Өзіңіздің жеке POV дисплейіңізді жасаңыз: 3 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:24

Көруді қабылдау (POV) немесе көрудің тұрақтылығы (оның бірнеше нұсқалары бар) - бұл объектінің орналасуы өзгергеніне қарамастан, объектіні визуалды қабылдау тоқтамаған кезде пайда болатын қызықты көрініс. Адамдар кескінді секундтық бөлшектер интервалында көреді; бұл суреттер мида өте қысқа уақытқа сақталады. Бұл құбылыстың мысалы - жарықдиодты шамдар немесе шамдар сияқты жарық көзін қосқанда және айналдырғанда. Біздің көзқарасымыз айналдыру шамы жазықтықта айналатын пропеллерден пайда болған үздіксіз шеңбер тәрізді шын мәнінде үздіксіз шеңбер екеніне сенеді. POV гифоскоптан бастап көптеген жылдар бойы біздің көз алдымызға түрлі иллюзиялар мен анимациялар жасау үшін қолданылған; ол әр түрлі хабарлар үшін 2D немесе 3D форматында айналдыратын жарықдиодты дисплейде хабарлар мен анимацияларды көрсету үшін жиі қолданылады. Бұл қосымшаның мақсаты - құрылатын дисплейге «SILEGO» сөзін жазу арқылы көру қабілетінің қалай жұмыс істейтінін жобалау және көрсету және болашақта күрделі конструкциялар жасау процесінде сізге бағыт беретін идеялар беру. Бұл жоба үшін біз Dialog GreenPAK ™ SLG46880 -ді қолдандық, оның прототипі барлық сыртқы компоненттерге кабельдер арқылы оңай қосылуға мүмкіндік береді. Үлкен мақсаттағы POV дисплейлерін жобалау үшін үлкен GreenPAK -ті пайдалану ASM ішкі жүйелері сияқты берік компоненттерінің арқасында өте тиімді, бұл дисплейде кез келген үлгіні басып шығаруға мүмкіндік береді. Бұл бағдарлама SLG46880 көмегімен соңғы нәтижені көрсетеді.

Төменде біз POP дисплейін құру үшін GreenPAK чипінің қалай бағдарламаланғанын түсіну үшін қажет қадамдарды сипаттадық. Алайда, егер сіз бағдарламалаудың нәтижесін алғыңыз келсе, GreenPAK бағдарламалық жасақтамасын жүктеп алып, аяқталған GreenPAK дизайн файлын қараңыз. GreenPAK әзірлеу жинағын компьютерге қосыңыз және POV дисплейі үшін реттелетін IC құру үшін бағдарламаны басыңыз.

1 -қадам: Схемалар

Бұл POV Display мысалы 1 -суретте көрсетілген 2D түріне бағытталған, онда GreenPAK CMIC әр түрлі GPO түйреуіштеріне тікелей жалғанған он бір жарық диоды бар (әрқайсысы ток реттейтін резисторлары бар). Схема прототиптелген және ПХД тақталарына дәнекерленген. Дисплей үшін қолданылатын қуат көзі - LV7805V көмегімен кернеу реттегішінің тізбегіне қосылған 5 В шығатын 9 В 10 А L1022 сілтілі аккумулятор. Дисплейді айналдырудан басқа, барлық қозғалтқыш үшін жеткілікті күші бар тұрақты ток қозғалтқышы қажет. реттелетін стендке бекітілген басқару схемасы. Бұл жағдайда 12 В кернеуі бар қозғалтқыш пайдаланылды, ол негізгі қосқышқа және қозғалтқыштың бірнеше жылдамдықпен айналуына мүмкіндік беретін айналмалы қосқыш арқылы әр түрлі кернеу деңгейін шығаратын реттелетін қуат көзіне қосылады.

2 -қадам: GreenPAK дизайны

POV дисплейі үшін GreenPAK көмегімен әр түрлі хабарламалар мен анимацияларды жобалау кезінде біз чиптің құралдары мен шектеулерін білуіміз керек. Осылайша біз POV дисплейіне жету үшін электрониканың ең аз компоненттерін қолдана отырып, білікті дизайн жасай аламыз. Бұл конструкция SLG46880 CMIC ұсынатын жаңа артықшылықтарды пайдаланады, асинхронды күйдегі машиналық қосалқы жүйелер компонентіне назар аударады. SLG46880 ASM қосалқы жүйесінің құралы мемлекеттік машинаның күрделірек конструкциясына мүмкіндік беретін жаңа мүмкіндіктерінің арқасында бұрынғы GreenPAK ASM құралдарына қарағанда тиімдірек болуы мүмкін. Қолданылатын ASM ішкі жүйелерінің кейбір ішкі компоненттері:

● 12 мемлекет ASM Macrocell

● Dynamic Memory (DM) Macrocell

● F (1) Macrocell есептеуі

● Мемлекеттік тәуелсіз компоненттер

Микросхеманың мемлекеттік машинасы неғұрлым көп болса, соғұрлым конструкторлық мүмкіндіктер соғұрлым көп болады. Он екі күйдің әрқайсысы светодиодтардың ерекше комбинациясын қосуға/өшіруге, сөздің әр түрлі бөлшектерін жазу үшін пайдаланылды, олардың кейбіреулері екі рет немесе одан да көп қайталанды, ал кейбір жағдайларда қайталанатын күйлердің уақыты өзгереді, себебі бір үлгі әр түрлі әріптер үшін әр түрлі уақытта қолданылуы мүмкін. Мемлекеттер 1 кестеде құрылымдалған.

1 кестеде дизайндағы бар күйлердің әрқайсысы «SILEGO» сөзіндегі әріптермен қалай байланысты екенін көрсетеді. Бұл 2 -суретте көрсетілген светодиоды конфигурациясымен байланысты.

Байқап отырғаныңыздай, әр түрлі уақытта орындалатын барлық күйлер сөздің толық құрылысына қол жеткізеді, 3 -суретте күйлердің қалай байланысты/байланысты екені көрсетілген. Штаттың барлық ауысулары миллисекундтар бойынша, ал 2 -суреттегі диаграммадағы бағандардың әрқайсысы бір миллисекундты (1 мс) құрайды. Кейбір күйлер 3 мс, 4 мс және басқаларға созылады, шамамен 460 айналым / мин жылдамдықта бейне көрсету үшін қолданылатын қозғалтқыштың минималды жылдамдығымен жеткілікті.

Жалпы мақсаттағы конструкция бойынша уақытты білу және есептеу үшін қозғалтқыштың жылдамдығын ескеру және өлшеу маңызды. Осылайша, хабарды қозғалтқыш жылдамдығымен синхрондауға болады, осылайша адам көзіне көрінеді. Күйлердің ауысуын көзге көрінбейтін және түсінікті ету үшін тағы бір ескерту - бұл қозғалтқыштың айналу жиілігін 1000 айн / мин -ге дейін ұлғайту, ал күйлердің уақыттары микросекундтар тәртібімен орнатылады, осылайша хабар біркелкі көрінеді. Сіз өзіңізден сұрауыңыз мүмкін: қозғалтқыштың жылдамдығын хабардың немесе анимацияның жылдамдығымен қалай синхрондауға болады? Бұл бірнеше қарапайым формулалардың көмегімен жүзеге асады. Егер сізде 1000 айн / мин қозғалтқыш жылдамдығы болса, онда тұрақты ток қозғалтқышының бір айналымға қанша секунд кететінін білу үшін:

Жиілік = 1000 RPM / 60 = 16.67 Гц Период = 1 / 16.67 Гц = 59.99 мс

Периодты біле отырып, сіз қозғалтқыштың айналуға қанша уақыт кететінін білесіз. Егер сіз «Сәлем әлемі» сияқты хабарды басып шығарғыңыз келсе, әр бұрылу кезеңін білсеңіз, бұл хабардың дисплейде қаншалықты үлкен болғанын қалауыңыз керек. Қажетті хабарламаны қажетті мөлшерде басып шығару үшін мына ережені орындаңыз:

Егер сіз, мысалы, дисплей кеңістігінің 40 % -ын қамтитынын қаласаңыз, онда:

Хабар көлемі = (кезең * 40 %) / 100 % = (59,99 мс * 40 %) / 100 % = 24 мс

Бұл хабар әр бұрылыс үшін 24 мс ішінде көрсетіледі, сондықтан бос орын немесе қалған бос орын (егер сіз хабарламадан кейін ештеңе көрсетпесеңіз) келесідей болуы керек:

Бос орын = Период - Хабар өлшемі = 59,99 мс - 24 мс = 35,99 мс

Ақырында, егер сізге хабарды сол кезеңнің 40% -ында көрсету қажет болса, хабардың күтілетін хабарды жазу үшін қанша күй мен ауысуды қажет ететінін білу қажет, мысалы, егер хабарламада жиырма (20) ауысу болса, онда:

Бір күй кезеңі = Хабар өлшемі / 20 = 24 мс / 20 = 1,2 мс.

Хабарды дұрыс көрсету үшін әр күй 1,2 мс болуы керек. Әрине, сіз бірінші дизайндардың көпшілігі мінсіз емес екенін байқайсыз, сондықтан дизайнды жақсарту үшін физикалық тестілеу кезінде кейбір параметрлерді өзгертуіңіз мүмкін. Біз күй ауысуларын жеңілдету үшін динамикалық жады (DM) макроцеллерін қолдандық. Төрт DM блогының екеуінде матрицалық байланыстар бар, олар ASM ішкі жүйесінен тыс блоктармен өзара әрекеттесе алады. Әрбір DM Macrocell әр түрлі күйде қолдануға болатын 6 түрлі конфигурацияға ие болуы мүмкін. ДМ блоктары бұл конструкцияда ASM -ді бір күйден екінші күйге көшуге итермелеу үшін қолданылады. Мысалы, Силего [3] күйі ауысулар кезінде екі рет қайталанады; Үлгісі бірдей «I» әрпінің басы мен соңын жазу керек, бірақ алдымен «I» бас әріпінің ортасының үлгісін жазу үшін Силегоға бару керек [4], содан кейін Силего [3] екінші рет орындалады, қалған ауысуларды жалғастыра отырып, хабарламасыз күйге өту керек. Silego [3] Silego [4] көмегімен шексіз циклге түсуін қалай болдырмауға болады? Бұл өте қарапайым, SR Flip Flop ретінде конфигурацияланған кейбір LUT -тер бар, олар Силегоға [3] Силегоны [4] қайта -қайта таңдамау керектігін айтады, бірақ екінші рет Хабарлама күйін таңдаңыз. Кез келген күй қайталанғанда шексіз ілмектерді болдырмау үшін SR Flip Flop пайдалану-бұл мәселені шешудің тамаша тәсілі және тек 4-суретте және 5-суретте көрсетілгендей конфигурацияланған 3-разрядты LUT қажет. Бұл процесс бір уақытта жүреді. ASM шығысы Silego -ны [3] Силегоға [4] баруға мәжбүрлейді, сондықтан келесі жолы мемлекеттік машина Silego -ны [3] орындаған кезде, процесті жалғастыру үшін Хабарлама күйін таңдау туралы хабарланады.

Бұл жобаға көмектескен тағы бір ASM блогы - бұл F (1) Macrocell есептегіші. F (1) қажетті мәліметтерді оқу, сақтау, өңдеу және шығару үшін арнайы командалар тізімін жасай алады. Ол бір уақытта 1 битпен жұмыс жасай алады. Бұл жобада F (1) блогы кейбір LUT -ты басқару және күйлерді қосу үшін биттерді оқу, кешіктіру және шығару үшін пайдаланылды (мысалы, Silego [1] -де Silego [2] қосу үшін).

1 -суреттегі кестеде светодиодтардың әрқайсысы GreenPAK GPO түйреуіштеріне қалай бағытталғаны түсіндірілген; байланысты физикалық түйреуіштер 2 -кестеде көрсетілгендей, матрицадағы ASM Output RAM -ден шешіледі.

2 -кестеден көріп отырғанымыздай, чиптің әрбір түйрегіші нақты ASM шығысына бағытталды; ASMOUTPUT 1 -де сегіз (8) шығыс бар, барлығы OUT 4 -тен басқа сыртқы GPO -ға тікелей қосылған. ASM OUTPUT 0 -де төрт (4) шығыс бар, онда OUT 0 және OUT 1 сәйкесінше PIN 4 пен PIN 16 -ға тікелей қосылады; OUT 2 Silego [5] және Silego [9] күйлерінде LUT5 пен LUT6 қалпына келтіру үшін қолданылады, ақырында OUT 3 LUT6 -ны Silego [4] және Silego [7] күйлеріне орнату үшін қолданылады. ASM nRESET бұл дизайнда ауыспайды, сондықтан ол VDD -ге қосылуға мәжбүр болады. Бұл жобаға «SILEGO» бейнеленген кезде қосымша анимация жасау үшін жоғарғы және төменгі жарық диодтары қосылды. Бұл анимация қозғалтқыш қозғалысымен уақыт бойынша айналатын бірнеше сызықтар туралы. Бұл сызықтар ақ жарық диодты шамдар, ал әріптерді жазу үшін қызыл түс. Бұл анимацияға қол жеткізу үшін біз GreenPAK PGEN және CNT0 қолдандық. PGEN - бұл келесі битті әр жиектің жиегінде шығаратын үлгі генераторы. Біз қозғалтқыштың айналу кезеңін 16 секцияға бөлдік, нәтиже CNT0 шығу кезеңіне қойылды. PGEN -ге бағдарламаланған үлгі 6 -суретте көрсетілген.

3 -қадам: Нәтижелер

Дизайнды тексеру үшін біз SLG46880 ұясын ПХД -ге таспалы кабельмен қостық. Схемаға екі сыртқы тақта қосылды, олардың бірінде кернеу реттегіші, екіншісінде жарық диоды бар. Хабарды көрсету үшін көрсетуді бастау үшін біз GreenPAK басқаратын логикалық схеманы, содан кейін тұрақты ток қозғалтқышын қостық. Дұрыс синхрондау үшін жылдамдықты реттеу қажет болуы мүмкін. Соңғы нәтиже 7 -суретте көрсетілген. Сондай -ақ, осы қосымшамен байланысты бейне бар.

Қорытынды Бұл жобада ұсынылған көру дисплейін қабылдау негізгі контроллер ретінде Dialog GreenPAK SLG46880 көмегімен жасалған. Біз дизайнның жарықдиодты көмегімен «SILEGO» сөзін жазу арқылы жұмыс істейтінін көрсеттік. Дизайнға кейбір жақсартулар енгізілуі мүмкін:

● Ұзын хабарды немесе анимацияны басып шығару мүмкіндіктерінің санын көбейту үшін бірнеше GreenPAK пайдалану.

● Массивке көбірек жарықдиодты шамдарды қосыңыз. Айналмалы біліктің массасын азайту үшін светодиодты емес, жер үсті жарықдиодты қолдану пайдалы болуы мүмкін.

● Микроконтроллерді қосу GreenPAK дизайнын қайта конфигурациялау үшін I2C пәрмендерін қолдану арқылы көрсетілетін хабарды өзгертуге мүмкіндік береді. Бұл уақытты дәл көрсету үшін цифрларды жаңартатын цифрлық сағат дисплейін құру үшін қолданылуы мүмкін