0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Светодиодный матричный дисплей для информационных табло своими руками

Светодиодный матричный дисплей для информационных табло своими руками

Электронное информационное табло – дисплей. Это 85 SMD светодиодный матричный дисплей, для которого потребуется микроконтроллер Atmega88V и некоторое количество других деталей. С размерами 24 х 85 мм, питается от 3 вольтовой батарейки. Её заряда хватит очень надолго, даже когда в ней останется только 2 вольта, работа не прекратиться. После включения информационного табло, начнётся отображение бегущей строки в соответствии со сделанным выбором. В памяти возможно сохранение 4 текстов, каждый из них имеет объём в 127 символов. Следует отметить, что 128-я ячейка нужна для специального использования. Схема является подобием готовой промышленной конструкции на PIC16F628A.

Схема светодиодного табло на микроконтроллере

Назначение кнопок

  • 1 — скорость отображения бегущей строки — медленнее/быстрее
  • 2 – отображение текста в — негативе / позитиве
  • 3 – изменение отображения размера букв – маленькие / большие
  • 4 — текстовый редактор, после ввода нажмите одну из кнопок для выбора текста для редактирования. Затем, B1 — для предыдущего символа, B2 для следующего символа, B3 для перехода к следующей ячейке, после нажатия на эту кнопку предыдущий символ будет сохранен. Нет необходимости использовать все 127 символов памяти, нажмите B4 для завершения редактирования, это позволит сэкономить последний символ и вернуться в нормальный режим.

В нормальном режиме, во время отображения текста, нажатие той же кнопки приведёт к паузе, повторное нажатие будет отменой паузы. Нажатие другой кнопки, вызовет сразу плавный переход к новому тексту. Когда весь текст был отображён в полном объёме, устройство переключается на режим пониженного энергопотребления, которое составляет 1 мА. При отображении, происходит измерение напряжения батареи и программным обеспечением ведётся расчет токопотребления светодиодов, исходя их имеющегося напряжения в интервале от 2 до 3,5 вольт.

Причина в необходимости принятия данных предупредительных мер в том, что увеличение тока может привести к повреждению светодиодов. С напряжением ниже этого уровня, в 1,8 вольта, устройство может работать если используются красные 2-х вольтовые светодиоды.

Читать еще:  Эко-рукоделие. Две полезных книги от издательства "Эксмо"

На лицевой стороне печатной платы необходимо подключить 3 светодиодных строки тонким обмоточным проводом. Прошивка микроконтроллера прилагается, причём будет не лишним рассмотреть варианты её доработки с целью улучшения.

Когда ваше электронное табло заработает многие заметят, что в табличках бегущей строки, в процессе прокрутки текста появляется некоторый, еле заметный наклон букв. Суть этого эффекта в том, что видеопамять и отображение это асинхронные процессы, и если видеопамять просчитывается сверху вниз, то верхняя часть уже сдвинулась по алгоритму прокрутки куда хотелось, а снизу отображаются еще данные предыдущего такта просчета. Это нормально. Схема, п/плата, монтажная плата и т.д. – всё в архиве для скачивания.

Светодиодная бегущая строка своими руками

Собрать бегущую строку на светодиодах промышленного образца, без навыков программирования микроконтроллеров и знания протоколов обмена данными, практически нереально. Ниже представлена простая схема небольшого табло на светодиодах. Если вы не боитесь трудностей и не хотите переплачивать за готовое изделие, можно закупить базовые модули, из которых будет собрано изделие.

Но я хотел бы рассказать о нестандартном решении задачи с минимальными финансовыми вложениями – как сделать бегущую строку из светодиодов с использованием в качестве контроллера Arduino.

Принципиальная схема бегущей строки на светодиодах

Контроллер взаимодействует через специальный интерфейс с внешними устройствами ввода. Это может быть обычная клавиатура, компьютер, смартфон. На основании полученных данных формируется полная цифровая матрица изображения, которая впоследствии выводится на плату с индикаторами.

Самостоятельную сборку бегущей строки можно выполнить на модуле управления на основе Arduino и несколько светодиодных блоков на контроллере max7219.

Модуль состоит и контроллера, и блока светодиодов 8х8 элементов. Такой размер элемента минимальный для вывода символов. Дело в том, что все матричные принтеры формировали изображение на печать именно на основе такого формата.

Контроллер max7219

Контроллер max7219 представляет собой блок интерфейса обмена информацией и памяти на 64 ячейки для управления светодиодами. В памяти все данные хранится в виде двухмерного массива.

Передача информации осуществляется через SPI интерфейс. SPI — трехпроводной интерфейс для двусторонней передачи данных между устройствами. Более подробно о принципе работы этого интерфейса можно прочитать здесь.

Для взаимодействия контроллера с платой ардуино используется лишь три канала: DIN, CS, CLK.

К стандартным разъёмам платы контроллера можно подключить до четырёх таких led модулей, создав табло 8 х 32 точки. Для увеличения количества подключаемых сегментов можно собрать простейший мультиплексор, который будет переключать управляющие сигналы на нужный модуль. Таким образом возможно выводить информацию на десятки матриц. На этом принципе построена работа всех ЖК-дисплеев.

Читать еще:  Универсальная рукоятка из анкера своими руками

Для облегчения передачи потока данных в ардуино есть специальная библиотека LedControlMS.

Это видео примера работы библиотеки со светодиодным дисплеем:

Более подробно об управлении матрицей при помощи микроконтроллера можно прочитать по ссылке.

Интерфейс ввода информации для последующего вывода на светодиодную матрицу

Для того что бы менять выводимый текст на своё усмотрение потребуется устройство ввода информации.

Способы передачи информации на контроллер Arduino:

  • через клавиатуру с PS2 интерфейсом;
  • через программную клавиатуру;
  • через смартфон.

Вариантов обмена данными с платой контроллера, помимо стандартного подключения к компьютеру через ICP протокол, существует много.

В оболочку Аrduino IDE встроена библиотека для работы с PS2 клавиатурой. Можно использовать программные модули для работы со стандартной восьмикнопочной клавиатурой Аrduino. Организация ввода построена по принципу мобильных телефонов, когда на одной кнопке «подвешено» несколько символов. Подключив к плате Аrduino блютуз модуль возможно передавать тестовую информацию через смартфон.

Когда вы разберётесь с организаций бегущей строки на стандартных модулях Arduino, можно будет переходить к следующему этапу.

Аrduino и промышленные решения

Для создания более габаритных светодиодных дисплеев используются те же принципы адресации.

Для светодиодных панелей, размещаемых на улице, потребуются более мощные источники света, чем миниатюрный светодиодный дисплей. В качестве контроллеров вывода изображения используются max7219, а для коммуникации с мощными светодиодами служит драйвер питания на микросхеме ULN2803. Она имеет восемь линий коммутации управляющих сигналов, что идеально подходит для наших целей.

В конструкции рекламных дисплеев больших габаритов применяют сверхъяркие светодиоды со световым потоком 70-100 Лм.

В одноцветных (монохромных) светодиодных матрицах у каждого элемента существует два состояния: включено/выключено. Для передачи полноцветной информации используют RGB светодиоды с ШИМ-контроллерами управления яркостью для каждого цвета.

Светодиодный матричный дисплей для информационных табло своими руками

Цифровое табло может пригодится на различных мероприятиях, чтобы информировать посетителей о предстоящих мероприятиях, изменениях в расписании или динамически предоставлять текущую информацию. Использование светодиодной матрицы для этого, делает сообщения читаемыми даже издалека.

Особенностями этой работы мастера-самодельщика являются:
-2 линии матричных модулей, 1 индикатор RGB-кольцо
-Веб-интерфейс http для простого резервного управления
-REST / JSON API для расширенного удаленного управления
-Автоматическая регулировка яркости
-ИК пульт дистанционного управления
-Интерфейсный разъем I²C для внешних модулей (например, DS1307 RTC)
-Широкий диапазон потребляемой мощности: 10-20 В переменного тока / 10-30 В постоянного тока
-Возможность автономной работы независимо от сети
Мастер напоминает, что процесс сборки требует некоторых специализированных инструментов и продвинутых навыков пайки. Поэтому он оценивать уровень сложности как средний и не подходящий для начинающих.

Читать еще:  Теплообменник для буржуйки своими руками

Список деталей необходимых для изготовления данного устройства мастер, приводит отдельным файлом. Список обширный, и дабы ничего не напутать, будет выложен так же, как у мастера.
Список деталей.

Важно при покупке таких компонентов, как электролитические конденсаторы, убедитесь, что их высота не превышает 12 мм. В противном случае они будут выше, чем матричный дисплей, и плата не будет прилегать должным образом.








Шаг третий: матрица
Начинает мастер с матрицы. Одна полоса состоит из 8 модулей FC-16. Нужно спаять их вместе, чтобы сформировать одну линию. Можно использовать прилагаемые 90-контактные разъемы, согнув их под 180 ° с помощью плоскогубцев.

После пайки всех модулей нужно припаять один из трехполюсных ленточных кабелей к входу данных, а также два многожильных провода к входу питания.

Припаивает конденсатор 1000 мкФ на выходе (выходной сигнал) полоски к GND и VCC в качестве дополнительного буфера.








Шаг седьмой: программное обеспечение
Подключает порт ICSP к программатору AVR и запускает загрузчик Optiboot, включенный в аппаратную библиотеку mightyCore.
Вы можете найти все ссылки на программное обеспечение в файле readme.

При первом запуске загрузчика появится сообщение об ошибке из-за неправильной установки некоторых предохранителей. Отключите все и попробуйте снова записать загрузчик после повторного подключения. Теперь должно работать без проблем. Если вы все еще сталкиваетесь с ошибками, проверьте все соединения на материнской плате снова.

Не двигайтесь дальше, пока этот шаг не будет завершен.

Теперь подключает последовательный порт и загружает код на плату. Распиновка последовательного разъема разработана таким образом, что его можно напрямую подключить к USB-модулю CP2102.

Устанавливает LOAD_EEPROM на 0 при первой загрузке. В противном случае он будет загружать случайные значения из памяти и, возможно, будет препятствовать правильному запуску. Обратите внимание, что в результате этого IP-адрес будет установлен на 192.168.178.100.
Если все сделано правильно, светодиоды на задней панели должны загореться.

Открывает последовательный монитор (115200 baud) и вводит команду system: reboot . Это сохранит все значения в памяти и перезапишет любые случайные значения. После этого снова загрузите код, установив LOAD_EEPROM на 1.
Затем можно изменить IP-адрес, используя последовательный монитор. Теперь дисплей должен работать.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector