48 X 8 Arduino жана Shift регистрлерин колдонуу менен LED Matrix дисплейи: 6 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:42

Баарына салам

Бул менин биринчи көрсөтмөм жана мунун баары 48 x 8 программалоочу жылдыруучу LED матрицасын Arduino Uno жана 74HC595 сменалык реестрин колдонуу менен жасоо жөнүндө. Бул Arduino өнүктүрүү тактасы менен болгон биринчи долбоорум болчу. Бул менин мугалимим тарабынан берилген сыноо болчу. Бул чакырыкты кабыл алган учурда, мен ардуино менен LEDди кантип өчүрүү керек экенин да билчү эмесмин. Ошентип, менимче, башталгыч деле муну бир аз сабырдуулук жана түшүнүү менен жасай алат. Мен сменалык регистрлер жана arduinoдогу мультиплекс жөнүндө бир аз изилдөө менен баштадым. Эгерде сиз реестрлерди алмаштырууда жаңы болсоңуз, мен матрицаларды баштоодон мурун мультиплекстөөнүн жана ромашка чынжырлуу регистрлердин негиздерин үйрөнүүнү сунуштайм. Бул сизге кодду жана жылдыруучу дисплейдин иштешин түшүнүүгө көп жардам берет.

1 -кадам: Куралдарды жана компоненттерди чогултуу

Компоненттер

• 1. Arduino Uno R3 - 1
• 2. 74HC595 8 bit Serial Parallel Shift Registers үчүн. - 7
• 3. BC 548/2N4401 Транзисторлор - 8
• 4. 470 Ом резисторлор - мамычалардын саны + 8
• 5. Pref Board 6x4 дюйм - 4
• 6. Түстүү коддолгон зымдар - Талапка ылайык
• 7. IC ээлери - 7
• 8. 5 мм же 3 мм 8х8 жалпы катод моно түстүү LED Matrix - 6
• 9. Эркек жана Аял башы - талапка ылайык.

Керектүү куралдар

• 1. Лайнердик комплект
• 2. Мультиметр
• 3. желим мылтык
• 4. Де-ширетүүчү насос
• 5. 5V электр менен камсыздоо

2 -кадам: Breadboard боюнча Circuit куруу

Прототипти куруудан мурун кылышыңыз керек болгон биринчи нерсе - бул 8х8 матрицаңыздын пин диаграммасын алуу жана бардык матрицаңыздагы казыктарды аныктоо үчүн шилтеме чекитин белгилөө. Бул схеманы чогултууда сизге жардам бериши мүмкүн.

Мен бул жерде колдонгон матрицалык модулдун пин -диаграммасын тиркеп койгом. Менин модулумда саптар терс казыктар болчу. Бул пин диаграмма рыноктогу модулдардын көпчүлүгү үчүн ошол бойдон калат.

Бул схемада көрсөтүлгөндөй, бир гана сменалык регистр 8 катарды көзөмөлдөө үчүн колдонулат жана мамычаларды башкаруу үчүн, биз ар бир 8 мамыга бир сменалык регистрди колдонобуз.

Келгиле, нан табагында 8 x 8 жылдыруучу жөнөкөй дисплей куралы.

Район эки бөлүккө бөлүнөт - сапты көзөмөлдөө жана мамычаны башкаруу. Адегенде мамычанын көзөмөлүн түзөлү.

Ардуинодон 4 -пин сменалык регистрдин 14 -пинине (SER) туташкан. (Бул жылыш регистринин сериялык маалыматтарды киргизүү пини. Светодиоддорду күйгүзүү үчүн керектүү логикалык деңгээлдер ушул пин аркылуу берилет

Ардуинодон 3 -пин сменалык регистрдин 12 -пинине (RCLK) туташкан. (Келгиле, бул пинди чыгуучу сааттын пини деп атайлы. Смена регистрлеринин эсиндеги маалыматтар бул саат иштетилгенде чыгууга түртүлөт.)

Ардуинодон 2 -пин сменалык реестрдин 11 -пинине (SRCLK) туташкан. (Бул маалыматты эстутумга которгон кириш сааты)

VCC +5V сменалык реестрге анын 16 -пин аркылуу берилет жана ошол эле 10 -пинге туташтырылган. (Эмне үчүн? Pin 10 - бул SRCLR Pin, ал ишке киргенде нөөмөт реестриндеги маалыматтарды тазалайт. Бул активдүү төмөн пин, ошондуктан маалыматтарды нөөмөт реестринин эсинде сактоо үчүн, бул пин дайыма +5В менен камсыз болушу керек.)

Жер GND пинине (сменалык регистрдин 8 -пини) жана OE пинине (сменалык регистрдин 13 -пини) да туташкан. (Эмнеге? Чыгуу иштетүү пинин саат сигналына ылайык чыгаруу үчүн иштетүү керек. Бул SRCLR пини сыяктуу эле активдүү төмөн пин, андыктан аны иштетүү үчүн дайыма негизги абалда кармоо керек. жыйынтыктар.)

Матрицанын мамы казандары схемада көрсөтүлгөндөй сменалык реестрге матрица менен жылыш регистринин ортосунда 470 Ом резистору менен туташкан

Эми, катарды башкаруу схемасы үчүн.

Ардуинодон 7 -пин сменалык регистрдин 14 -пинине (SER) туташкан

Ардуинодон 5 -пин сменалык реестрдин пин 11ине (SRCLK) туташтырылган

Ардуинодон 6 -пин сменалык регистрдин 12 -пин (RCLK) туташкан

VCC +5V Pin 16 жана Pin 10го жогоруда айтылгандай берилет

Жер 8 жана 13 -пинге туташкан

Мен жогоруда айткандай, катарлар менин ишимдеги терс казыктар болчу. Матрицаңыздын терс төөнөгүчтөрүн дисплейиңиздин катарлары катары кароо жакшыраак. Жерге туташууну BC548/2N4401 транзисторлорун колдонуп, бул терс казыктарга которуу керек, алар нөөмөт реестринин чыгуу логикалык деңгээлдери менен башкарылат. Ошентип, терс казыктар канчалык көп болсо, бизге ошончолук транзисторлор керек

Райондук схемада көрсөтүлгөндөй катар байланыштарын бериңиз

Эгерде сиз 8 x 8 матрицанын дисплейинин прототибин түзүүгө жетишкен болсоңуз, анда мамычаны башкаруу үчүн схеманын бөлүгүн кайталап, матрицаны каалаган мамычаларга узартсаңыз болот. Сиз жөн гана ар бир 8 мамыга бир 74HC595 кошууңуз керек (бирөө 8 x 8 модулу) жана мурункусу менен ромашка чынжыры.

Дейзи сменанын чынжырчасын көбүрөөк мамычаларды кошуу үчүн каттайт

Электр инженериясындагы Daisy чынжыры - бул бир нече түзмөктөр ырааттуулукта бириктирилген зым схемасы.

Механизм жөнөкөй: SRCLK (кириш сааты. Pin 11) жана RCLK (чыгаруу сааты. Pin 12) казыктары мурунку нөөмөт реестринин ар бир QH PIN коду (Pin 9) бардык ромашка чынжырлуу регистрлеринин ортосунда бөлүштүрүлөт. чынжыр SER PIN (Pin 14) аркылуу кийинки нөөмөт реестрине сериялык киргизүү катары колдонулат.

Жөнөкөй сөз менен айтканда, смайликтин нөөмөт регистрлерин чынжырлап, аларды чоңураак эс тутуму бар бирдиктүү сменалык регистр катары башкарууга болот. Мисалы, эгерде сиз 8 биттик эки жылдыруучу эки регистрди тизмектесеңиз, алар бир эле 16 биттик нөөмөт регистрлери сыяктуу иштейт.

Коду

Коддо биз саптарды сканерлеп жатып, мамычаларды тиешелүү логикалык деңгээлдерге киргизүүгө жараша беребиз. Aдан Zга чейинки белгилер коддо байт массивиндеги логикалык деңгээлдер катары аныкталат. Ар бир символдун туурасы 5 пиксел жана бийиктиги 7 пиксел. Мен коддун иштеши жөнүндө кененирээк түшүндүрмө бердим, коддун өзүндө комментарийлер катары.

Arduino коду бул жерде тиркелет.

3 -кадам: ширетүү

Лакталган схеманы түшүнүүнү жеңилдетүү үчүн, мен аны мүмкүн болушунча чоң кылып, катар жана мамы контроллери үчүн өзүнчө такталарды бердим жана аларды баш жана зым аркылуу бириктирдим. Компоненттерди бири -бирине жакыныраак ширетүү менен сиз муну бир топ кичирейте аласыз же эгер сиз ПХБнын дизайнын жакшы билсеңиз, сиз дагы кичинекей бажы ПКБ жасай аласыз.

Матрицага алып баруучу ар бир пинге 470 Ом резистор коюуну унутпаңыз. LED матрицаларын тактага туташтыруу үчүн ар дайым баштарды колдонуңуз. Аларды түздөн -түз доскага салбаганыңыз жакшы, анткени узак убакыт бою ысыкта болуу аларды биротоло бузушу мүмкүн.

Мен катарларды жана мамычаларды башкаруу үчүн өзүнчө такталарды жасагандыктан, мамыларды туташтыруу үчүн зымдарды бир тактадан экинчисине узарттым. Бул жерде үстүдөгү такта катарларды көзөмөлдөө үчүн, ал эми астындагы такта мамычаларды башкаруу үчүн.

бардык 8 катарды айдаш үчүн бир гана 74HC595 керек. Бирок мамычалардын санына жараша, дагы сменалык регистрлерди кошуу керек, бул матрицага кошо турган мамычалардын санынын теориялык чеги жок. Канчалык чоң кыла аласыз? Ал жакка барганда мага кабарла!;)

4 -кадам: Райондун бүткөн биринчи жарымын тестирлөө

Бош байланыштар, туура эмес пин туташуу ж.б сыяктуу мүмкүн болгон каталарды табуу үчүн ар дайым аны жарымында сынап көрүңүз: Менден матрицасындагы катаны табууга жардам сураган көптөгөн адамдар матрицанын модулунун катар-мамычасы менен ката кетиришкен. Лайкоо алдында эки жолу текшериңиз жана казыктарды оңой айырмалоо үчүн түстүү коддуу зымдарды колдонуңуз.

5 -кадам: Экинчи жарымын куруу

Ошол эле мамычаны башкаруу схемасын кеңейтүү. Катарлар мурункусуна катар менен туташкан.

SRCLK жана RCLK төөнөгүчтөрү параллелдүү түрдө алынат жана даяр схеманын акыркы сменалык реестринин QH (Serial data out. Pin 9) кийинки нөөмөт реестринин SER (Serial Data in. Pin 14) менен туташат. VCC жана GND күчү бардык ICлердин ортосунда бөлүштүрүлөт.

6 -кадам: Жыйынтык

Сиз ширетүүнү аяктагандан кийин, кийинки кадам - дисплейиңиз үчүн корпус жасоо. Fusion 360 же башка 3D дизайн куралын колдонуп, корпусту иштеп чыгуу жана ишти 3D басып чыгаруу ар дайым жакшы. Ал кезде 3D басып чыгарууга мүмкүнчүлүгүм болбогондуктан, жыгачтан жасалган чеберди досумдун жардамы менен жасадым.

Бул нускаманы окуу сизге жакты деп үмүттөнөм. Бул долбоордун версиясынын сүрөттөрүн төмөндөгү комментарийлер бөлүмүнө жайгаштырыңыз жана эгер сизде кандайдыр бир суроолор болсо, аны бул жерден сурап коюңуз же [email protected] дарегине кат жөнөтүңүз. Мен сизге жардам берүүгө кубанычтамын.