Олон LED дэлгэцийн модуль: 6 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:03

Сайн байцгаана уу, Би 7 сегмент эсвэл цэг матриц бүхий LED дэлгэцтэй ажиллах дуртай бөгөөд тэдэнтэй хамт олон янзын төсөл хийж байсан.

Тэд хэрхэн ажиллах талаар ямар нэгэн ид шид байдаг тул эдгээр нь сонирхолтой байдаг, учир нь таны харж байгаа зүйл бол оптик хуурмаг зүйл юм!

Дэлгэц нь Arduino (эсвэл өөр микроконтроллер) -той холбогдох олон зүүтэй байдаг бөгөөд хамгийн сайн шийдэл бол портуудын ашиглалтыг багасгахын тулд өгөгдлийг олон талт болгох техникийг ашиглах явдал юм.

Үүнийг хийх үед сегмент бүр эсвэл LED тус бүрийг хэдхэн хором (милисекунд буюу түүнээс бага) асаах боловч үүнийг секунд тутамд олон удаа давтах нь таны үзүүлэхийг хүссэн дүрсний төөрөгдөл үүсгэдэг.

Миний хувьд хамгийн сонирхолтой зүйл бол таны төслийн дагуу зөв мэдээллийг хэрхэн харуулахыг олж мэдэхийн тулд логикийг хөгжүүлэх явдал юм.

Дэлгэцийг ашиглах ганц төсөлд бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг холбохын тулд олон утастай самбар дээр угсрах нь маш их цаг хугацаа шаарддаг.

Зах зээл дээр програмчлах I2C -тэй, хялбаршуулсан аргаар (эсвэл тийм биш) ажилладаг олон янзын дэлгэц байдгийг би мэднэ, би ч бас ашигладаг байсан ч 74HC595 (мультиплексор IC), ULN2803 (драйвер) гэх мэт стандарт бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй ажиллахыг илүүд үздэг. Тэд танд програмыг илүү хянах боломжийг олгодог бөгөөд ашиглахад илүү бат бөх, найдвартай байдлыг өгдөг.

Угсрах үйл явцыг хялбарчлахын тулд би Arduino -ийн ертөнцөд энгийн бөгөөд нийтлэг бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ашиглан LED Dipslay модулийг олон зорилгоор бүтээсэн.

Энэхүү модулийн тусламжтайгаар та хоёр стандарт хэмжээтэй (том, жижиг) хоёр өнгийн LED бүхий цэг матрицтай ажиллах боломжтой бөгөөд зах зээл дээр маш түгээмэл хэрэглэгддэг 7 Seg x 4 Digits дэлгэцийг удирдах боломжтой.

Мөн та эдгээр модулиудтай цуваа хэлбэрээр (дэлгэц дээрх өөр өгөгдөл) эсвэл параллел байдлаар (ижил өгөгдлийг дэлгэц рүү) каскад хэлбэрээр ажиллах боломжтой.

Тиймээс энэ модуль хэрхэн ажиллаж, хөгжүүлэлтэд тань тусалж болохыг харцгаая!

Видео (LED дэлгэцийн модуль)

Видео (цэг матрицын тест)

Хүндэтгэсэн, ЛАГСИЛВА

Алхам 1: бүрэлдэхүүн хэсгүүд

ПХБ (Хэвлэсэн хэлхээний самбар)

- 74HC595 (03 x)

- ULN2803 (02 x)

- Транзисторын PNP - BC327 (08 x)

- резистор 150 Ом (16 x)

- эсэргүүцэл 470 Ом (08 x)

- Конденсатор 100 nF (03 x)

- IC залгуур 16 зүү (03 x)

- IC залгуур 18 зүү (02 x)

- Эмэгтэй холбогч зүү - 6 голтой (8 x)

- Толгойн толгой 90º (01 x)

- Толгойн толгой 180º (01 x)

- Conector Borne KRE 02 голтой (02 x)

- ПХБ (01 x) - Үйлдвэрлэсэн

Бусад

- Arduino Uno R3 / Nano / үүнтэй төстэй

- LED дэлгэц 04 оронтой x 7 сегмент - (Нийтлэг анод)

- LED цэг матриц хос өнгө (ногоон ба улаан) - (нийтлэг анод)

Чухал тайлбар:

1. Би хамгийн чухал бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн мэдээллийн хүснэгтийг зөвхөн лавлагаа болгон өгдөг боловч та тэдгээрийг ашиглахаасаа өмнө өөрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн мэдээллийн хуудсыг шалгах ёстой.
2. Энэхүү самбарыг зөвхөн COMMON ANODE -ийн дэлгэцийг ашиглахаар бүтээсэн болно.

Алхам 2: Эхний прототипүүд

Миний анхны загварыг хэлхээг турших талхны самбар дээр хийсэн.

Үүний дараа би зурган дээр харж байгаа шиг бүх нийтийн самбар ашиглан өөр загвар хийв.

Энэ төрлийн самбар нь хурдан загвар гаргахад сонирхолтой боловч маш олон утас хадгалдаг гэдгийг та ойлгож байна.

Энэ бол функциональ шийдэл боловч эцсийн үйлдвэрлэсэн ПХБ (цэнхэр) -тэй харьцуулахад тийм ч гоё биш юм.

Би гагнах ажилд сайн биш, учир нь энэ процесст хангалттай туршлага байхгүй, гэхдээ энэ нь туршлагаасаа илүү сайн үр дүнд хүрсэн бөгөөд үүнээс илүү чухал зүйл бол би ямар ч бүрэлдэхүүн хэсэг, гар ч шатаагүй.

Дадлага хийсний ачаар миний дараагийн самбар дээрх үр дүн илүү сайн байх болов уу.

Үүнтэй холбогдуулан ийм туршлагыг туршиж үзэхийг танд зөвлөж байна, учир нь энэ нь танд маш сайн байх болно.

Халуун төмрийг арчилж, шатаахгүйн тулд хэдэн секундээс илүү хугацаа зарцуулахгүй байхыг санаарай.

Эцэст нь Youtube дээрээс та бодит ертөнц рүү явахаасаа өмнө гагнуурын талаар сурч болох олон видеог олж болно.

Алхам 3: ПХБ -ийн дизайн

Би энэ ПХБ -ийг хоёр давхар хавтан үйлдвэрлэх зориулалттай тусгай програм хангамж ашиглан зохион бүтээсэн бөгөөд сүүлийн хувилбараас өмнө хэд хэдэн өөр хувилбарыг боловсруулсан болно.

Эхэндээ надад дэлгэцийн төрөл тус бүрт нэг хувилбар байсан бөгөөд эцэст нь би бүгдийг нэг л хувилбараар нэгтгэхээр шийдсэн.

Дизайн зорилтууд:

• Прототипийн хувьд энгийн бөгөөд хэрэгтэй.
• Хялбар тохиргоо, өргөтгөх боломжтой.
• 3 төрлийн дэлгэц ашиглах боломжтой.
• LED -ийн том цэг матрицын хамгийн их өргөн.
• Самбарыг үйлдвэрлэх зардлыг багасгахын тулд хамгийн их урт нь 100 мм байна.
• Гараар гагнах явцад илүү их бэрхшээл гарахаас зайлсхийхийн тулд SMD -ийн оронд уламжлалт бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ашигла.
• Самбарыг каскад хэлбэрээр өөр самбартай холбохын тулд модульчлагдсан байх ёстой.
• Өөр самбаруудын хувьд цуваа эсвэл параллел гаралт.
• Хэд хэдэн самбарыг зөвхөн Arduino удирдах ёстой.
• Arduino -г холбоход зөвхөн 3 утас өгөгдөл.
• Гадаад 5V цахилгаан холболт.
• LED -ийг хянахын тулд транзистор ба драйвер (ULN2803) ашиглан цахилгаан бат бөх чанарыг нэмэгдүүлэх.

Тэмдэглэл:

Энэ сүүлийн зүйлтэй холбоотойгоор би эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн талаар миний өөр зааврыг уншихыг зөвлөж байна.

Shift Register 74HC595 -ийг ULN2803, UDN2981 ба BC327 ашиглан ашиглах

ПХБ -ийн үйлдвэрлэл:

Дизайныг дуусгасны дараа би өөр өөр дотоодын ханган нийлүүлэгчид болон өөр өөр улс орнуудад олон удаа хайсны эцэст үүнийг ПХБ -ийн үйлдвэрлэгч рүү Хятад руу илгээсэн.

Гол асуудал бол самбарын тоо ба зардлын хэмжээ юм.

Эцэст нь би Хятад дахь компанитай ердөө 10 самбарыг тогтмол захиалахаар шийдсэн (өндөр өртөгтэй учир шууд захиалга өгөхгүй).

Зөвхөн 3 хоногийн дараа хавтанг үйлдвэрлээд 4 хоногийн дараа дэлхийгээр дамжуулж над руу илгээв.

Үр дүн маш сайн байсан !!

Худалдан авалт хийснээс хойш нэг долоо хоногийн дараа самбарууд миний гарт байсан бөгөөд тэдний өндөр чанар, хурдан хурд надад үнэхээр гайхалтай санагдсан!

Алхам 4: Програмчлал

Програмчлалын хувьд та тоног төхөөрөмжийн дизайн, ээлжийн бүртгэлийн 74HC595 -ийн талаархи зарим чухал ойлголтуудыг санаж байх ёстой.

74HC595-ийн гол үүрэг бол 8 битийн цуваа оролтыг 8 зэрэгцээ шилжүүлэх болгон хувиргах явдал юм.

Бүх цуваа өгөгдөл нь 14-р зүү рүү орж, дохио өгөх бүрт битүүд нь харгалзах зэрэгцээ зүү рүү (Qa to Qh) очдог.

Хэрэв та илүү их өгөгдөл тасралтгүй илгээж байвал битүүдийг цуваа гаралт болгон Pin 9 (Qh ') руу нэг нэгээр нь зөөх бөгөөд энэ функцын ачаар та каскадтай холбогдсон өөр чипүүдийг байрлуулж болно.

Чухал:

Энэ төсөлд бид 74HC595 гурван IC -тэй. Эхний хоёр нь багануудыг хянах (ПОЗИТИВ логикоор), сүүлчийнх нь шугамыг хянах (PNP транзистор ажиллаж байгаатай холбоотой СЭТГЭР логиктой).

Эерэг логик гэдэг нь та Arduino -аас өндөр түвшний дохио (+5V) илгээх ёстой гэсэн үг бөгөөд сөрөг логик нь LOW түвшний дохио (0V) илгээх ёстой гэсэн үг юм.

LED -ийн цэг матриц

1. Эхнийх нь улаан LED (8 x) >> COLUMN RED (1 -ээс 8 хүртэл) катодын гаралт юм.
2. Хоёр дахь нь Ногоон LED (8 x) >> COLUMN GREEN (1 -ээс 8 хүртэл) катодын гаралтын L -д зориулагдсан болно.
3. Сүүлийнх нь бүх LED анодын гаралтанд зориулагдсан (08 x Улаан & Ногоон) >> ШУГАМ (1 -ээс 8 хүртэл).

Жишээлбэл, хэрэв та зөвхөн 1 -р багана, 1 -р шугамын Ногоон LED -ийг асаахыг хүсвэл дараах цуваа өгөгдлийн дарааллыг илгээх ёстой.

1º) ШУГАМ

~ 10000000 (зөвхөн эхний мөрийг асаалттай байна) - ~ тэмдэг нь бүх битүүдийг 1 -ээс 0 болгож, эсрэгээр нь эргүүлэхийг хэлнэ.

2º) БАГАН Ногоон

10000000 (зөвхөн Ногоон LED -ийн эхний багана асаалттай байна)

3º) БАГАН УЛААН

00000000 (Улаан LED бүх багана унтраалттай)

Arduino мэдэгдэл:

shiftOut (dataPin, clockPin, LSBFIRST, ~ B10000000); // Шугамын сөрөг логик

shiftOut (dataPin, clockPin, LSBFIRST, B10000000); // Ногоон багануудын эерэг логик

shiftOut (dataPin, clockPin, LSBFIRST, B00000000); // Улаан багануудын эерэг логик

Тэмдэглэл:

Та мөн LED (Ногоон ба Улаан) хоёуланг нь нэгтгэн YELLOW өнгийг дараах байдлаар гаргаж болно.

shiftOut (dataPin, clockPin, LSBFIRST, ~ B10000000);

shiftOut (dataPin, clockPin, LSBFIRST, B10000000);

shiftOut (dataPin, clockPin, LSBFIRST, B10000000);

7 сегментийг харуулна

Ийм дэлгэцийн хувьд дараалал ижил байна. Ганц ялгаа нь Ногоон LED ашиглах шаардлагагүй юм.

1º) DIGIT (зүүнээс баруун тийш 1 -ээс 4 хүртэл) ~ 10000000 (цифр #1 -ийг тохируулах)

~ 01000000 (дугаарыг тохируулах #2)

~ 00100000 (3 -р оронтой тоо)

~ 00010000 (тохируулсан орон тоо #4)

2º) АШИГЛААГҮЙ

00000000 (бүх битийг тэг болгосон)

3º) СЕГМЕНТ (A -аас F ба DP - дэлгэцийн мэдээллийн хуудсыг шалгана уу)

10000000 (А сегментийг тохируулах)

01000000 (B сегментийг тохируулах)

00100000 (C сегментийг тохируулах)

00010000 (D сегментийг тохируулах)

00001000 (E сегментийг тохируулах)

00000100 (F сегментийг тохируулах)

00000010 (G сегментийг тохируулах)

00000001 (тохируулах DP)

3 дугаартай Дэлгэцийн дугаар 2 -ийг тохируулах Arduino жишээ:

shiftOut (dataPin, clockPin, LSBFIRST, ~ B01000000); // DISPLAY 2 -ийг тохируулах (Сөрөг логик)

shiftOut (dataPin, clockPin, LSBFIRST, 0); // Өгөгдлийг тэг болгох (ашиглаагүй)

shiftOut (dataPin, clockPin, LSBFIRST, B11110010); // A, B, C, D, G сегментүүдийг тохируулах)

Эцэст нь хэлэхэд, энэ процессыг ашигласнаар та дэлгэцийнхээ аль ч LED -ийг удирдаж, шаардлагатай тусгай тэмдэгтүүдийг үүсгэж болно.

Алхам 5: Туршилт

Дэлгэцийн модулийн функциональ байдлын жишээ болох хоёр програмыг энд оруулав.

1) Countdown дэлгэц (999.9 секундээс тэг хүртэл)

2) Цэг матриц (0 -ээс 9 хүртэлх тоонууд ба A -ээс Z хүртэл)

3) 4 оронтой, 7 сегмент бүхий LED дэлгэц дээрх дижитал цаг RTC

Энэ сүүлийнх нь миний Дижитал цагны анхны хувилбарын шинэчлэлт юм.

Алхам 6: Дүгнэлт ба дараагийн алхамууд

Энэхүү модуль нь LED дэлгэц шаарддаг зарим ирээдүйн төслүүдэд хэрэг болно.

Дараагийн алхамуудын хувьд би каскад горимд ажиллахын тулд илүү олон самбар цуглуулж, програмчлалыг илүү хялбарчлах номын сан хөгжүүлэх болно.

Энэхүү төсөл танд таалагдсан гэж найдаж байна.

Энэхүү зааварчилгааны төсөл болон мэдээллийг сайжруулахад чухал ач холбогдолтой тул санал хүсэлтээ надад илгээнэ үү.

Хүндэтгэсэн, ЛАГСИЛВА

26. 5 -р сар