مصفوفة زر الضغط LED: 4 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

يمكن اعتبار هذا المشروع مشروعًا تمهيديًا آخر من Arduino وهو أكثر تقدمًا قليلاً من مشروعك النموذجي "وامض LED". يشتمل هذا المشروع على مصفوفة LED وأزرار ضغط وسجلات التحول (والتي يمكن أن تحفظ المسامير على لوحة Arduino) ومفهوم رئيسي يسمى تعدد الإرسال. آمل أن تجد البرنامج التعليمي منيرًا وأن تتحدى نفسك لتحسينه!

اللوازم

(1x) اردوينو أونو

(5x) أزرار ضغط لمسية

(2x) مكثفات 0.1 فائق التوهج

(2x) 1 مكثفات uF

(8x) 1 كيلو مقاومات

(5x) 10 كيلو مقاومات

(2x) 74HC595 سجلات التحول

أسلاك العبور

السلك الأسود

سلك أحمر

الخطوة 1: الخطوة 1: عمل مصفوفة LED

يمكن العثور على البرنامج التعليمي الذي استخدمته لإنشاء مصفوفة 8x8 LED في هذا المشروع هنا. هناك تكوينات شائعة لمصفوفة LED:

أ) أنود الصف المشترك

ب) كاثود الصف المشترك

منذ أن استخدمت ترتيب كاثود الصف المشترك للمصفوفة ، سأناقشه هنا بشكل أساسي ويمكنك تمديد نفس المنطق إلى ترتيب الأنود الصف المشترك. في ترتيب كاثود الصف المشترك ، يتم توصيل كاثودات LED (أو المحطات السالبة وهي الساق الأقصر في مؤشر LED) معًا في صفوف بينما يتم توصيل الأنودات (أو المحطات الموجبة وهي الساق الأطول على LED) معًا في أعمدة. لمعالجة مؤشر LED معين ، اسحب صف الكاثود الذي يكون كاثود LED منخفضًا واسحب عمود الأنود الذي يكون أنود LED مرتفعًا.

ملاحظة: عند إنشاء مصفوفة LED الموضحة في الرابط أعلاه ، تأكد من توصيل أعمدة الأنود بمقاومات 1 كيلو أوم قبل تطبيق أي مقدار من الجهد على مصابيح LED.

الخطوة 2: الخطوة 2: توصيل الأسلاك بأزرار الضغط وسجلات التحول

تم عرض الأسلاك الخاصة بالأزرار الانضغاطية وسجلات النقل أعلاه. أود أن أشير إلى أن سجلات التحول في مخطط الدائرة لا تُظهر الأرض (دبوس 8 من IC) ودبابيس Vcc أو مزود الطاقة (دبوس 16 من IC) للرقائق ؛ يتم توصيل دبوس الأرض بدبوس GND بلوحة Arduino ويتم توصيل Vcc بالدبوس 5V الخاص بلوحة Arduino. يتم أيضًا توصيل دبوس Vcc لكل سجل إزاحة بمكثف 0.1 فائق التوهج متصل بالأرض.

ملاحظة: مخرجات كل سجل نوبة مدرجة في قائمة ضمان الجودة إلى المساعدة السريعة (تجاهل المساعدة السريعة *). يتم سردها من حيث أقل بت أهمية (LSB) (لـ QA) إلى بت الأكثر أهمية (MSB) (لـ QH) ، أي أن QA ستتحكم في الصف 0 أو العمود ، إلخ.

الخطوة 3: الخطوة 3: تحميل الكود

تم إرفاق رمز التحكم في مصفوفة LED بهذا البرنامج التعليمي. حاولت التعليق على أكبر قدر ممكن من التعليمات البرمجية حتى يكون من الواضح جدًا كيف يعمل البرنامج. الأساس الرئيسي للبرنامج هو وجود مصفوفة تتعقب مصابيح LED التي يجب تشغيلها أو إيقاف تشغيلها. من أجل الحصول على عرض LEDs المختلفة بشكل صحيح دون تشغيل الثنائيات غير المرغوب فيها عن طريق الخطأ ، يجب استخدام مفهوم يسمى تعدد الإرسال. تعدد الإرسال هو في الأساس إضاءة مصابيح LED فردية في صف معين بينما جميع مصابيح LED الأخرى في صفوف أخرى ، ثم تفعل الشيء نفسه بالنسبة للصفوف المتبقية. الحيلة هي أنه إذا كانت مصابيح LED تدور عبر الصفوف بسرعة كافية ، فيمكن لعينيك أن تدرك أن الصفوف الفردية تضاء واحدة تلو الأخرى. إذا كنت ترغب في استكشاف المزيد من الطرق التي يمكنك من خلالها خداع عينيك باستخدام مصابيح LED ، فقد ترغب في النظر في مفهوم استمرار الرؤية (يمكن البحث فيه بسهولة على Google أو Instructables).

الطريقة التي يتم بها تحديث أعمدة الأنود وصفوف الكاثود هي من خلال وظيفة محددة من قبل المستخدم تسمى "UpdateShiftRegisters". تقوم هذه الوظيفة أولاً بتحويل دبوس المزلاج ، الذي يتحكم في إرسال بايت جديد (8 بتات) إلى الإخراج ، ومنخفض بحيث لا يمكن إجراء أي تغييرات على المخرجات أثناء كتابة بتات جديدة على الشريحة. ثم باستخدام وظيفة Arduino مدمجة تسمى 'ShiftOut' ، والتي تتعامل بشكل خاص مع إرسال البيانات لتحويل السجلات ، يكتب البرنامج أي صف (كاثود) سيكون منخفضًا وأي أعمدة (الأنود) يجب أن تكون عالية. أخيرًا ، يتم سحب دبوس المزلاج عاليًا لتحديث الإخراج (المصابيح).

الخطوة 4: معلومات / موارد إضافية

فيما يلي بعض الروابط إلى مواقع الويب أو الكتب التي قد تقدم معلومات إضافية بخصوص هذا المشروع:

learn.adafruit.com/adafruit-arduino-lesson-4-eight-leds/arduino-code

www.arduino.cc/en/tutorial/ShiftOut

www.ti.com/lit/ds/symlink/sn74hc595.pdf

www.youtube.com/watch؟v=7VYxcgqPe9A

www.youtube.com/watch؟v=VxMV6wGS3NY

الشروع في العمل مع Arduino ، الإصدار الثاني بواسطة Massimo Banzi