48 X 8 Arduino мен Shift регистрлерін қолдана отырып, жарықдиодты матрицалық дисплей: 6 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:27

Бәріне сәлем

Бұл менің бірінші нұсқаулығым және бәрі Arduino Uno және 74HC595 ауысымдық регистрлерін қолдана отырып, 48х8 бағдарламаланатын айналдырғыш жарықдиодты матрицаны жасау туралы. Бұл Arduino даму тақтасы бар менің алғашқы жобам болды. Бұл маған мұғалім берген сынақ болды. Бұл қиындықты қабылдаған кезде мен arduino көмегімен жарық диодты қалай жыпылықтауды білмедім. Менің ойымша, тіпті бастаушы да мұны аздап шыдамдылық пен түсіністікпен жасай алады. Мен ауысымдық регистрлер мен arduino -да мультиплекстеу туралы аз зерттеуден бастадым. Егер сіз ауысымдық регистрлерде жаңадан болсаңыз, мен матрицаны бастамас бұрын мультиплекстеу мен түймедақ тізбегінің негіздерін үйренуді ұсынамын. Бұл сізге кодты және дисплейдің жұмысын түсінуге көмектеседі.

1 -қадам: Құралдар мен компоненттерді жинау

Компоненттер

• 1. Arduino Uno R3 - 1
• 2. 74HC595 8 разрядты параллельді ауысу регистрлері. - 7
• 3. BC 548/2N4401 транзисторлары - 8
• 4. 470 Ом резисторлары - бағандар саны + 8
• 5. Префикс тақтасы 6х4 дюйм - 4
• 6. Түсті кодталған сымдар - Қажет болса
• 7. IC ұстаушылар - 7
• 8. 5 мм немесе 3 мм 8х8 жалпы катодты моно түсті LED Matrix - 6
• 9. Ерлер мен әйелдердің тақырыпшалары - қажет болған жағдайда.

Қажетті құралдар

• 1. Пісіру жиынтығы
• 2. Мультиметр
• 3. Желімді мылтық
• 4. Дәнекерлеуші сорғы
• 5. 5В қуат көзі

2 -қадам: Электронды тақтада схеманы құру

Прототипті жасамас бұрын істеу керек бірінші нәрсе - 8х8 матрицаның түйреуіш диаграммасын алу және барлық матрицалардағы түйреуіштерді анықтау үшін сілтеме нүктесін белгілеу. Бұл схеманы құрастыру кезінде сізге көмектесе алады.

Мен мұнда қолданған матрицалық модульдің пин -диаграммасын тіркедім. Менің модульде жолдар теріс түйреуіштер болды. Бұл диаграмма нарықтағы көптеген модульдер үшін өзгеріссіз қалады.

Схемада көрсетілгендей, бір ауысымды регистр 8 жолды басқару үшін қолданылады, ал бағандарды басқару үшін біз әр 8 баған үшін бір ауысым регистрін қолданамыз.

Нан тақтасында 8 x 8 айналдыратын қарапайым дисплей құрайық.

Схема екіге бөлінеді - жолды бақылау және бағанды басқару. Алдымен бағаналық басқаруды құрайық.

Ардуинодан 4 түйреуіш ауысым регистрінің 14 түйреуішіне (SER) қосылады. (Бұл ауысым регистрінің сериялық деректерді енгізу штыры. Жарық диодты шамдарды қосу үшін қажетті логикалық деңгейлер осы түйреуіш арқылы беріледі

Arduino -дан 3 -ші істік ауысым регистрінің 12 -штырына (RCLK) қосылады. (Бұл түйреуішті шығыс стержені деп атайық. Ауысым регистрлерінің жадысындағы деректер осы сағат іске қосылған кезде шығысқа жіберіледі.)

Ардуинодан 2 түйреуіш ауысым регистрінің 11 түйреуішіне (SRCLK) қосылады. (Бұл деректерді жадқа ауыстыратын кіріс сағаты.)

VCC +5V ауысым регистріне 16 -түйреуіш арқылы беріледі және ол 10 -түйреуішке қосылады. (Неге? 10 -түйреу - бұл SRCLR түйреуіші, ол іске қосылған кезде ауысым регистріндегі деректерді тазартады. Бұл белсенді төмен түйреуіш, сондықтан деректерді ауысым регистрінің жадында сақтау үшін бұл түйреуішке +5В үнемі берілуі керек.)

Жер GND түйреуішіне (ауысым регистрінің 8 түйреуіші) де, OE істігіне де (ауысым регистрінің 13 штыры) қосылады. (Неліктен? Шығыс қосқышын сағаттық сигналға сәйкес шығару үшін іске қосу керек. Бұл SRCLR түйреуіші сияқты белсенді төмен түйреуіш, сондықтан оны қосу үшін оны әрқашан негізгі күйде ұстау қажет. шығыстар.)

Матрицаның бағаналы түйреуіштері схемада көрсетілгендей ығысу регистріне матрица мен ығысу регистрі арасында 470 Ом резистормен қосылады

Енді, қатарды басқару схемасы үшін.

Ардуинодан 7 түйреуіш ауысым регистрінің 14 түйреуішіне (SER) қосылады

Arduino -дан 5 -штырма ауысым регистрінің 11 -пиніне (SRCLK) қосылады

Ардуинодан 6 түйреуіш ауысым регистрінің 12 түйреуішіне (RCLK) қосылады

VCC +5V жоғарыда сипатталғандай 16 және 10 -штырьға беріледі

Жер 8 және 13 түйреуішке қосылады

Жоғарыда айтқанымдай, жолдар менің жағдайда теріс түйреуіштер болды. Матрицаның теріс түйреуіштерін дисплей жолдары ретінде қарастырған дұрыс. Жерге қосуды BC548/2N4401 транзисторларының көмегімен ауыспалы регистрдің шығыс логикалық деңгейлерімен басқарылатын теріс түйреуіштерге ауыстыру қажет. Сондықтан теріс түйреуіштер неғұрлым көп болса, соғұрлым бізге транзистор қажет

Сызықтық диаграммада көрсетілгендей қатардағы қосылыстарды беріңіз

Егер сіз 8 x 8 матрицалық дисплейдің прототипін жасауға қол жеткізген болсаңыз, онда сіз бағанды басқару схемасының бөлігін қайталай аласыз және матрицаны бағандардың кез келген санына дейін кеңейте аласыз. Сізге әр 8 бағанға бір 74HC595 қосу керек (бір 8 x 8 модуль) және оны алдыңғы тізбегімен тізбектеңіз.

Дэйзи ауысым регистрлерін байлап, қосымша бағандар қосады

Электр инженериясындағы ромашка тізбегі - бұл бірнеше құрылғылар тізбектей қосылатын сымдар схемасы.

Механизм қарапайым: SRCLK (кіріс сағаты. 11-түйреуіш) және RCLK (шығыс сағаты. 12-түйреуіш) түйреуіштері барлық тізбекті ауысым регистрлері арасында бөлінеді, ал алдыңғы ауысым регистрінің әрбір QH PIN коды (9-түйреуіш) тізбек SER PIN (түйреуіш 14) арқылы келесі ауысым регистрі үшін сериялық кіріс ретінде қолданылады.

Қарапайым сөзбен айтқанда, ауыспалы регистрлерді тізбектей отырып, оларды үлкен жады бар бір ауысымды регистр ретінде басқаруға болады. Мысалы, егер сіз 8 биттік ауысымдық екі регистрді қоссаңыз, олар 16 биттік ауысымдық регистрлер сияқты жұмыс істейді.

Код

Жолда сканерлеу кезінде кодқа сәйкес логикалық деңгейлері бар бағандарды енгіземіз. А -дан Z -ге дейінгі таңбалар кодта байт массивіндегі логикалық деңгейлер ретінде анықталады. Әр таңбаның ені 5 пиксель және биіктігі 7 пиксель. Мен кодтың жұмысына түсініктеме ретінде кодтың өзінде түсініктеме бердім.

Arduino коды осында бекітілген.

3 -қадам: дәнекерлеу

Дәнекерленген схеманы түсінуді жеңілдету үшін мен оны мүмкіндігінше үлкен етіп жасадым және жол мен баған контроллерлеріне бөлек тақталар бердім және оларды тақырыптар мен сымдар арқылы жалғадым. Сіз оны компоненттерді бір -біріне жақынырақ дәнекерлеу арқылы әлдеқайда кішірейте аласыз немесе егер сіз ПХД жобалауды жақсы білетін болсаңыз, кішірек реттелетін ПХД жасай аласыз.

Матрицаға апаратын әр істікке 470 Ом резисторды қоюды ұмытпаңыз. Жарықдиодты матрицаларды тақтаға қосу үшін әрқашан тақырыптарды қолданыңыз. Оларды тікелей тақтаға дәнекерлемеген дұрыс, себебі ұзақ уақыт ыстыққа әсер ету оларды біржола зақымдауы мүмкін.

Мен жолдар мен бағаналарды басқару үшін бөлек тақталар жасағандықтан, бағандарды қосу үшін сымдарды бір тақтадан екіншісіне ұзарттым. Мұнда үстіңгі тақта жолдарды басқаруға арналған, ал төмендегі тақта бағандарды басқаруға арналған.

барлық 8 жолды жүргізу үшін тек 74HC595 қажет. Бірақ бағандар санына қарай ауысым регистрлерін көбірек қосу керек, бұл матрицаға қосуға болатын бағандар санының теориялық шегі жоқ. Сіз оны қаншалықты үлкен жасай аласыз? Ол жерге жеткенде маған хабарлаңыз!;)

4 -қадам: Тізбектің аяқталған бірінші жартысын тексеру

Бос байланыс, қате түйреуіш және т. Дәнекерлеу алдында екі рет тексеріңіз және түйреуіштерді оңай ажырату үшін түсті кодталған сымдарды қолданыңыз.

5 -қадам: Екінші таймды құру

Сол бағананы басқару тізбегін кеңейтіңіз. Жолдар алдыңғы қатарға тізбектей қосылған.

SRCLK және RCLK түйреуіштері параллель қабылданады және дайын тізбектің соңғы ауысым регистрінің QH (Serial data out. Pin 9) келесі ауысым регистрінің SER (14 -ші сериялы деректер) қосылады. VCC және GND қуаты барлық IC -лер арасында бөлінеді.

6 -қадам: Нәтиже

Дәнекерлеуді аяқтағаннан кейін, келесі қадам - дисплейге қорап жасау. Fusion 360 немесе кез келген басқа 3D дизайн құралының көмегімен жеке корпусты жобалау және корпусты 3D басып шығару әрқашан жақсы. Ол кезде 3D басып шығаруға қолым жетпегендіктен, мен ағаштан жақсы жұмыс істейтін досымның көмегімен ағаш корпус жасадым.

Сізге бұл нұсқаулықты оқу ұнады деп үміттенемін. Төмендегі түсініктеме бөлімінде осы жобаның нұсқасының суреттерін орналастырыңыз және егер сізде сұрақтар туындаса, оны осы жерден сұраңыз немесе [email protected] поштасына жіберіңіз. Мен сізге көмектесуге қуаныштымын.