DIY 4xN LED айдоочу: 6 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:39

LED дисплейлери санариптик сааттардан, эсептегичтерден, таймерлерден, электрондук эсептегичтерден, негизги эсептегичтерден жана сандык маалыматты көрсөтүүгө жөндөмдүү башка электрондук түзүлүштөрдөн баштап кеңири колдонулат. Figure 1 ондук сандарды жана символдорду көрсөтө ала турган 7 сегменттүү LED дисплейинин мисалын көрсөтөт. LED дисплейиндеги ар бир сегменттин өзүнчө башкарылышы мүмкүн болгондуктан, бул көзөмөл көптөгөн сигналдарды талап кылышы мүмкүн, айрыкча бир нече сандар үчүн. Бул Нускамада MCUдан 2 зымдуу I2C интерфейси менен бир нече цифраларды айдап чыгуу үчүн GreenPAK ™ негизделген ишке ашыруу сүрөттөлөт.

Төмөндө GreenPAK чипи 4xN LED драйверин түзүү үчүн кантип программаланганын түшүнүү үчүн керектүү кадамдарды сүрөттөдүк. Бирок, эгер сиз программалоонун жыйынтыгын алууну кааласаңыз, GreenPAK программасын жүктөп алыңыз, буга чейин бүткөн GreenPAK Дизайн Файлын көрүңүз. GreenPAK Development Kitти компьютериңизге сайыңыз жана 4xN LED драйверине ылайыкталган IC түзүү үчүн программаны басыңыз.

1 -кадам: Фон

LED дисплейлери эки категорияга бөлүнөт: Жалпы анод жана Жалпы катод. Жалпы аноддук конфигурацияда, аноддук терминалдар 2 -сүрөттө көрсөтүлгөндөй кыскарат. LEDди күйгүзүү үчүн, жалпы аноддук терминал VDD тутумунун чыңалуусуна туташат жана катоддук терминалдар жерге чектөөчү резисторлор аркылуу туташат.

Жалпы катод конфигурациясы жалпы анод конфигурациясына окшош, бирок катод терминалдары 3 -сүрөттө көрсөтүлгөндөй кыскарган. VDD чыңалуусун токту чектөөчү резисторлор аркылуу.

N-цифралуу мультиплексирленген LED дисплейди N жеке 7 сегменттүү LED дисплейлерин бириктирүү аркылуу алууга болот. Figure 4 жалпы анод конфигурациясында 4 жеке 7 сегменттин дисплейлерин бириктирүү аркылуу алынган 4х7 LED дисплейинин мисалын чагылдырат.

Figure 4төн көрүнүп тургандай, ар бир цифрада ар бир цифраны жекече иштетүү үчүн колдонула турган жалпы анод пин / backplane бар. Ар бир сегмент үчүн катод казыктары (A, B,… G, DP) сырттан чогуу кыска болушу керек. Бул 4x7 LED дисплейин конфигурациялоо үчүн, колдонуучу мультиплекстүү 4x7 дисплейдин бардык 32 сегменттерин көзөмөлдөө үчүн болгону 12 казыкты (ар бир цифра үчүн 4 жалпы казык жана 8 сегменттүү казык) талап кылат.

GreenPAK дизайны, төмөндө кененирээк, бул LED дисплейинин башкаруу сигналдарын кантип жаратууну көрсөтөт. Бул дизайн 4 цифрага жана 16 сегментке чейин көзөмөлдөө үчүн узартылышы мүмкүн. Сураныч, Dialog веб -сайтында бар GreenPAK дизайн файлдарына шилтеме үчүн Шилтемелер бөлүмүн караңыз.

2 -кадам: GreenPAK Дизайн

5 -сүрөттө көрсөтүлгөн GreenPAK дизайны сегментти жана цифралык сигналды бир дизайнда камтыйт. Сегменттик сигналдар ASMден түзүлөт жана цифраларды тандоо сигналдары DFF чынжырынан түзүлөт. Сегмент сигналдары сегменттин казыктарына учурдагы чектөөчү резисторлор аркылуу туташат, бирок сан тандоо сигналдары дисплейдин жалпы казыктарына туташат.

3 -кадам: Цифралык сигнал чыгаруу

4 -бөлүмдө айтылгандай, мультиплекстүү дисплейдеги ар бир цифранын арткы бети бар. GreenPAKта, ар бир сан үчүн сигналдар ички осцилляторго негизделген DFF чынжырынан түзүлөт.

Бул сигналдар дисплейдин жалпы казыктарын айдайт. Figure 6 сан тандоо сигналдарын көрсөтөт.

Channel 1 (Yellow) - Pin 6 (Digit 1)

2 -канал (Жашыл) - 3 -пин (Сан 2)

Channel 3 (Blue) - Pin 4 (Digit 3)

Channel 4 (Magenta) - Pin 5 (Digit 4)

4 -кадам: Сегменттик сигналды түзүү

GreenPAK ASM сегмент сигналдарын айдап чыгуу үчүн ар кандай үлгүлөрдү жаратат. АСМ штаттары аркылуу 7.5ms каршы циклдер. ASM деңгээлге сезгич болгондуктан, бул дизайн 7.5ms сааттын жогорку мезгилинде бир нече абалдан тез өтүү мүмкүнчүлүгүн болтурбай турган башкаруу системасын колдонот. Бул конкреттүү ишке ашыруу тескери сааттык полярдыктар тарабынан башкарылган ырааттуу ASM мамлекеттерине таянат. Сегмент жана цифралык сигналдар бир эле 25 кГц ички осциллятор тарабынан чыгарылат.

5 -кадам: ASM конфигурациясы

7 -сүрөттө АСМдин мамлекеттик диаграммасы сүрөттөлгөн. 0 -абал автоматтык түрдө 1 -абалга өтөт. Ушундай эле которуу 2 -абалдан 3 -абалга, 4 -абалдан 5 -абалга жана 6 -абалдан 7 -абалга өтөт. DFF 1, DFF 2 жана DFF 7, ASM кийинки абалга өтүүдөн мурун, Figure 5те көрсөтүлгөндөй. Бул DFF'лер GreenPAKтин ASMди колдонуп, 4x11/4xN (N сегменттен 16га чейин) узартылган дисплейди башкарууга мүмкүндүк бере турган ASMдин жуп мамлекеттеринен алынган маалыматтарды кармашат.

4xN дисплейдеги ар бир сан ASMдин эки абалы менен көзөмөлдөнөт. Мамлекет 0/1, Мамлекет 2/3, Мамлекет 4/5 жана Мамлекет 6/7 тийиштүү түрдө 1 -цифраны, 2 -цифраны, 3 -цифраны жана 4 -цифраны көзөмөлдөйт: 1 -таблицада ар бир көзөмөлдөө үчүн тиешелүү RAM даректери менен бирге ASM мамлекеттери сүрөттөлөт сан

ASM RAMнын ар бир абалы бир байт маалыматты сактайт. Ошентип, 4x7 дисплейди конфигурациялоо үчүн, Digit 1дин үч сегментин ASMдин 0 мамлекети башкарат жана Digit 1дин беш сегментин ASMдин State 1и көзөмөлдөйт. Натыйжада, LED дисплейиндеги ар бир цифранын бардык сегменттери сегменттерди тиешелүү эки абалынан бириктирүү аркылуу алынат. Таблица 2 ASM RAMдеги Digit 1дин сегменттеринин ар биринин жайгашкан жерин сүрөттөйт. Ушундай эле жол менен, ASMдин Мамлекети 2 аркылуу 7ге жараша, 2 -цифрадан 4 -цифрага чейин сегмент жайгашкан жерлерди камтыйт.

2 -таблицадан көрүнүп тургандай, 0 абалынын OUT 3төн OUT 7ге чейинки сегменттери жана 1ден 1 абалдын 0 0 OUT 2 сегменттери колдонулбайт. 5 -сүрөттөгү GreenPAK дизайны 4x11 дисплейди башкара алат, ал ЧЫКМАНЫН бардык так абалдарынын OUT 2ден OUT 2 сегменттерин конфигурациялоо менен. Бул дизайнды дагы DFF логикалык ячейкаларын жана GPIOдорду колдонуу менен 4xN (N сегменти 16га чейин) дисплейин башкаруу үчүн кеңейтүүгө болот.

6 -кадам: Тестирлөө

Figure 8 4x7 сегменттүү LED дисплейде ондук сандарды көрсөтүү үчүн колдонулган тест схемасын көрсөтөт. Arduino Uno I2C үчүн GreenPAKтин ASM RAM регистрлери менен байланышуу үчүн колдонулат. I2C байланышы жөнүндө көбүрөөк маалымат алуу үчүн [6] кайрылыңыз. Дисплейдин жалпы анод казыктары GPIO сандарын тандоо менен байланышкан. Сегмент казыктары ASMге учурдагы чектөөчү резисторлор аркылуу туташат. Учурдагы чектөөчү резистордун өлчөмү LED дисплейинин жарыктыгына тескери пропорционалдуу. Колдонуучу GreenPAK GPIOлорунун максималдуу орточо агымына жана LED дисплейинин максималдуу DC токуна жараша учурдагы чектөөчү резисторлордун күчүн тандай алат.

3 -таблицада 0ден 9га чейин ондук сандар экилик жана он алтылык форматта 4x7 дисплейде көрсөтүлөт. 0 сегменттин КҮЙГӨНДҮГҮН, 1 Сегменттин ӨЧҮК экенин көрсөтөт. 3 -таблицада көрсөтүлгөндөй дисплейде бир санды көрсөтүү үчүн эки байт талап кылынат. 1 -таблица, 2 -таблица жана 3 -таблицаны корреляциялоо менен, колдонуучу ASMнын RAM регистрлерин экранда ар кандай сандарды көрсөтүү үчүн өзгөртө алат.

4 -стол 4x7 LED дисплейинде Digit 1 үчүн I2C буйрук структурасын сүрөттөйт. I2C буйруктары баштоо битин, башкаруу байтын, сөздүн дарегин, маалыматтын байт жана токтоочу битти талап кылат. Окшош I2C буйруктары Digit 2, Digit 3 жана Digit 4 үчүн жазылышы мүмкүн.

Мисалы, 4x7 LED дисплейине 1234 жазуу үчүн I2C буйруктары жазылган.

[0x50 0xD0 0xF9 0xFF]

[0x50 0xD2 0xFC 0xA7]

[0x50 0xD4 0xF8 0xB7]

[0x50 0xD6 0xF9 0x9F]

Кайра -кайра ASMдин бардык сегиз байтын жазып, колдонуучу көрсөтүлгөн үлгүнү өзгөртө алат. Мисалы, каршы код Dialog веб -сайтындагы арыздын ZIP файлына киргизилген.

Жыйынтыктар

Бул Нускамада сүрөттөлгөн GreenPAK чечими колдонуучуга чыгымдарды, компоненттердин санын, такта мейкиндигин жана электр энергиясын керектөөнү азайтууга мүмкүндүк берет.

Көпчүлүк учурда MCUларда GPIO чектелген саны бар, андыктан LED айдоочу GPIOдорду кичинекей жана арзан GreenPAK ICге түшүрүү колдонуучуга IOдорду кошумча функциялар үчүн сактоого мүмкүндүк берет.

Мындан тышкары, GreenPAK ICлерин текшерүү оңой. ASM RAM ийкемдүү дизайн өзгөртүүлөрдү көрсөтөт GreenPAK Дизайнердик Программасында бир нече баскычтарды басуу менен өзгөртүлүшү мүмкүн. Бул Нускамада сүрөттөлгөндөй ASMди конфигурациялоо менен, колдонуучу ар бири 16 сегментке чейин төрт N сегментти LED дисплейлерин башкара алат.