Naredite matriko 8x10 L.E.D: 6 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:09

UPDATE 1: DODAL sem KODO ZA CONWAYOVO IGRO ŽIVLJENJA UPDATE 2: Sedaj lahko prihranite nekaj PIN -ov ARDUINO S POMOČJEM REGISTRA 1 SHIFT. V tem navodilu vam bom pokazal, kako z arduino in števcem desetletij 4017 zgraditi domišljijsko matriko 8 x 10 L. E. D (z drsečim besedilom in animacijami). To vrsto matrike je enostavno izdelati in programirati in je dober način, da se naučite multipleksirati. Temu navodilu sem dodal še en del o uporabi registra prestavljanja 74HC595, ki bo pomagal shraniti nekaj zatičev arduino za druge stvari, ki jih želite narediti. Torej morate od tu naprej. To matriko lahko naredite brez registra premikov, kar vam bo prihranilo nekaj spajkalnega dela ali uporabite premični register, če želite uporabiti več prostih zatičev.

1. korak: stvari, ki jih potrebujete

Orodja: 1. spajkalnik 2. nekaj spajkanja 3. klešče z majhnim igelnim nožem 4. odstranjevalec žice Za matriko: 1. 80 LED 2. 8 uporov (vrednost je odvisna od vrste LED) 3. 4017 števec desetletij 4.10 uporov 1KOhm 5. 10 tranzistorjev 2N3904 6. Nekaj enožilne žice 7. Perfboard 8. Arduino neobvezno - 9. 74HC595 premični register 10. nekaj zatičev

2. korak: Izbira L. E. D in uporov

To je eden najpomembnejših delov tega projekta, saj je na podlagi LED zelo pomembno izbrati prave. Priporočam uporabo 5 -milimetrskih razpršenih LED, ker dajejo dobro količino svetlobe in dajejo jasno sliko (barva LED je samo vaša izbira). Uporabite lahko tudi 3 -milimetrske LED diode, vendar bi spajkanje res otežilo in dobili bi majhen zaslon. Drug nasvet je, da LED diode kupite pri Ebayu, ker lahko dobite res ugodno ceno in včasih dobite tudi brezplačne upore (kot v mojem primeru). Ne kupujte natančno 80 LED, ker se lahko poškoduje ena ali več LED, moj nasvet, da kupite 10 ali 20 več, in če bo nekaj ostalo, jih lahko vedno uporabite pri prihodnjem projektu. Zdaj za izračun vrednosti 8 uporov lahko uporabite to spletno mesto: https://led.linear1.org/1led.wiz. Najprej bi morali dobiti nekaj specifikacij za svoje LED diode, vedeti morate njihovo napetost naprej in tok, te podatke lahko dobite pri prodajalcu. Arduino daje izhod 5V, zato je vaša izvorna napetost 5V.

Korak: Več Kaj?

Kaj je torej multipleksiranje: To je v bistvu način, da se informacije razdelijo na majhne točke in jih pošljejo eno za drugo. na ta način lahko prihranite veliko zatičev na Arduinu in program ostane zelo preprost. V našem primeru sliko, ki jo želimo prikazati, razdelimo na 10 odsekov (10 vrstic), želimo skenirati vrstice matrike (osvetliti eno vrstico naenkrat) in poslati podatke iz Arduina v stolpce. Vsi stolpci so pozitivni diode LED, vrstice pa negativne, zato, če je prva vrstica priključena na ozemljitev in pošiljamo informacije v stolpce, bomo osvetlili samo prvo vrstico. Za dober prikaz moramo zelo hitro pregledati vrstice, tako hitro, da človeško oko misli, da so vse vrstice povezane hkrati. Zakaj je torej 4017: za to LED matrico želel uporabiti ta uporaben IC. Tukaj je dobro spletno mesto za spoznavanje osnov tega IC: https://www.doctronics.co.uk/4017.htm Števec 4017 desetletij se uporablja za omogočanje multipleksiranja. Ta IC v bistvu skenira vrstice matrike (sveti po eno vrstico naenkrat). V našem primeru želimo vrstice povezati z ozemljitvijo, vendar 4017 ne gradi za potopitev toka, zato moramo za rešitev te majhne težave uporabiti tranzistor z uporom. 4017 ima 10 izhodnih zatičev, zato potrebujemo 10 uporov in 10 tranzistorjev, 1K upore povežemo z izhodi 4017 in bazo tranzistorja na drugi konec upora. Nato zbiralnike tranzistorja povežemo z vrstami, oddajnik pa na tla. Tukaj je podatkovni list tranzistorja, ki ga moramo uporabiti: https://www.fairchildsemi.com/ds/2N/2N3904.pdf Register premikov: Ta majhen IC je zelo uporaben in vam omogoča nadzor nad številnimi izhodi z uporaba onlt 3 zatičev iz mikrokrmilnika. Če priključite več IC-jev, lahko povečate število izhodov in izgubite več zatičev mikrokrmilnika. Več o njih in njihovi uporabi z arduinom lahko preberete na tej povezavi:

4. korak: Spajkanje matrice

Spajkanje LED matrike je zelo zapletena stvar, obstaja veliko načinov za to in dal vam bom le dva. Prvi je tisti, ki sem ga uporabil, in na ta način traja veliko časa in truda, vendar je končni rezultat zelo lep in lep. Povezati morate vse pozitivne vodnike LED v stolpcih in negativne v vrsticah. Zdaj to storite tako, da vzamete pozitivni vod prve LED in jo upognete do drugih LED, spajkate nožice, ki se med seboj dotikajo, od tu pa vzemite zadnjo žico, ki ste jo spajkali, in jo upognite navzdol in ponavljajte, dokler ne dobite vseh pozitivni vodi v stolpcu. odrežite trakove, ki jih niste uporabili. Zdaj je zapleten del povezovanje negativnih zatičev zapored, ker jih ne morete upogniti in spajkati, kot ste to storili s pozitivnimi vodi. Zdaj sem uporabil male skakalce iz trdne žice in jih povezal, kot vidite na spodnji sliki (to traja veliko časa in dela). Drugi način je, da začnete na enak način kot prvi način, vendar je razlika le v priključitvi negativnih zatičev. Ta metoda prihrani veliko časa in je veliko enostavnejša. Trik je v tem, da na povezave stolpcev položite kakšen trak ali kaj drugega, da jih izolirate od negativnih zatičev. Če to storite, lahko tudi negativne vodi upognete in jih povežete, kot ste to storili s pozitivnimi. Brez premičnega registra: Z uporom povežete vsak stolpec z arduinom (zatiči 0-7). Pin za ponastavitev 4017 gre na pin 8 na arduinu, zatič za uro pa na pin 9 na arduinu. S premičnim registrom: Zdaj, če povežete vse, kot je prikazano na shemi, boste morali krmilne zatiče povezati tako: Premični register: Podatkovni pin = arduino pin9 Zatič Pin = arduino pin 11 Clock Pin = arduino pin 10 The 4017: ura pin = arduino pin 13 reset pin = arduino pin12

5. korak: Čas je za programiranje

Napisal sem majhen program za izdelavo pomikajočega se besedila in dodal vse črke in številke (veliko dela), za program sem uporabil vrata, ker prihrani prostor in ga je lažje upravljati. Če ne veste, kako delati z vrati na arduinu, priporočam, da se pred začetkom odpravite na spletno mesto arduio. tukaj povezava: https://arduino.cc/en/Reference/PortManipulation Če želite narediti svoje slike, sem naredil majhno orodje z Excelom, ki bo olajšalo pisanje slik (navodila so priložena orodju) Če nimate excela, priporočam, da naredite matriko v barvi in narišete sliko tja, potem pa bi bilo veliko lažje zapisati bajte. In zadnja stvar je, da pri nalaganju programa ne pozabite odklopiti zatičev 0 in 1, ker se ti zatiči uporabljajo tudi kot komunikacijski zatiči in lahko povzročijo nekatere napake v programu. Če se odločite za uporabo registra za premik, vam ne bo treba skrbeti za odklop 0 in 1 zatiča na arduinu. Kodo za nadzor matrike sem dodal tudi s premičnimi registri.

Korak 6: Končano je

Zdaj lahko poskusite izdelati svoje vzorce in slike in vedeli boste, kako uporabiti 4017 IC in register premikov 74HC595.