Arduino болон Shift регистр ашиглан 48 X 8 гүйдэг LED матрицын дэлгэц: 6 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:05

Бүгдээрээ сайн уу

Энэ бол миний анхны зааварчилгаа бөгөөд Arduino Uno болон 74HC595 ээлжийн бүртгэлийг ашиглан 48 х 8 програмчлагдах гүйлгэх LED матриц хийх тухай юм. Энэ бол Arduino хөгжүүлэлтийн самбартай хийсэн миний анхны төсөл байв. Энэ бол багшийн надад өгсөн сорилт байсан. Энэ сорилтыг хүлээж авах тэр үед би arduino ашиглан LED хэрхэн анивчихаа ч мэдэхгүй байсан. Тиймээс, эхлэгч ч гэсэн үүнийг бага зэрэг тэвчээр, ойлголттой хийж чадна гэж би бодож байна. Би ээлжийн бүртгэл, arduino дээр мултиплекс хийх талаар бага зэрэг судалгаа хийж эхлэв. Хэрэв та ээлжийн бүртгэлийг шинээр эхэлж байгаа бол матрицыг эхлүүлэхийн өмнө мултиплекс хийх, Daisy-оосорлох ээлжийн бүртгэлийн үндсийг сурахыг зөвлөж байна. Энэ нь код болон гүйлгэх дэлгэцийн ажиллагааг ойлгоход танд маш их туслах болно.

Алхам 1: Багаж хэрэгсэл, бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг цуглуулах

Бүрэлдэхүүн хэсгүүд

• 1. Arduino Uno R3 - 1
• 2. 74HC595 8 бит Цуваа руу зэрэгцэн шилжих регистрүүд. - 7
• 3. МЭӨ 548/2N4401 Транзистор - 8
• 4. 470 Ом эсэргүүцэл - баганын тоо + 8
• 5. Pref Board 6x4 инч - 4
• 6. Өнгөний кодтой утас - Шаардлагатай бол
• 7. IC эзэмшигчид - 7
• 8. 5 мм буюу 3 мм 8x8 нийтлэг катод моно өнгөт LED матриц - 6
• 9. Эрэгтэй, эмэгтэй толгой - Шаардлагатай бол.

Шаардлагатай багаж хэрэгсэл

• 1. Гагнуурын хэрэгсэл
• 2. Мультиметр
• 3. Цавуу буу
• 4. Гагнуурын насос
• 5. 5V цахилгаан хангамж

Алхам 2: Breadboard дээр тойрог байгуулах

Прототипийг бүтээхээс өмнө хийх ёстой хамгийн эхний зүйл бол 8х8 хэмжээтэй матрицын зүү диаграмыг олж авах бөгөөд бүх матриц дахь тээглүүрийг тодорхойлох лавлах цэгийг тэмдэглэх явдал юм. Энэ нь хэлхээг угсрах явцад танд туслах болно.

Би энд ашиглаж байсан матрицын модулийн зүү диаграмыг хавсаргав. Миний модульд мөрүүд нь сөрөг тээглүүрүүд байв. Энэхүү зүү диаграм нь зах зээл дээрх ихэнх модулийн хувьд ижил хэвээр байна.

Нэг эгнээний бүртгэлийг 8 мөрийг хянахад ашигладаг бөгөөд багануудыг хянахад 8 багана бүрт нэг ээлжийн бүртгэл ашигладаг болохыг хэлхээнд харуулав.

Талхны самбар дээр 8х8 хэмжээтэй энгийн гүйдэг дэлгэцийг бүтээцгээе.

Хэлхээ нь эгнээний хяналт ба баганын хяналт гэсэн хоёр хэсэгт хуваагддаг. Эхлээд баганын хяналтыг бүтээцгээе.

Arduino -аас авсан 4 -р зүү нь ээлжийн бүртгэлийн 14 -р зүү (SER) -тэй холбогдсон байна. (Энэ бол ээлжийн бүртгэлийн цуваа өгөгдлийн оролтын зүү юм. LED -ийг асаахад шаардлагатай логик түвшинг энэ зүүгээр дамжуулдаг

Arduino -аас 3 -р зүү нь ээлжийн бүртгэлийн 12 -р зүү (RCLK) -тэй холбогдсон байна. (Энэ зүүг гаралтын цагийн зүү гэж нэрлэе. Энэ цагийг асаахад ээлжийн регистрүүдийн санах ой дахь өгөгдлийг гаралт руу түлхдэг.)

Arduino -ийн 2 -р зүү нь ээлжийн бүртгэлийн 11 -р зүү (SRCLK) -тэй холбогдсон байна. (Энэ бол өгөгдлийг санах ой руу шилжүүлэх оролтын цагны зүү юм.)

VCC +5V нь ээлжийн бүртгэлд 16 -р зүүгээр өгөгддөг бөгөөд энэ нь 10 -р зүүтэй холбогддог. (Яагаад? Pin 10 нь SRCLR зүү бөгөөд идэвхжсэн үед ээлжийн бүртгэл дэх өгөгдлийг цэвэрлэдэг. Энэ нь идэвхтэй нам зүү юм. Тиймээс ээлжийн бүртгэлийн санах ойд өгөгдлийг хадгалахын тулд энэ зүүг +5V-ээр байнга хангах шаардлагатай.)

Газар нь GND зүү (ээлжийн бүртгэлийн 8 -р зүү) ба OE зүү (ээлжийн бүртгэлийн 13 -р зүү) хоёуланд нь холбогдсон байна. (Яагаад? Цагийн дохионы дагуу гаралт өгөхийн тулд гаралтын идэвхжүүлэх зүүг идэвхжүүлэх шаардлагатай. Энэ нь яг SRCLR зүү шиг идэвхтэй нам зүү юм. гаралт.)

Матрицын баганын тээглүүр нь схемийн диаграммд үзүүлсэн шиг ээлжийн бүртгэлд холбогдсон бөгөөд матриц ба ээлжийн регистрийн хооронд 470 ом эсэргүүцэлтэй байна

Одоо эгнээний хяналтын хэлхээний хувьд.

Arduino -аас 7 -р зүү нь ээлжийн бүртгэлийн 14 -р зүү (SER) -тэй холбогдсон байна

Arduino -аас 5 -р зүү нь ээлжийн бүртгэлийн 11 -р зүү (SRCLK) -тэй холбогдсон байна

Arduino -аас авсан 6 -р зүү нь ээлжийн бүртгэлийн 12 -р зүү (RCLK) -тэй холбогдсон байна

VCC +5V нь дээр дурдсанчлан 16 ба 10 -р зүү дээр өгөгдсөн болно

Газар нь 8 ба 13 -р зүүтэй холбогдсон байна

Дээр дурдсанчлан, мөрүүд нь миний хувьд сөрөг тээглүүр байсан. Матрицын сөрөг тээглүүрийг дэлгэцийн мөр гэж үзэх нь дээр. Газрын холболтыг ээлжийн бүртгэлийн гаралтын логик түвшингээр хянадаг BC548/2N4401 транзистор ашиглан эдгээр сөрөг тээглүүр рүү шилжүүлэх шаардлагатай. Тиймээс сөрөг тээглүүр их байх тусам бидэнд транзистор хэрэгтэй болно

Мөр холболтыг хэлхээний диаграммд үзүүлсэн шиг өг

Хэрэв та 8 x 8 матрицын дэлгэцийн загварыг бүтээж чадсан бол баганын удирдлагын хэлхээний хэсгийг хуулбарлаж, матрицыг хүссэн тооны багана болгон сунгах боломжтой. Та 8 багана тутамд нэг 74HC595 нэмж (нэг 8 x 8 модуль) нэмж, өмнөх баглаагаар нь гинжлэх хэрэгтэй.

Дэйзи ээлжийг гинжлүүлж, илүү олон багана нэмж оруулна

Цахилгаан инженерчлэлийн Daisy гинж нь олон төхөөрөмжийг дараалан холбосон утаснуудын схем юм.

Механизм нь энгийн: SRCLK (оролтын цаг. Зүү 11) ба RCLK (гаралтын цаг. Зүү 12) зүүг бүх ээлжийн бүртгэлийн хооронд хуваарилдаг бол өмнөх ээлжийн бүртгэлийн QH PIN (Pin 9) бүрийг гинжийг SER PIN (Pin 14) ашиглан дараах ээлжийн бүртгэлд цуваа оролт болгон ашигладаг.

Энгийн үгээр хэлбэл, ээлжийн бүртгэлийг Daisy гинжлэснээр илүү том санах ойтой нэг ээлжийн бүртгэл болгон удирдах боломжтой. Жишээлбэл, хэрэв та 8 битийн ээлжийн хоёр регистрийг гинжлэх юм бол тэдгээр нь 16 битийн ээлжийн бүртгэл шиг ажиллах болно.

Код

Кодын дагуу бид мөрүүдийг скан хийхдээ оролтын дагуу харгалзах логик түвшин бүхий багануудыг өгдөг. А -аас Z хүртэлх тэмдэгтүүдийг кодонд байтын массив дахь логик түвшин гэж тодорхойлдог. Тэмдэгт тус бүр 5 пиксел өргөн, 7 пиксел өндөр байна. Би кодын тайлбарын хувьд кодын ажлын талаар илүү дэлгэрэнгүй тайлбар өгсөн.

Arduino кодыг энд хавсаргасан болно.

Алхам 3: Гагнах

Гагнасан хэлхээг ойлгоход хялбар болгохын тулд би үүнийг аль болох том болгож, мөр баганын хянагчдад тусдаа самбар өгч, толгой ба утас ашиглан хооронд нь холбосон. Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг бие биентэйгээ ойрхон гагнах замаар та үүнийг илүү жижиг болгож болно, эсвэл хэрэв та ПХБ -ийн дизайныг сайн хийдэг бол жижиг хэмжээтэй ПХБ хийх боломжтой.

Матриц руу хөтлөх зүү бүрт 470 ом эсэргүүцэл тавихаа мартуузай. LED матрицуудыг самбартай холбохын тулд толгойг үргэлж ашигла. Удаан хугацааны турш халуунд удаан хугацаагаар гэмтэх тул тэдгээрийг самбар дээр шууд гагнахгүй байх нь дээр.

Би мөр баганын хяналтанд тусдаа самбар хийсэн тул багануудыг холбохын тулд утсыг нэг самбараас нөгөө самбар руу сунгасан. Энд дээд талын самбар нь мөрүүдийг хянахад зориулагдсан бөгөөд доод талд байгаа самбар нь багануудыг хянахад зориулагдсан болно.

бүх 8 мөрийг жолоодохын тулд ердөө ганцхан 74HC595 хэрэгтэй. Гэхдээ баганын тоон дээр үндэслэн ээлжийн бүртгэлийг нэмж оруулах шаардлагатай бөгөөд энэ матрицад нэмж болох баганын тоонд онолын хязгаарлалт байхгүй болно. Та хэр том болгож чадах вэ? Тэнд очиход надад мэдэгдээрэй!;)

Алхам 4: Хэлхээний дууссан эхний хагасыг турших

Сул холболт, буруу зүү холболт гэх мэт алдааг олж мэдэхийн тулд үүнийг үргэлж хагас туршиж үзээрэй: Матрицын алдааг олоход надаас тусламж хүссэн олон хүмүүс матрицын модулийн мөр баганын зүүгээр алдаа гаргасан байсан. Гагнахаасаа өмнө үүнийг хоёр удаа шалгаж, тээглүүрийг ялгахын тулд өнгөт кодтой утас ашиглана уу.

Алхам 5: Хоёрдугаар хагасыг байгуулах

Ижил баганын хяналтын хэлхээг сунгана уу. Мөрүүдийг өмнөхтэй нь дараалан холбосон болно.

SRCLK ба RCLK тээглүүрүүдийг зэрэгцээ авч дууссан хэлхээний сүүлийн ээлжийн бүртгэлийн QH (Цуваа өгөгдлийг гадагшлуулдаг. Pin 9) дараагийн ээлжийн регистрийн SER (Цуваа өгөгдлийг 14 -р зүү) -д холбоно. VCC ба GND -ийн хүчийг бүх IC -ийн хооронд хуваалцдаг.

Алхам 6: Үр дүн

Гагнуур хийж дууссаны дараа дараагийн алхам бол дэлгэцийнхээ хайрцгийг хийх явдал юм. Fusion 360 эсвэл бусад 3D дизайны хэрэгслийг ашиглан захиалгат хайрцаг хийх, хэргийг 3D хэвлэх нь үргэлж дээр байдаг. Тухайн үед 3D хэвлэх боломжгүй байсан болохоор мод боловсруулах сайн найзынхаа тусламжтайгаар модон хайрцаг хийсэн.

Энэхүү зааварчилгааг унших танд таалагдсан гэж найдаж байна. Энэхүү төслийнхөө хувилбарын зургийг доорх сэтгэгдлүүдийн хэсэгт байрлуулж, хэрэв танд ямар нэгэн асуулт байвал эндээс асууж эсвэл [email protected] хаягаар имэйл илгээнэ үү. Би танд туслахдаа баяртай байх болно.