مصفوفة LED باستخدام مسجلات التحول: 7 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:42

من المفترض أن يكون هذا التوجيه شرحًا أكثر اكتمالاً من غيره المتاح عبر الإنترنت. والجدير بالذكر أن هذا سيوفر مزيدًا من شرح الأجهزة أكثر مما هو متاح في LED Marquee القابل للتوجيه بواسطة led555.

الأهداف

يقدم هذا الدليل المفاهيم المتضمنة في سجلات التحول وبرامج التشغيل عالية الجانب. من خلال توضيح هذه المفاهيم بمصفوفة 8x8 LED ، آمل أن أقدم لك الأدوات اللازمة للتكيف والتوسع في الحجم وتخطيط مكالمات مشروعك.

الخبرة والمهارات

سأقيم هذا المشروع على أنه متوسط الصعوبة:

• إذا كان لديك بالفعل خبرة في برمجة وحدات التحكم الدقيقة والعمل مع مصابيح LED ، فيجب أن يكون هذا المشروع سهلًا إلى حد ما بالنسبة لك لإكماله وتوسيع نطاقه ليشمل مجموعات أكبر من الأضواء.
• إذا كنت قد بدأت للتو باستخدام ميكروكنترولر ووميض مؤشر LED أو اثنين ، فيجب أن تكون قادرًا على إكمال هذا المشروع ببعض المساعدة من صديقنا google.
• إذا كانت لديك خبرة قليلة أو معدومة مع المتحكمات الدقيقة أو البرمجة ، فمن المحتمل أن يكون هذا أبعد مما يجب أن تدخله بنفسك. جرب بعض المشاريع الأخرى للمبتدئين وعد عندما يكون لديك المزيد من الخبرة في كتابة برامج للميكروكونترولر.

إخلاء المسؤولية والائتمان

أولاً ، أنا لست مهندسًا كهربائيًا. إذا رأيت شيئًا خاطئًا أو ليس من أفضل الممارسات ، فيرجى إبلاغي بذلك وسأقوم بالتصحيح ، افعل ذلك على مسؤوليتك الخاصة! يجب أن تعرف ما تفعله وإلا فقد تتسبب في إتلاف جهاز الكمبيوتر الخاص بك ووحدة التحكم الدقيقة وحتى نفسك ، لقد تعلمت الكثير من الإنترنت ، خاصة من المنتديات الموجودة على: https://www.avrfreaks.net أنا أستخدم مجموعة خطوط تأتي مع مكتبة ks0108 العالمية C. تحقق من ذلك هنا:

الخطوة 1: الأجزاء

قائمة الاجزاء

الأجزاء العامة

لإنشاء شبكة 8x8 من المصابيح والتحكم فيها ، ستحتاج إلى:

• 64 LEDs من اختيارك
• 8 مقاومات لمصابيح LED
• 1 سجل التحول للأعمدة
• 1 مجموعة سائق للصفوف
• 8 مقاومات لتبديل مجموعة السائق
• 1 متحكم
• مصدر ساعة واحد للميكروكونترولر
• 1 لوحة النماذج الأولية
• 1 مصدر طاقة
• وصل الأسلاك

الأجزاء المحددة المستخدمة هنا

بالنسبة لهذا التوجيه ، استخدمت ما يلي:

• 64 مصباح LED أخضر (جزء صائد الفئران رقم 604-WP7113GD)
• 8 مقاومات 220 أوم 1/4 واط لمصابيح LED (جزء صائد الفئران # 660-CFS1 / 4CT52R221J)
• 1 محرك HEF4794 LED مع سجل التحول (جزء صائد الفئران رقم 771-HEF4794BPN)
• 1 mic2981 صفيف برنامج تشغيل مصدر عالي الجهد عالي الجهد (جزء Digikey # 576-1158-ND)
• 8 مقاومات 3.3 كيلو أوم 1/4 واط لتبديل مجموعة السائق (راديو شاك الجزء # 271-1328)
• 1 متحكم Atmel ATmega8 (جزء صائد الفئران # 556-ATMEGA8-16PU)
• 1 بلورة بتردد 12 ميجاهرتز لمصدر ساعة وحدة التحكم الدقيقة (جزء صائد الفئران رقم 815-AB-12-B2)
• 1 لوحة النماذج 2200 حفرة (راديو شاك الجزء رقم 276-147)
• مصدر طاقة محول ATX: راجع هذا Instructable
• سلك ربط 22-awg صلب (جزء راديو شاك # 278-1221)
• لوح توصيل بدون لحام (جزء راديو شاك رقم 276-169 (لم يعد متوفرًا ، جرب: 276-002)
• AVR Dragon (صائد الفئران الجزء رقم 556-ATAVRDRAGON)
• Dragon Rider 500 من Ecros Technologies: شاهد هذا Instructable

ملاحظات بخصوص الأجزاء

محركات الصف والعمود: ربما يكون أصعب جزء في هذا المشروع هو اختيار محركات الصفوف والأعمدة. أولاً ، لا أعتقد أن سجل التحول 74HC595 القياسي هو فكرة جيدة هنا لأنهم لا يستطيعون التعامل مع نوع التيار الذي نريد إرساله عبر مصابيح LED. هذا هو السبب في أنني اخترت برنامج التشغيل HEF4794 لأنه يمكن أن يغرق بسهولة في التيار الحالي عندما تكون جميع المصابيح الثمانية في صف واحد قيد التشغيل. سجل التغيير موجود على الجانب المنخفض (الدبوس الأرضي للمصابيح). سنحتاج إلى برنامج تشغيل للصف يمكنه أن يوفر تيارًا كافيًا لربط عدة أعمدة معًا. يمكن أن يزود الميكروفون 2981 ما يصل إلى 500 مللي أمبير. الجزء الآخر الوحيد الذي وجدته يؤدي هذه المهمة هو UDN2981 (جزء digikey # 620-1120-ND) وهو نفس الجزء من قبل مصنع مختلف. من فضلك أرسل لي رسالة إذا كنت تعرف برامج تشغيل أخرى عالية الجانب من شأنها أن تعمل بشكل جيد في هذا التطبيق. مصفوفة LED: هذه المصفوفة هي 8 × 8 لأن محركات الصفوف والأعمدة بها 8 دبابيس. يمكن بناء مصفوفة LED أكبر عن طريق ربط عدة مصفوفات معًا وستتم مناقشتها في خطوة "المفاهيم المعيارية". إذا كنت تريد مجموعة كبيرة ، فاطلب جميع الأجزاء المطلوبة في وقت واحد. تتوفر مصفوفات LED 8x8 و 5x7 و 5x8 في حزمة واحدة مريحة. يجب أن يكون من السهل استبدالها بمصفوفة DIY. موقع ئي باي مصدر جيد لهؤلاء. صائد الفئران لديها بعض وحدات 5x7 المتاحة مثل الجزء رقم 604-TA12-11GWA. لقد استخدمت مصابيح LED خضراء رخيصة لأنني ألعب وأستمتع فقط. إنفاق المزيد على السطوع العالي ، والمصابيح ذات الكفاءة العالية يمكن أن تسمح لك بإنتاج عرض أكثر إثارة … وهذا جيد بما يكفي بالنسبة لي على الرغم من ذلك! أجهزة التحكم: يتم التحكم في المصفوفة بواسطة متحكم Atmel AVR. سوف تحتاج إلى مبرمج لهذا. نظرًا لأنني أقوم بعمل نماذج أولية ، فأنا أستخدم Dragon Rider 500 الذي كتبت له تعليمات التجميع والاستخدام. هذه أداة سهلة للنماذج الأولية وأنا أوصي بها بشدة.

الخطوة 2: المصفوفة

سوف أقوم ببناء مصفوفة LED الخاصة بي لهذا المشروع باستخدام مصابيح LED مقاس 5 مم ولوحة نماذج أولية من راديو شاك. تجدر الإشارة إلى أنه يمكنك شراء وحدات led 8x8 dot matrix من عدة مصادر ، بما في ذلك ebay. يجب أن يعملوا بشكل جيد مع هذه التعليمات.

اعتبارات البناء

المحاذاة يجب محاذاة LEDS بحيث تواجه نفس الاتجاه في نفس الزاوية. لقد وجدت أن الخيار الأسهل بالنسبة لي هو وضع جسم LED المتدفق على اللوحة وتثبيته هناك بقطعة صغيرة من زجاج شبكي ومشبك. لقد وضعت بعض مصابيح LED في مكانها على بعد بضع بوصات من الصف الذي كنت أعمل عليه للتأكد من أن زجاج شبكي متوازي مع لوحة النماذج الأولية الصفوف والأعمدة نحتاج إلى اتصال مشترك لكل صف وكذلك كل عمود. بسبب اختيار محرك الصف والعمود ، نحتاج إلى توصيل القطب الموجب (الرصاص الإيجابي لمصباح LED) بالصف والكاثود (الرصاص السالب لمصباح LED) متصلاً بالعمود. أسلاك التحكم بالنسبة لهذا النموذج الأولي ، أستخدم سلك ربط صلب (موصل واحد). سيكون من السهل جدًا التعامل مع لوح توصيل غير ملحوم. لا تتردد في استخدام نوع موصل مختلف ليناسب مشروعك.

بناء المصفوفة

1. ضع العمود الأول من LEDS في لوحة النماذج الأولية. تحقق جيدًا من صحة قطبية كل LED ، فسيكون من الصعب جدًا إصلاح ذلك إذا أدركت ذلك لاحقًا. جندى كلا الخيوط من الصمام إلى اللوحة. تحقق للتأكد من محاذاتها بشكل صحيح (ليس عند زوايا غريبة) وقم بقص خيوط الكاثود. تأكد من عدم قص سلك القطب الموجب ، سنحتاج إليه لاحقًا ، لذا اتركه يشير لأعلى. قم بإزالة العزل من قطعة من سلك صلب. قم بتوصيل قطعة السلك هذه بكل كاثود على مستوى اللوحة.

• لقد عالجت هذا في كل نهاية ثم عدت وأضفت القليل من اللحام عند كل تقاطع.
• يجب أن يتجاوز هذا السلك مؤشر LED الأخير الخاص بك لتوفير واجهة سهلة عندما نضيف أسلاك تحكم.

5. كرر الأجزاء 1-4 حتى يكون لديك كل المصابيح في مكانها وجميع حافلات العمود ملحومة. لإنشاء ناقل صف ، قم بثني العديد من خيوط الأنود بزاوية 90 درجة بحيث تلمس خيوط الأنود الأخرى في نفس الصف.

• هناك صور مفصلة لهذا أدناه.
• احرص على عدم ملامسة هذه الحافلات مع حافلات العمود ، مما يؤدي إلى إنشاء دائرة كهربائية قصيرة.

7. جندى الخيوط عند كل تقاطع وقم بقص الخيوط الزائدة من الأنود.

اترك آخر أنود ملتصقًا بمصباح LED النهائي. سيتم استخدام هذا لتوصيل أسلاك التحكم في سائق الصف

8. كرر الأجزاء 6 و 7 حتى يتم لحام جميع حافلات الصفوف. قم بتوصيل أسلاك التحكم.

• لقد استخدمت سلكًا صلبًا أحمر للصفوف وأسودًا للأعمدة.
• قم بتوصيل سلك واحد لكل عمود وآخر لكل صف. يمكن القيام بذلك بسهولة في نهاية كل حافلة.

الأهمية

لا تحتوي مصفوفة LED هذه على أي مقاومات محدودة حالية. إذا اختبرت هذا بدون مقاومات ، فمن المحتمل أن تحرق مصابيح LED الخاصة بك وسيكون كل هذا العمل بدون مقابل.

الخطوة 3: أجهزة التحكم

نحتاج إلى التحكم في أعمدة وصفوف مصفوفة LED الخاصة بنا. تم إنشاء المصفوفة بحيث تشكل الأنودات (جانب الجهد من LED) الصفوف ، وتشكل الكاثودات (الجانب الأرضي من LED) الأعمدة. هذا يعني أن سائق الصف لدينا يحتاج إلى مصدر التيار ويحتاج سائق العمود إلى غرقه. من أجل التوفير في المسامير ، أستخدم سجل التحول للتحكم في الأعمدة. بهذه الطريقة يمكنني التحكم في عدد غير محدود تقريبًا من الأعمدة باستخدام أربعة دبابيس متحكم فقط. من الممكن استخدام ثلاثة فقط إذا كان دبوس Enable Output مرتبطًا مباشرة بالجهد. لقد اخترت برنامج تشغيل HEF4794 LED مع سجل التحول. يعد هذا خيارًا أفضل من 74HC595 القياسي لأنه يمكن أن يغرق بسهولة التيار الحالي عندما تكون جميع المصابيح الثمانية قيد التشغيل في وقت واحد. على الجانب العلوي (المصدر الحالي للصفوف) أستخدم ميكروفون 2981. يُظهر التخطيطي UDN2981 ، وأعتقد أن هذين الاثنين قابلين للتبادل. يمكن لبرنامج التشغيل هذا أن يصل إلى 500 مللي أمبير من التيار. نظرًا لأننا نقود صفًا واحدًا فقط في كل مرة ، فإن هذا يوفر الكثير من الفرص للتوسع ، حتى 33 عمودًا لهذه الشريحة (المزيد عن ذلك في خطوة "المفاهيم المعيارية").

بناء أجهزة التحكم

لهذا التوجيه ، لقد قمت للتو بتلوين هذه الدائرة. للحصول على حل دائم ، ستحتاج إما إلى حفر لوحة الدوائر الخاصة بك أو استخدام لوحة النماذج الأولية. سائق صف

• ضع الميكروفون 2981 (أو UDN2981) في لوح التجارب
• قم بتوصيل دبوس 9 بالجهد (هذا أمر محير في التخطيطي)
• قم بتوصيل دبوس 10 بالأرض (هذا أمر محير في التخطيطي)
• أدخل مقاومات 3k3 متصلة بالدبابيس 1-8
• قم بالتوصيل من المنفذ D الخاص بـ ATmega8 (PD0-PD8) بالمقاومات الثمانية
• قم بتوصيل أسلاك التحكم المكونة من 8 صفوف من مصفوفة LED بالدبابيس 11-18 (لاحظ أنني قمت بتوصيل أدنى صف من مصابيح LED بـ Pin 18 والصف الأعلى بـ Pin 11).

2. سائق العمود

• ضع hef4794 في اللوح
• قم بتوصيل دبوس 16 بالجهد
• قم بتوصيل دبوس 8 بالأرض
• قم بتوصيل مقاومات 220 أوم بالدبابيس 4-7 و11-14.
• قم بتوصيل أسلاك التحكم المكونة من 8 أعمدة من مصفوفة LED بالمقاومات الثمانية التي قمت بتوصيلها للتو.
• قم بتوصيل Pin1 (Latch) بـ PC0 الخاص بـ ATmega8
• قم بتوصيل Pin2 (البيانات) بالكمبيوتر 1 من ATmega8
• قم بتوصيل Pin3 (Clock) بالكمبيوتر 2 من ATmega8
• قم بتوصيل Pin15 (تمكين الإخراج) بالكمبيوتر 3 من ATmega8

3. كريستال على مدار الساعة

قم بتوصيل بلورة 12 ميجا هرتز وتحميل المكثفات كما هو موضح في التخطيطي

4. ISP

قم بتوصيل رأس البرمجة كما هو موضح في التخطيطي

5. ترشيح مكثف ومقاوم سحب

• من الأفضل تصفية الجهد المزود بـ ATmega8. استخدم مكثفًا 0.1 فائق التوهج بين Pin 7 و 8 من ATmega8
• لا يجب ترك دبوس إعادة الضبط عائمًا لأنه قد يتسبب في إعادة تعيين عشوائي. استخدم المقاوم لتوصيله بالجهد ، أي شيء حوالي 1 كيلو يجب أن يكون جيدًا. لقد استخدمت المقاوم 10 كيلو في التخطيطي.

6. تأكد من أنك تستخدم طاقة منظمة + 5 فولت. الأمر متروك لك لتصميم المنظم.

الخطوة 4: البرمجيات

الخدعة

نعم ، مثل كل شيء ، هناك خدعة. الحيلة هي أنه لا يوجد أكثر من 8 مصابيح LED مضاءة في وقت واحد. لكي يعمل هذا بشكل جيد ، هناك حاجة إلى القليل من البرمجة المبتكرة. المفهوم الذي اخترته هو استخدام مقاطعة مؤقت. إليك كيفية عمل مقاطعة العرض باللغة الإنجليزية البسيطة:

• يحسب الموقت حتى نقطة معينة ، عندما يتم تشغيل روتين خدمة المقاطعة.
• يقرر هذا الروتين الصف التالي الذي سيتم عرضه.
• يتم البحث عن معلومات الصف التالي من المخزن المؤقت وتحويلها إلى برنامج تشغيل العمود (هذه المعلومات ليست "مغلقة" لذلك لم يتم عرضها بعد).
• تم إيقاف تشغيل برنامج تشغيل الصف ، ولا توجد مصابيح LED مضاءة حاليًا.
• برنامج تشغيل العمود "مغلق" يجعل المعلومات الحالية التي قمنا بتحويلها قبل خطوتين لعرضها.
• ثم يوفر سائق الصف الحالي للصف الجديد الذي نعرضه.
• ينتهي روتين خدمة المقاطعة ويعود البرنامج إلى التدفق الطبيعي حتى المقاطعة التالية.

هذا يحدث بسرعة كبيرة جدا. يتم إلقاء المقاطعة كل 1 مللي ثانية. هذا يعني أننا نقوم بتحديث الشاشة بالكامل مرة واحدة كل 8 مللي ثانية. هذا يعني أن معدل العرض يبلغ حوالي 125 هرتز. هناك بعض القلق بشأن السطوع لأننا نقوم بشكل أساسي بتشغيل مصابيح LED في دورة عمل 1/8 (تكون متوقفة عن 7/8 من الوقت). في حالتي ، أحصل على شاشة ساطعة بشكل مناسب مع عدم وجود وميض مرئي. يتم تعيين شاشة LED الكاملة في مصفوفة. بين المقاطعات ، يمكن تغيير المصفوفة (ضع في اعتبارك الذرية) وستظهر على الشاشة أثناء المقاطعة التالية. تفاصيل كتابة التعليمات البرمجية لوحدة التحكم الدقيقة AVR وكيفية كتابة التعليمات البرمجية للتحدث إلى سجلات التحول هي خارج النطاق من هذا التدريب. لقد قمت بتضمين الكود المصدري (مكتوب بلغة C وتم تجميعه مع AVR-GCC) بالإضافة إلى الملف السداسي للبرمجة مباشرة. لقد علقت على جميع الكود ، لذا يجب أن تكون قادرًا على استخدام هذا لتوضيح أي أسئلة حول كيفية الحصول على البيانات في سجل الإزاحة وكيف يعمل تحديث الصف. يرجى ملاحظة أنني أستخدم ملف خط مرفقًا بـ مكتبة ks0108 العالمية ج. يمكن العثور على هذه المكتبة هنا:

سجلات التحول: كيف

لقد قررت إضافة القليل حول كيفية البرمجة باستخدام سجلات التحويل. آمل أن يوضح هذا الأمر لأولئك الذين لم يعملوا معهم من قبل. في هذه الحالة ، يوجد سلك بيانات واحد يأخذ البيانات و 8 دبابيس يتم التحكم فيها اعتمادًا على البيانات التي تم تلقيها. لجعل الأمور أفضل ، هناك نقطة خارجية لكل سجل إزاحة يمكن توصيله بدبوس الإدخال لسجل إزاحة آخر. يسمى هذا بالتتالي ويجعل من إمكانية التوسع احتمالًا غير محدود تقريبًا. تحتوي سجلات Control PinsShift على 4 دبابيس تحكم:

• مزلاج - يخبر هذا الدبوس سجل الإزاحة عندما يحين وقت التبديل إلى البيانات المُدخلة حديثًا
• البيانات - يتم تلقي رقم 1 و 0 لإخبار التحول بتسجيل المسامير المراد تنشيطها على هذا الدبوس.
• الساعة - هذه نبضة يتم إرسالها من وحدة التحكم الدقيقة تخبر مسجل التحول بأخذ قراءة البيانات والانتقال إلى الخطوة التالية في عملية الاتصال
• تمكين الإخراج - هذا مفتاح تشغيل / إيقاف ، مرتفع = تشغيل ، منخفض = إيقاف

جعلها تفعل العطاءات الخاصة بك: إليك دورة مكثفة في تشغيل دبابيس التحكم أعلاه: الخطوة 1: تعيين المزلاج والبيانات والساعة منخفضة

يخبر إعداد Latch منخفضًا سجل الإزاحة أننا على وشك الكتابة إليه

الخطوة 2: قم بتعيين دبوس البيانات على القيمة المنطقية التي تريد إرسالها إلى Shift Register الخطوة 3: تعيين دبوس الساعة مرتفعًا ، وإخبار Shift Register بقراءة قيمة دبوس البيانات الحالية

ستنتقل جميع القيم الأخرى الموجودة حاليًا في Shift Register بمقدار مكان واحد ، مما يوفر مساحة للقيمة المنطقية الحالية لدبوس البيانات

الخطوة 4: اضبط دبوس الساعة منخفضًا وكرر الخطوتين 2 و 3 حتى يتم إرسال جميع البيانات إلى سجل الإزاحة.

يجب ضبط دبوس الساعة منخفضًا قبل التغيير إلى قيمة البيانات التالية. تبديل هذا الدبوس بين العالي والمنخفض هو ما يخلق "نبضة الساعة" ، يحتاج سجل الإزاحة إلى معرفة متى ينتقل إلى الخطوة التالية في العملية

الخطوة 5: ضبط المزلاج عالياً

يخبر هذا سجل الإزاحة بأخذ جميع البيانات التي تم نقلها واستخدامها لتنشيط دبابيس الإخراج. هذا يعني أنك لن ترى البيانات أثناء تحولها ؛ لن يحدث أي تغيير في دبابيس الإخراج حتى يتم ضبط المزلاج عالياً

الخطوة 6: قم بتعيين Enable Output high

• لن يكون هناك إخراج دبوس حتى يتم تعيين Enable Output على مرتفع ، بغض النظر عما يحدث مع دبابيس التحكم الثلاثة الأخرى.
• يمكن دائمًا ترك هذا الدبوس عالياً إذا كنت ترغب في ذلك

المتتالية هناك نوعان من الدبابيس يمكنك استخدامهما للتتالي ، Os و Os1. Os للساعات السريعة الارتفاع و Os1 للساعات البطيئة الارتفاع. اربط هذا الدبوس في دبوس البيانات الخاص بسجل التحول التالي وسيتم إدخال الفائض من هذه الشريحة في التالي.

معالجة العرض

في المثال البرنامج ، قمت بإنشاء مصفوفة من 8 بايت تسمى row_buffer . كل بايت يتوافق مع صف واحد من شاشة 8x8 ، والصف 0 هو الجزء السفلي والصف 7 هو الجزء العلوي. يكون الجزء الأقل دلالة في كل صف على اليمين ، وأهم جزء على اليسار. يعد تغيير العرض أمرًا سهلاً مثل كتابة قيمة جديدة إلى مجموعة البيانات هذه ، حيث يعتني روتين خدمة المقاطعة بتحديث العرض.

برمجة

لن يتم مناقشة البرمجة بالتفصيل هنا. أود أن أحذرك من استخدام كابل برمجة DAPA لأنني أعتقد أنك لن تكون قادرًا على برمجة الشريحة بمجرد تشغيلها بسرعة 12 ميجا هرتز. يجب أن يعمل جميع المبرمجين القياسيين الآخرين (STK500 ، MKII ، Dragon ، المبرمجين المتوازيين / التسلسليين ، إلخ.) الصمامات: تأكد من برمجة الصمامات لاستخدام الصمامات الكريستالية 12 ميجا هرتز: 0xC9lfuse: 0xEF

في العمل

بمجرد برمجة الشريحة ، يجب أن تقوم الشاشة بتمرير "Hello World!". هنا مقطع فيديو لمصفوفة LED قيد التشغيل. جودة الفيديو منخفضة جدًا لأنني صنعت ذلك باستخدام ميزة الفيديو بالكاميرا الرقمية الخاصة بي وليس فيديو أو كاميرا ويب مناسبة.

الخطوة 5: المفاهيم المعيارية

هذا المشروع قابل للتطوير. سيكون العامل المحدد الحقيقي الوحيد هو مقدار التيار الذي يمكن أن يوفره مزود الطاقة لديك. (الواقع الآخر هو عدد مصابيح LED ومحوّلات التسجيل المتوفرة لديك).

رياضيات

أقود مصابيح LED عند حوالي 15 مللي أمبير (5V-1.8vDrop / 220ohms = 14.5mA). هذا يعني أنه يمكنني قيادة ما يصل إلى 33 عمودًا باستخدام برنامج التشغيل mic2981 (500 مللي أمبير / 15 مللي أمبير = 33.3). مقسومًا على 8 ، يمكننا أن نرى أن هذا يسمح لنا بربط 4 سجلات التحول معًا. ضع في اعتبارك أيضًا أنك لست بحاجة إلى تمديد جميع الأعمدة الـ 32 من اليسار إلى اليمين. يمكنك بدلاً من ذلك إنشاء مصفوفة 16 × 16 سلكية بنفس الطريقة التي تستخدم بها مصفوفة 8 × 32. سيتم التعامل مع هذا عن طريق التحول في 4 بايت…. سيتحول أول اثنان على طول الطريق إلى المصابيح للصف التاسع ، وسيتحول البايتان الثانيان إلى الصف الأول. سيتم الحصول على كلا الصفين من خلال دبوس واحد على سائق الصف.

سجلات التحول المتتالية

سجلات التحول المستخدمة هي سجل نوبة متتالي. هذا يعني أنه عند نقل البيانات ، يظهر التجاوز على دبوس Os. يصبح مفيدًا للغاية حيث يمكن توصيل مجموعة من سجلات الإزاحة ببعضها البعض ، Os pin to Data pin ، مضيفًا 8 أعمدة مع كل شريحة جديدة. ستتصل جميع سجلات الإزاحة بنفس دبابيس Latch و Clock و Enable Output على متحكم. يتم إنشاء التأثير "المتتالي" عندما يتم توصيل Os لسجل التحول الأول بدبوس البيانات الخاص بالثاني. ستحتاج البرمجة إلى تعديل لتعكس العدد المتزايد من الأعمدة. يجب تحديث كل من المخزن المؤقت الذي يخزن المعلومات والوظيفة التي تنقل المعلومات في كل عمود ليعكس العدد الفعلي للأعمدة. ويرد أدناه رسم تخطيطي لهذا كمثال.

محركات متعددة الصفوف

يمكن لبرنامج تشغيل الصف (mic2981) أن يصدر تيارًا كافيًا لقيادة 32 عمودًا. ماذا لو كنت تريد أكثر من 32 عمودًا؟ يجب أن يكون من الممكن استخدام محركات متعددة للصفوف دون استخدام المزيد من دبابيس متحكم دقيق ، فنحن بحاجة إلى محركات الصف لتصدر تيارًا كافيًا لإضاءة مصابيح LED.إذا كنت تستخدم أعمدة أكثر مما يمكن أن تضيء في وقت واحد ، يمكن أن توفر محركات الصف الإضافية التيار المطلوب. يتم استخدام نفس دبابيس الإدخال من وحدة التحكم الدقيقة لذلك ليست هناك حاجة لتغيير مسح الصفوف. بمعنى آخر ، يتحكم كل سائق في صفوف كتلة 8x32. على الرغم من أن 64 عمودًا قد يكون لها نفس وضع الصف المادي ، فإننا نقسم حافلات الصف إلى قسمين ، باستخدام محرك واحد للصفوف الثمانية من أول 32 عمودًا ، ومحرك ثانٍ للصفوف الثمانية من الأعمدة الـ 32 الثانية وما إلى ذلك. يتم تقديم رسم تخطيطي لهذا كمثال أدناه. أخطاء محتملة: 1. لا تستخدم محركات صف متعددة بنفس عدد الأعمدة. القيام بذلك يعني أن كل دبوس تسجيل إزاحة سيقود أكثر من مؤشر LED واحد في كل مرة. يجب أن يكون لديك مجموعة من 8 مقاومات (3k3) لكل سائق صف ، ولن تعمل مجموعة واحدة لسائقي الصفوف المتعددة لأنها لن توفر التيار اللازم لتبديل البوابات.

على سبيل المثال

قررت التوسع في المصفوفة التي أنشأتها سابقًا. لقد أضفت 7 صفوفًا أخرى لما مجموعه 15 صفًا لأن هذا هو كل ما يمكنني احتوائه على هذه اللوحة الأولية ، كما اكتشفت للتو مسابقة يقوم بها Instructables تسمى "Let it Glow". هنا مقطع فيديو لأخذي على ذلك. مرة أخرى ، الكاميرا الرقمية التي استخدمتها لالتقاط الفيديو لا تحقق العدالة. يبدو هذا رائعًا للعين البشرية ، خاصةً عندما تومض جميع مصابيح LED ، ولكنها لا تبدو جيدة تقريبًا في الفيديو. استمتع: رمز المصدر لهذه الشاشة الأكبر مدرج أدناه.

الخطوة السادسة: الخاتمة

الإضافات الممكنة

لقد تركت I2CI دبابيس اثنين من الأسلاك (I2C) غير مستخدمة في هذا التصميم. هناك العديد من الاحتمالات المثيرة للاهتمام التي يمكن أن تستخدم هذين الدبابيس. ستسمح إضافة I2C EEPROM بتخزين رسائل أكبر بكثير. هناك أيضًا احتمال لتصميم البرمجة لتحويل mega8 إلى برنامج تشغيل عرض متوافق مع I2C. هذا من شأنه أن يفتح إمكانية وجود جهاز تمكين USB لعرض البيانات على مجموعة LED الخاصة بك عن طريق تمريرها فوق ناقل I2C. الإدخال هناك العديد من المسامير المتبقية التي يمكن استخدامها للأزرار أو مستقبل الأشعة تحت الحمراء. سيسمح ذلك ببرمجة الرسائل عبر نظام قائمة. يقوم أحدهم فقط بكتابة الأحرف على الشاشة ، بينما يقوم الآخر بتمرير الأحرف على الشاشة. الشيء المهم الذي يجب تذكره هو أن ما تراه في الأضواء يتم تمثيله في مصفوفة بيانات. إذا توصلت إلى طرق ساطعة لتغيير مصفوفة البيانات ، فستتغير الأضواء بنفس الطريقة ، وتشمل بعض الفرص المحيرة إنشاء عداد رسم بياني من الأعمدة. يمكن استخدام هذا كمحلل إشارة مع ستيريو. يمكن تنفيذ التمرير من أعلى لأسفل أو من أسفل لأعلى ، حتى من اليسار إلى اليمين. حظ جيد استمتع!

الخطوة السابعة: المتابعة

بعد ترك دائرة التحكم تجلس في اللوح لعدة أشهر ، قمت أخيرًا بتصميم وحفر بعض لوحات الدوائر لوضع هذا النموذج الأولي معًا. كل شيء سار على ما يرام ، لا أعتقد أن هناك أي شيء كنت سأفعله بشكل مختلف.

ميزات لوحة الدوائر

• توجد سجلات التحول على لوحات منفصلة يمكن ربطها ببعضها البعض لزيادة حجم الشاشة.
• تحتوي لوحة التحكم على منظم طاقة خاص بها ، لذا يمكن تشغيلها بواسطة أي مصدر طاقة يوفر 7 فولت - 30 فولت (بطارية 9 فولت أو 12 فولت مزود بمقعد يعمل بشكل جيد بالنسبة لي).
• 6 رأس ISP مضمن بحيث يمكن إعادة برمجة وحدة التحكم الدقيقة دون إزالتها من اللوحة.
• يتوفر رأس ذو 4 سنون للاستخدام المستقبلي لناقل I2C. يمكن استخدام هذا لـ eeprom لتخزين المزيد من الرسائل أو حتى لجعل هذا الجهاز تابعًا يتحكم فيه متحكم آخر (شريط RSS ، أي شخص؟)
• تم تضمين 3 أزرار ضغط مؤقتة في التصميم. قد أقوم بتعديل البرامج الثابتة في المستقبل لتشمل استخدام هذه الأزرار.

المجسم

أعطني زجاج شبكي ، وأقواس زاوية ، ومسامير آلة 6 × 32 ، وصواميل ، وغسالات ، بالإضافة إلى صنبور مضبوط على ثقوب الخيوط ويمكنني إنشاء أي شيء.

الجائزة الثانية في Let It Glow!