48 X 8 ոլորման LED մատրիցային ցուցադրում Arduino- ի և Shift գրանցիչների միջոցով. 6 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:51

Բարև բոլորին:

Սա իմ առաջին Instructable- ն է, և ամեն ինչ վերաբերում է Arduino Uno և 74HC595 հերթափոխի գրանցամատյանների միջոցով 48 x 8 ծրագրավորվող ոլորման LED մատրիցայի պատրաստմանը: Սա Arduino- ի զարգացման տախտակի հետ իմ առաջին նախագիծն էր: Դա մարտահրավեր էր իմ ուսուցչուհու կողմից: Այդ մարտահրավերն ընդունելու պահին ես նույնիսկ չգիտեի, թե ինչպես կարելի է թարթել LED- ն ՝ օգտագործելով arduino- ն: Այսպիսով, ես կարծում եմ, որ նույնիսկ սկսնակը կարող է դա անել մի փոքր համբերությամբ և հասկանալով: Սկսեցի մի փոքր հետազոտությամբ ՝ հերթափոխի մատյանների և արդուինոյի մուլտիպլեքսավորման մասին: Եթե դուք նոր եք հերթափոխում գրանցամատյանները, ես խորհուրդ եմ տալիս սովորել մուլտիպլեքսավորման և երիցուկի շղթայով հերթափոխի մատյանների հիմունքները նախքան մատրիցներով սկսելը: Դա ձեզ շատ կօգնի հասկանալ ծածկագիրը և ոլորվող դիսփլեյի աշխատանքը:

Քայլ 1: Գործիքների և բաղադրիչների հավաքում:

Բաղադրիչներ

• 1. Arduino Uno R3 - 1
• 2. 74HC595 8 բիթանոց սերիական զուգահեռ հերթափոխի գրանցամատյաններ: - 7
• 3. BC 548/2N4401 Տրանզիստորներ - 8
• 4. 470 Ohms Resistors - սյուների քանակը + 8
• 5. Pref Board 6x4 դյույմ - 4
• 6. Գունավոր կոդավորված լարեր - ըստ պահանջի
• 7. IC կրողներ - 7
• 8. 5 մմ կամ 3 մմ 8x8 ընդհանուր կաթոդ մոնո գույն LED Մատրիցա - 6
• 9. Տղամարդ և կին վերնագիր - ըստ պահանջի:

Պահանջվող գործիքներ

• 1. Sոդման հավաքածու
• 2. Մուլտիմետր
• 3. Սոսինձ ատրճանակ
• 4. -ոդման պոմպ
• 5. 5 Վ էլեկտրամատակարարում

Քայլ 2. Շղթայի կառուցում Breadboard- ում:

Առաջին բանը, որ դուք պետք է անեք նախատիպը կառուցելուց առաջ, ձեր 8x8 մատրիցայի քորոցային դիագրամ ստանալն է և նշեք ձեր բոլոր մատրիցներում քորոցները որոշելու համար հղման կետը: Սա կարող է օգնել ձեզ միացում հավաքելիս:

Ես կցել եմ այստեղ օգտագործած մատրիցային մոդուլի քորոցային դիագրամ: Իմ մոդուլում շարքերը բացասական կապում էին: Այս կապի դիագրամը մնում է նույնը շուկայում գործող մոդուլների մեծ մասի համար:

Շղթայում ցույց է տրվում, որ մեկ հերթափոխի ռեգիստրը օգտագործվում է 8 տողերը վերահսկելու համար, իսկ սյուները վերահսկելու համար մենք օգտագործում ենք մեկ հերթափոխի ռեգիստր յուրաքանչյուր 8 սյունակի համար:

Եկեք կառուցենք մի պարզ 8 ոլորման ոլորման էկրան հացատախտակին:

Շղթան բաժանված է երկու մասի `տողերի և սյուների հսկողություն: Եկեք նախ կառուցենք սյունակի հսկողությունը:

Arduino- ի 4 -րդ կապը միացված է հերթափոխի մատյանի 14 -րդ Pin- ին (SER): (Սա հերթափոխային ռեգիստրի սերիական տվյալների մուտքագրման քորոցն է: LED- ները միացնելու համար պահանջվող տրամաբանական մակարդակները սնվում են այս կապի միջոցով:

Արդունոյից 3 -րդ կապը միացված է հերթափոխի գրանցամատյանի 12 -րդ կապին (RCLK): (Եկեք այս քորոցն անվանենք որպես ելքային ժամացույցի քորոց: Տեղափոխման մատյանների հիշողության մեջ եղած տվյալները մղվում են ելքի, երբ այս ժամացույցը գործարկվում է):

Arduino- ի 2 -րդ կապը միացված է հերթափոխի ռեգիստրի Pin 11 (SRCLK) - ին: (Սա մուտքի ժամացույցի քորոցն է, որը տվյալները տեղափոխում է հիշողություն):

VCC +5V- ն տրվում է հերթափոխի մատյանին իր 16 -րդ Pin- ի միջոցով, և նույնը կապված է Pin 10 -ի հետ (ինչու՞, այնպես որ, հերթափոխի գրանցամատյանում հիշողությունը պահելու համար այս քորոցը պետք է անընդհատ մատակարարվի +5 Վ-ով):

Հողը միացված է ինչպես GND Pin- ին (հերթափոխի գրանցամատյանի 8 -րդ կապ), այնպես էլ OE Pin- ին (հերթափոխի մատյան 13 -ի PIN): (Ինչու՞ ելքեր)

Մատրիցի սյունակապերը միացված են հերթափոխի գրանցամատյանին, ինչպես ցույց է տրված սխեմայում, 470 օմ դիմադրությամբ `մատրիցի և հերթափոխի գրանցիչի միջև:

Այժմ, տողերի կառավարման սխեմայի համար:

Arduino- ի 7 -րդ կապը միացված է հերթափոխի մատյանի 14 -րդ Pin- ին (SER):

Arduino- ի 5 -րդ կապը միացված է հերթափոխի ռեգիստրի Pin 11 (SRCLK) - ին:

Arduino- ի 6 -րդ կապը միացված է հերթափոխի ռեգիստրի Pin 12 (RCLK) - ին:

VCC +5V տրվում է Pin 16 -ին և Pin 10 -ին, ինչպես նկարագրված է վերևում:

Ground- ը միացված է 8 -րդ և 13 -րդ կապին:

Ինչպես նշեցի վերևում, տողերն իմ դեպքում բացասական կապում էին: Ձեր մատրիցայի բացասական կապումներն ավելի լավ է դիտել որպես ձեր ցուցադրման տողեր: Հողային կապը պետք է անցնել այս բացասական կապերին `օգտագործելով BC548/2N4401 տրանզիստորները, որոնք վերահսկվում են հերթափոխի գրանցամատյանի ելքային տրամաբանական մակարդակներով: Այսպիսով, որքան ավելի շատ բացասական կապում, այնքան ավելի շատ տրանզիստորներ են մեզ պետք:

Տրեք տողերի միացումները, ինչպես ցույց է տրված սխեմայի սխեմայում:

Եթե ձեզ հաջողվել է պատրաստել 8 x 8 մատրիցային ցուցադրման նախատիպ, ապա կարող եք պարզապես կրկնել սյունակի կառավարման սխեմայի մի մասը և մատրիցան տարածել ցանկացած սյունակի վրա: Պարզապես պետք է ավելացնել մեկ 74HC595 յուրաքանչյուր 8 սյունակի համար (մեկ 8 x 8 մոդուլ) և այն շարել նախորդի հետ:

Daisy շղթայելով հերթափոխը գրանցում է ավելի շատ սյուներ ավելացնելու համար:

Էլեկտրատեխնիկայի Daisy շղթան էլեկտրագծերի սխեմա է, որի ընթացքում մի քանի սարքեր միացված են իրար հաջորդականությամբ:

Մեխանիզմը պարզ է. SRCLK (մուտքի ժամացույց. Pin 11) և RCLK (ելքային ժամացույց. Pin 12) կապումներն ընդհանուր են երիցուկի շղթայված հերթափոխի գրանցամատյանների միջև, մինչդեռ նախորդ հերթափոխի գրանցամատյանում յուրաքանչյուր QH PIN (Pin 9) շղթան օգտագործվում է որպես հաջորդական մուտքագրում հետևյալ հերթափոխային գրանցամատյանում SER PIN- ի միջոցով (PIN 14):

Պարզ բառերով, հերթափոխի մատյանները շղթայելով, դրանք կարող են վերահսկվել որպես ավելի մեծ հիշողություն ունեցող մեկ հերթափոխային ռեգիստր: Օրինակ, եթե դուք կապում եք երկու 8 բիթանոց հերթափոխի գրանցամատյաններ, դրանք կգործեն որպես մեկ 16 բիթանոց հերթափոխի գրանցամատյանների պես:

Ծածկագիրը

Կոդում մենք սյունակները կերակրում ենք համապատասխան տրամաբանական մակարդակներով `ըստ մուտքի, մինչդեռ տողերի երկայնքով սկանավորում ենք: A- ից Z նիշերը ծածկագրում սահմանվում են որպես տրամաբանական մակարդակներ բայթ զանգվածում: Յուրաքանչյուր նիշ ունի 5 պիքսել լայնություն և 7 պիքսել բարձրություն: Ես ավելի մանրամասն բացատրություն եմ տվել օրենսգրքի ՝ որպես մեկնաբանության, բուն մեկնաբանության աշխատանքի վերաբերյալ:

Arduino ծածկագիրը կցված է այստեղ:

Քայլ 3: Sոդում:

Eredոդված շղթան ավելի հասկանալի դարձնելու համար ես այն հնարավորինս մեծացրել եմ և առանձին տախտակներ տվել տողերի և սյուների վերահսկիչների համար և դրանք միացրել իրար ՝ օգտագործելով վերնագրեր և լարեր: Դուք կարող եք այն շատ ավելի փոքր դարձնել ՝ բաղադրիչները միմյանց ավելի մոտ միացնելով, կամ եթե լավ տիրապետում եք PCB նախագծմանը, կարող եք պատրաստել նաև ավելի փոքր անհատական PCB:

Համոզվեք, որ 470 օմ դիմադրիչ դնում եք մատրիցա տանող յուրաքանչյուր քորոցին: Միշտ օգտագործեք վերնագրեր ՝ LED մատրիցները տախտակին միացնելու համար: Ավելի լավ է դրանք ուղղակի չփակցնել տախտակին, քանի որ երկարատև ջերմության ազդեցությունը կարող է նրանց մշտապես վնասել:

Շարքերի և սյուների կառավարման վահանակների համար առանձին տախտակներ պատրաստելու համար ես սյուները միացնելու համար մի տախտակից մյուսը երկարացրել եմ լարերը: Այստեղ տախտակը վերևում նախատեսված է տողերը վերահսկելու համար, իսկ ներքևի տախտակը `սյուները վերահսկելու համար:

պարզապես անհրաժեշտ է միայն մեկ 74HC595 բոլոր 8 տողերը քշելու համար: Բայց սյուների քանակի հիման վրա պետք է ավելացվեն հերթափոխի գրանցամատյաններ, չկա սյունակների քանակի տեսական սահմանափակում, որը կարող եք ավելացնել այս մատրիցային: Որքա՞ն մեծ կարող եք այն դարձնել: Տեղեկացրու ինձ, երբ հասնես այնտեղ:;)

Քայլ 4. Շղթայի ավարտված առաջին կեսի փորձարկում:

Միշտ փորձեք այն կես ճանապարհով ՝ հնարավոր սխալներ գտնելու համար, ինչպիսիք են չամրացված կապերը, սխալ կապի կապը և այլն. Soldոդումից առաջ երկու անգամ ստուգեք այն և օգտագործեք գունավոր կոդով լարեր `քորոցները հեշտությամբ տարբերելու համար:

Քայլ 5: Երկրորդ կեսի կառուցում:

Երկարացրեք նույն սյունակի կառավարման սխեման: Տողերը շարքով կապված են նախորդի հետ:

SRCLK և RCLK կապումներն ընդունվում են զուգահեռաբար, և պատրաստի միացման վերջին հերթափոխի գրանցամատյանի QH (սերիական տվյալները դուրս: Pin 9) միացված է հաջորդ հերթափոխի ռեգիստրի SER- ին (Serial Data in. 14): VCC- ն և GND- ի հզորությունը նույնպես բաժանված են բոլոր IC- ների միջև:

Քայլ 6: Արդյունքը

Soldոդման աշխատանքներն ավարտելուց հետո հաջորդ քայլը ձեր էկրանին պատյան պատրաստելն է: Միշտ ավելի լավ է նախագծել անհատական պատյան ՝ օգտագործելով Fusion 360 կամ որևէ այլ 3D դիզայնի գործիք և պատյանը տպել 3D- ով: Քանի որ այն ժամանակ ես 3D տպագրության հնարավորություն չունեի, ես փայտե պատյան պատրաստեցի ընկերոջս օգնությամբ, ով հմտանում է փայտամշակման մեջ:

Հուսով եմ, որ ձեզ դուր եկավ այս ուսանելի ուսումը կարդալը: Տեղադրեք այս նախագծի ձեր տարբերակի նկարները ստորև բերված մեկնաբանությունների բաժնում: Եթե որևէ հարց ունեք, ազատ զգալ հարցրեք այն այստեղ կամ նամակ ուղարկեք [email protected] էլ. Ես ուրախ կլինեմ օգնել ձեզ: