Vytvorte maticu 8x10 L.E.D: 6 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:02

AKTUALIZÁCIA 1: KÓD SKUTOČNEJ HRY O ŽIVOT AKTUALIZUJEM KÓD: CONWAY AKTUALIZÁCIA 2: TERAZ SI MÔŽETE UŠETRIŤ NIEKTORÉ ARDUINO PINKY S POMOCOU 1 REGISTRÁCIE POSUNU. V tomto návode vám ukážem, ako vytvoriť celkom efektnú maticu 8 x 10 L. E. D (s posúvajúcim sa textom a animáciami) pomocou počítadla dekád Arduino a 4017. Tento typ matice je ľahké vytvoriť a naprogramovať a je to dobrý spôsob, ako sa naučiť multiplexovať. Do tohto návodu na používanie o posuvnom registri 74HC595 som pridal ďalšiu časť, ktorá pomôže ušetriť niektoré kolíky arduino na inú vec, ktorú by ste chceli robiť. Teraz teda musíte nájsť spôsob, ako odtiaľto ísť. Túto maticu môžete vytvoriť bez posuvného registra a ušetrí vám to spájkovaciu prácu alebo použijete posuvný register, ak chcete mať k dispozícii viac voľných kolíkov.

Krok 1: Veci, ktoré potrebujete

Pomôcky: 1. Spájkovačka 2. Trocha spájky 3. Malá ihlová kliešte na kliešte 4. Strihač drôtu Pre maticu: 1. 80 LED diód 2. 8 odporov (hodnota závisí od typu LED diód) 3. Počítadlo dekád 4017 4. 10 1KOhm odpory 5. 10 tranzistorov 2N3904 6. Niektoré jednožilové vodiče 7. Perfboard 8. Arduino voliteľné - 9. posuvný register 74HC595 10. niektoré kolíkové záhlavia

Krok 2: Výber rezistorov a rezistorov

Toto je jedna z najdôležitejších častí tohto projektu, pretože na základe diód LED je veľmi dôležité vybrať tie správne. Odporúčam používať 5 mm rozptýlené diódy LED, pretože poskytujú dobré množstvo svetla a vytvárajú jasný obraz (farba diód LED je iba na vás). Môžete použiť aj 3 mm diódy LED, ale spájkovanie by bolo skutočne náročné a získali by ste malý displej. Ďalším tipom je kúpiť LED diódy od spoločnosti Ebay, pretože môžete získať skutočne dobrú cenu a niekedy tiež získať bezplatné odpory (ako v mojom prípade). Nekupujte presne 80 diód LED, pretože jedna alebo viac diód LED sa môže poškodiť. Moja rada je kúpiť 10 alebo 20 ďalších, a ak vám nejaké zostanú, môžete ich vždy použiť v budúcom projekte. Teraz na výpočet hodnoty 8 odporov môžete použiť túto stránku: https://led.linear1.org/1led.wiz. Najprv by ste mali získať nejaké špecifikácie pre svoje LED diódy, mali by ste poznať ich napätie vpred a prúd vpred, tieto informácie môžete získať od predajcu. Arduino má výstup 5 V, takže napätie zdroja je 5 V.

Krok 3: Viac čo?

Čo je to multiplexovanie: Je to v podstate spôsob, ako rozdeliť informácie na malé mierky a odoslať ich jednu po druhej. týmto spôsobom môžete uložiť veľa pinov na Arduino a udržať svoj program celkom jednoduchý. V našom prípade rozdelíme obrázok, ktorý chceme zobraziť, na 10 mier (10 riadkov), Chceme naskenovať riadky matice (rozsvietiť jeden riadok naraz) a odoslať informácie z Arduina do stĺpcov. Všetky stĺpce sú kladné voči diódam LED a riadky sú záporné, takže ak je prvý riadok spojený so zemou a do stĺpcov posielame informácie, rozsvietime iba prvý riadok. Aby sme získali dobré zobrazenie, musíme skenovať riadky veľmi rýchlo, takže si ľudské oko myslí, že všetky riadky sú spojené súčasne. Prečo teda 4017: Pre túto LED maticu som chcel použiť tento užitočný IC. Tu je dobrá stránka na naučenie sa základov tohto IC: https://www.doctronics.co.uk/4017.htm Počítadlo 4017 dekád sa používa na umožnenie multiplexovania. Tento IC v podstate skenuje riadky matice (rozsvieti sa jeden riadok naraz). V našom prípade chceme pripojiť riadky k zemi, ale 4017 nie je stavaný tak, aby klesal prúd, takže na vyriešenie tohto malého problému musíme použiť tranzistor s odporom. 4017 má 10 výstupných pinov, takže potrebujeme 10 odporov a 10 tranzistorov, 1K odpory pripájame k výstupom 4017 a základňu tranzistora na druhý koniec rezistora. Potom pripojíme kolektory tranzistora k radom a emitor k zemi. Tu je dátový list tranzistora, ktorý musíme použiť: https://www.fairchildsemi.com/ds/2N/2N3904.pdf Posuvný register: Tento malý integrovaný obvod je veľmi užitočný a umožňuje vám ovládať množstvo výstupov pomocou použitie troch pinov z mikroovládača. Pripojením viacerých integrovaných obvodov môžete zvýšiť počet výstupov a stratiť viac pinov mikroovládača. Viac o nich a o tom, ako ich používať s arduino, si môžete prečítať v tomto odkaze:

Krok 4: Spájkovanie matice

Spájkovanie matice LED je veľmi chúlostivá vec, existuje veľa spôsobov, ako to urobiť, a dám vám iba dva. Prvý je ten, ktorý som použil, a tento spôsob si vyžaduje veľa času a úsilia, ale konečný výsledok je veľmi pekný a pekný. Musíte pripojiť všetky kladné vodiče LED diód v stĺpcoch a záporné vedenie v riadkoch. Teraz to urobíte tak, že vezmete kladný vodič prvej LED diódy a ohnete ju k ostatným LED diódam, spájkujete kolíky, ktoré sa navzájom dotýkajú, odtiaľto odoberte poslednú elektródu, ktorú ste spájkovali, znova ju ohnite a opakujte, kým nebudete mať všetky kladné vodiče zapojené v stĺpci. odstrihnite zvody, ktoré ste nepoužili. Teraz je ošemetná časť spájania záporných kolíkov za sebou, pretože ich nemôžete ohnúť a spájkovať tak, ako ste to urobili s kladnými vodičmi. Teraz som použil malé prepojky z pevného jadrového drôtu a spojil som ich, ako vidíte na obrázku nižšie (to vyžaduje veľa času a práce). Druhý spôsob je začať rovnakým spôsobom ako v prvom spôsobe, ale jediný rozdiel je v prepojení záporných pinov. Táto metóda šetrí čas a je oveľa jednoduchšia. Ide o to, dať na spoje stĺpcov pásku alebo inú vec, aby ste ich izolovali od záporných kolíkov, a ak tak urobíte, môžete ohnúť aj záporné vodiče a prepojiť ich, ako ste to urobili s pozitívnymi. Bez posuvného registra: Cez odpor pripojíte každý stĺpik k arduinu (piny 0-7). Resetovací kolík 4017 prejde na arduino na pin 8 a hodinový pin na arduino na pin 9. S posuvným registrom: Ak teraz zapojíte všetky veci, ako je znázornené na schéme, budete musieť pripojiť riadiace piny takto: Posuvný register: Dátový kolík = kolík arduino9 Západka kolíka = kolík arduino 11 Hodinový kolík = kolík arduino 10 4017: hodinový pin = arduino pin 13 reset pin = arduino pin12

Krok 5: Je čas na programovanie

Napísal som malý program na posúvanie textu a pridal všetky písmena a čísla (veľa práce), pre svoj program som použil porty, pretože šetrí miesto a lepšie sa s ním manipuluje. Ak neviete, ako pracovať s portami na arduine, odporúčam vám ísť na webovú stránku arduio a najskôr sa naučiť. tu je odkaz: https://arduino.cc/en/Reference/PortManipulation Ak si chcete vytvoriť vlastné obrázky, vytvoril som malý nástroj s programom Excel, ktorý vám výrazne uľahčí písanie obrázkov (pokyny sa dodávajú s nástrojom). nemáte excel, odporúčam vytvoriť maticu v maľbe a nakresliť tam obrázok a potom by bolo oveľa jednoduchšie napísať bajty. A poslednou vecou je nezabudnúť odpojiť piny 0 a 1 pri odosielaní programu, pretože tieto piny slúžia aj ako komunikačné piny a môžu spôsobiť chyby v programe. Ak sa rozhodnete používať posuvný register, nebudete sa musieť starať o odpojenie 0 a 1 kolíka na Arduine. Pridal som kód na ovládanie matice aj pomocou posuvných registrov.

Krok 6: Hotovo

Teraz si môžete vyskúšať a vytvoriť svoje vlastné vzory a obrázky a budete vedieť, ako používať IC 4017 a posuvný register 74HC595.