48 X 8 Arduino və Shift Registrlərindən istifadə edərək LED Matrisli Ekran: 6 Addım (Şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:48

Hamıya salam

Bu mənim ilk təlimatımdır və hər şey Arduino Uno və 74HC595 keçid qeydlərindən istifadə edərək 48 x 8 proqramlaşdırıla bilən LED Matrix hazırlamaqdır. Bu, Arduino inkişaf lövhəsi ilə ilk layihəm idi. Müəllimim tərəfindən mənə verilən bir problem idi. Bu çağırışı qəbul edərkən, bir arduino istifadə edərək bir LED -in necə yanıb -sönəcəyini bilmirdim. Beləliklə, düşünürəm ki, hətta bir başlanğıc da bunu bir az səbr və anlayışla edə bilər. Arduinoda növbə qeydləri və multipleksləmə haqqında kiçik bir araşdırma ilə başladım. Qeydləri dəyişməkdə yenisinizsə, matrislərə başlamazdan əvvəl multipleksləmə və papatya zəncirvari qeyd qeydlərinin əsaslarını öyrənməyi məsləhət görürəm. Bu, kodu və sürüşən ekranın işini başa düşməyinizə çox kömək edəcək.

Addım 1: Alətləri və Komponentləri toplayın

Komponentlər

• 1. Arduino Uno R3 - 1
• 2. 74HC595 8 bit Serial Paralel Shift Registrlərə. - 7
• 3. BC 548/2N4401 Transistorlar - 8
• 4. 470 Ohm Rezistorlar - sütun sayı + 8
• 5. Prefabrik lövhə 6x4 düym - 4
• 6. Rəng kodlu tellər - Lazım gələrsə
• 7. IC sahibləri - 7
• 8. 5 mm və ya 3 mm 8x8 ümumi katot mono rəngli LED Matrix - 6
• 9. Kişi və Qadın Başlıqları - Lazım gələrsə.

Alətlər Lazımdır

• 1. Lehim dəsti
• 2. Multimetr
• 3. Yapışqan tabancası
• 4. Lehimsiz nasos
• 5. 5V Güc Təchizatı

Addım 2: Çörək lövhəsində dövrə qurmaq

Prototip qurmadan əvvəl etməli olduğunuz ilk şey, 8x8 matrisinizin bir pin diaqramını əldə etmək və bütün matrislərinizdəki sancaqları müəyyən etmək üçün bir istinad nöqtəsini qeyd etməkdir. Bu, dövrə qurarkən sizə kömək edə bilər.

Burada istifadə etdiyim matris modulunun bir pin diaqramını əlavə etdim. Mənim modulda satırlar mənfi sancaqlar idi. Bu pin diaqramı, bazardakı əksər modullar üçün eyni qalır.

Dövrdə göstərilir ki, 8 sıra idarə etmək üçün tək növbəli reyestrdən istifadə olunur və sütunlara nəzarət etmək üçün hər 8 sütun üçün bir növbəli reyestrdən istifadə edirik.

Çörək lövhəsində sadə 8 x 8 sürüşmə ekranı quraq.

Dövrə iki hissəyə bölünür - satır nəzarəti və sütun nəzarəti. Əvvəlcə sütun nəzarətini quraq.

Arduinodan 4 -cü pin, qeyd qeydinin 14 -cü pininə (SER) bağlıdır. (Bu, qeyd qeydinin serial məlumat giriş pinidir. LED -lərin açılması üçün lazım olan məntiq səviyyələri bu pin vasitəsilə verilir

Arduinodan 3 -cü pin, qeyd qeydinin 12 -ci pininə (RCLK) bağlıdır. (Gəlin bu pini çıxış saatı pimi olaraq adlandıraq. Vəziyyət qeydlərinin yaddaşında olan məlumatlar bu saat işə salındıqda çıxışa göndərilir.)

Arduinodan 2 -ci pin, qeyd qeydinin Pin 11 -ə (SRCLK) bağlıdır. (Bu, məlumatları yaddaşa köçürən giriş saat pinidir.)

VCC +5V, keçid qeydinə 16 -cı Pin vasitəsilə verilir və bu da Pin 10 -a qoşulur. (Niyə? Pin 10, işə salındıqda növbə qeydindəki məlumatları təmizləyən SRCLR Pinidir. Aktiv aşağı pimdir., buna görə də məlumatları qeyd qeydinin yaddaşında saxlamaq üçün bu pin hər zaman +5V ilə təchiz olunmalıdır.)

Torpaq həm GND Pininə (keçid qeydinin 8 -ci Pininə), həm də OE Pininə (keçid qeydinin Pin 13 -ə) bağlıdır. (Niyə? Çıxış imkan pininin saat siqnalına uyğun olaraq çıxışı təmin etmək üçün tetiklenmesi lazımdır. Eynilə SRCLR Pin kimi aktiv aşağı pimdir, buna görə də hər zaman əsas vəziyyətdə saxlanılmalıdır. Çıxışlar.)

Matrisin sütun sancaqları, dövrə diaqramında göstərildiyi kimi, keçid registrinə matrislə keçid reyestri arasında 470 ohm müqavimətçi ilə bağlanır

İndi sıra nəzarət dövrəsi üçün.

Arduinodan 7 -ci pin, qeyd qeydinin 14 -cü pininə (SER) bağlıdır

Arduinodan 5 -ci pin, qeyd qeydinin Pin 11 -ə (SRCLK) bağlıdır

Arduinodan 6 pin, keçid qeydinin 12 -ci pininə (RCLK) bağlıdır

VCC +5V Pin 16 və Pin 10 -a yuxarıda göstərildiyi kimi verilir

Torpaq Pin 8 və Pin 13 -ə bağlıdır

Yuxarıda qeyd etdiyim kimi, satırlar mənim vəziyyətimdəki mənfi sancaqlar idi. Matrisinizin mənfi sancaqlarını ekranınızın satırları hesab etmək daha yaxşıdır. Torpaq bağlantısı, keçid qeydinin çıxış məntiqi səviyyələri tərəfindən idarə olunan BC548/2N4401 tranzistorlarından istifadə edərək bu mənfi sancaqlara keçməlidir. Mənfi sancaqlar nə qədər çox olarsa, bir o qədər çox tranzistora ehtiyacımız var

Dövrə diaqramında göstərildiyi kimi sıra əlaqələrini verin

8 x 8 matrisli ekran prototipini hazırlamağı bacarmısınızsa, sadəcə sütunun idarə edilməsi üçün dövrə hissəsini təkrarlaya və matrisi istənilən sayda sütuna uzada bilərsiniz. Hər 8 sütuna (biri 8 x 8 modul) bir 74HC595 əlavə etməlisiniz və bir əvvəlki ilə papatya zənciri bağlamalısınız.

Daisy daha çox sütun əlavə etmək üçün növbəni qeyd edir

Elektrik mühəndisliyindəki papatya zənciri, birdən çox cihazın ardıcıl olaraq bağlandığı bir kabel sxemidir.

Mexanizm sadədir: SRCLK (giriş saatı. Pin 11) və RCLK (çıxış saatı. Pin 12) pinləri bütün papatya zəncirvari keçid qeydləri arasında bölüşdürülsə də, əvvəlki növbənin hər bir QH PIN kodu (Pin 9) zəncir, SER PIN (Pin 14) vasitəsilə aşağıdakı keçid reyestri üçün seriya girişi kimi istifadə olunur.

Sadə sözlərlə desək, qeyd dəftərlərini zəncirlə bağlayaraq, daha böyük yaddaşa malik tək növbəli qeyd kimi idarə oluna bilərlər. Məsələn, iki 8 bitlik keçid qeydini zəncirlə bağlasanız, onlar tək 16 bitlik keçid qeydləri kimi işləyəcəklər.

Kod

Kodda, satırlar boyunca tarayarkən, girişə görə sütunları müvafiq məntiq səviyyələri ilə təmin edirik. A -dan Z -ə qədər olan simvollar kodda bir bayt massivindəki məntiq səviyyələri olaraq təyin olunur. Hər bir simvol 5 piksel genişlikdə və 7 piksel yüksəklikdədir. Kodun özündə şərh olaraq kodun işləməsi haqqında daha ətraflı bir izahat verdim.

Arduino kodu burada əlavə olunur.

Addım 3: Lehimləmə

Lehimlənmiş dövrəni başa düşməyi asanlaşdırmaq üçün onu mümkün qədər genişləndirdim və sıra və sütun nəzarətçiləri üçün ayrıca lövhələr verdim və başlıqlar və tellərdən istifadə edərək bir -birinə bağladım. Komponentləri bir -birinə yaxınlaşdıraraq daha da kiçiltə bilərsiniz və ya PCB dizaynında yaxşısınızsa, daha kiçik bir xüsusi PCB də edə bilərsiniz.

Matrisə gedən hər bir pinə 470 ohm rezistor qoyduğunuzdan əmin olun. LED matrisləri lövhəyə bağlamaq üçün həmişə başlıqlardan istifadə edin. Onları birbaşa lövhəyə yapışdırmamaq daha yaxşıdır, çünki uzun müddət istiyə məruz qalmaq onlara həmişəlik zərər verə bilər.

Satır və sütun nəzarətləri üçün ayrı lövhələr hazırladığım üçün sütunları birləşdirmək üçün telləri bir taxtadan digərinə uzadım. Burada yuxarıdakı lövhə satırları idarə etmək üçün, altdakı lövhə isə sütunları idarə etmək üçündür.

bütün 8 satırı idarə etmək üçün yalnız bir tək 74HC595 lazımdır. Ancaq sütun sayına əsasən, daha çox növbə qeydləri əlavə edilməlidir, bu matrisə əlavə edə biləcəyiniz sütunların sayı üçün nəzəri bir məhdudiyyət yoxdur. Nə qədər böyük edə bilərsiniz? Oraya çatanda mənə bildir!;)

Addım 4: Dövrün bitmiş birinci yarısının sınanması

Gevşek bağlantılar, yanlış pin bağlantısı və s. Kimi səhvləri tapmaq üçün hər zaman yarı yolda sınayın: Matrisindəki xətanı tapmaqda məndən kömək istəyən bir çox insan matris modulunun satır sütunundan çıxarılaraq səhvini etmişdi. Lehimdən əvvəl iki dəfə yoxlayın və pinləri asanlıqla ayırmaq üçün rəngli tellərdən istifadə edin.

Addım 5: İkinci yarının qurulması

Eyni sütun idarəetmə sxemini genişləndirin. Satırlar əvvəlki ilə ardıcıl olaraq bağlanır.

SRCLK və RCLK sancaqları paralel olaraq alınır və bitmiş dövrənin son dəyişmə reyestrinin QH (Serial data out. Pin 9) növbəti növbənin registrinin SER (Serial Data. Pin 14) -ə qoşulur. VCC və GND gücü də bütün IC -lər arasında paylaşılır.

Addım 6: Nəticə

Lehimləmə işini bitirdikdən sonra, növbəti addım ekranınız üçün bir çanta hazırlamaqdır. Fusion 360 və ya hər hansı digər 3D dizayn alətindən istifadə edərək xüsusi bir çanta dizayn etmək və işi 3D çap etmək həmişə daha yaxşıdır. O vaxt 3D çapdan istifadə edə bilmədiyim üçün ağac emalı ilə məşğul olan bir dostumun köməyi ilə taxta qutu düzəltdim.

Ümid edirəm bu təlimatı oxumaqdan zövq aldınız. Aşağıdakı şərhlər bölməsində bu layihə versiyanızın şəkillərini yerləşdirin və hər hansı bir sualınız varsa, buradan soruşun və ya [email protected] ünvanına bir məktub göndərin. Sizə kömək etməkdən məmnun olaram.