετε με κάθε σειρά μέχρι να φτάσετε στο κάτω μέρος και στη συνέχεια ξεκινήστε ξανά στην κορυφή. Εάν αυτό γίνει αρκετά γρήγορα (σε περισσότερο από 100Hz ή 100 φορές το δευτερόλεπτο), τότε το φαινόμενο της εμμονής της όρασης (όπου μια οπίσθια εικόνα παραμένει στον αμφιβληστροειδή για περίπου το 1/25 του δευτερολέπτου) θα σημαίνει ότι η οθόνη θα φαίνεται να είναι σταθερή, παρόλο που κάθε σειρά είναι ενεργοποιημένη και απενεργοποιημένη με τη σειρά. Χρησιμοποιώντας αυτήν την τεχνική, μπορείτε να αντιμετωπίσετε το πρόβλημα της εμφάνισης μεμονωμένων LED χωρίς τα άλλα LED στην ίδια στήλη ή σειρά να είναι επίσης αναμμένα. Κάνοντας σάρωση των σειρών και φωτίζοντας τις αντίστοιχες λυχνίες LED σε κάθε στήλη της σειράς και κάνοντας αυτό πολύ γρήγορα (πάνω από 100Hz) το ανθρώπινο μάτι θα αντιληφθεί την εικόνα ως σταθερή και η εικόνα της καρδιάς θα αναγνωριστεί στο μοτίβο LED. Χρησιμοποιείτε αυτήν την τεχνική πολυπλεξίας στον κώδικα του Έργου. Αυτός είναι ο τρόπος με τον οποίο μπορείτε να εμφανίσετε την κινούμενη εικόνα της καρδιάς χωρίς επίσης να εμφανίζετε ξένες λυχνίες LED.

Βήμα 3:

Πρέπει να υπολογίσετε την τιμή των αντιστάσεων που μπορείτε να χρησιμοποιήσετε Θα πρέπει πρώτα να λάβετε ορισμένες προδιαγραφές για τα LED σας, θα πρέπει να γνωρίζετε την τάση εμπρός και το ρεύμα εμπρός, μπορείτε να λάβετε αυτές τις πληροφορίες από το φύλλο δεδομένων. Το κύκλωμα λειτουργεί σε 5V, οπότε η τάση πηγής είναι 5V, η οποία μπορεί να ληφθεί από έναν προσαρμογέα 5v Κατεβάστε το αρχικό αρχείο για να δείτε καλύτερα τα σχήματα. (Πατήστε το εικονίδιο "i" στην επάνω αριστερή γωνία της εικόνας)

Βήμα 4: Λειτουργώντας

Έχω κάνει ένα πρόγραμμα που εμφανίζει πρόταση από την σειριακή οθόνη arduino στη μήτρα, ο κωδικός μου είναι πολύ βασικός. Έχω κάνει μια εφαρμογή Android για να φτιάξω τη γραμματοσειρά για την οθόνη. Επισκεφτείτε την ακόλουθη σελίδα για να εγκαταστήσετε την εφαρμογή

Βήμα 5: Όλα Έγιναν !!!!!!!

Συγχαρητήρια ο πίνακας led 8x8 είναι έτοιμος. Μπορείτε να εμφανίσετε οτιδήποτε θέλετε. Τώρα μπορείτε να παίξετε με αυτό και να δημιουργήσετε μήτρα led 8x8 συγκολλώντας χειροκίνητα τη μήτρα Led`s ή 16x8 και ούτω καθεξής !!!!!!