Realizați o matrice 8x10 L.E.D: 6 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:47

ACTUALIZARE 1: AM ADĂUGAT CODUL PENTRU JOCUL DE VIAȚĂ AL CONWAYULUI ACTUALIZARE 2: ACUM POTEȚI SĂ SALVAȚI UNELE PIN-URI ARDUINO CU AJUTORUL UNUI REGISTRU SHIFT. În acest instructiv vă voi arăta cum să construiți o matrice de 8 x 10 L. E. D destul de fantezistă (cu text și animații de derulare) utilizând contorul Arduino și 4017 de decenii. Acest tip de matrice este ușor de realizat și de programat și este o modalitate bună de a învăța cum să multiplexați. Am adăugat o altă parte la acest instructabil despre utilizarea registrului de schimbare 74HC595, care vă va ajuta să salvați niște pini arduino pentru alt lucru pe care doriți să-l faceți. Deci, acum trebuie să căutați de aici. Puteți realiza această matrice fără registrul de schimbare și acest lucru vă va economisi unele lucrări de lipit sau puteți utiliza registrul de schimbare dacă doriți să aveți mai mulți pini liberi de utilizat.

Pasul 1: Lucruri de care aveți nevoie

Instrumente: 1. Fier de lipit 2. O parte de lipit 3. Cârlig mic pentru nas 4. Un separator de sârmă Pentru matrice: 1. 80 LED-uri 2. 8 rezistențe (valoarea este descurajată de tipul de LED-uri) 3. Contor 4017 deceniu 4 10 rezistențe 1KOhm 5. 10 tranzistoare 2N3904 6. Unele fire cu un singur nucleu 7. Perfboard 8. Arduino opțional - 9. registru de schimbare 74HC595 10. unele anteturi pin

Pasul 2: Alegerea LED-urilor și a rezistențelor

Aceasta este una dintre cele mai importante părți ale acestui proiect, deoarece pe baza LED-urilor este foarte important să le alegeți pe cele potrivite. Vă recomand să utilizați LED-uri difuze de 5 mm, deoarece oferă o cantitate bună de lumină și fac o imagine clară (culoarea LED-urilor este doar alegerea dvs.). Puteți utiliza și LED-uri de 3 mm, dar ar face lipirea foarte grea și veți obține un afișaj mic. Un alt sfat este să cumpărați LED-uri de la Ebay, deoarece puteți obține un preț foarte bun și, uneori, puteți obține și rezistențe gratuite (ca în cazul meu). Nu cumpărați exact 80 de LED-uri, deoarece unul sau mai multe dintre LED-uri pot fi deteriorate, sfatul meu pentru a cumpăra încă 10 sau 20, iar dacă unele vor rămâne, le puteți folosi oricând în viitorul proiect. Acum, pentru a calcula valoarea celor 8 rezistențe, puteți utiliza acest site: https://led.linear1.org/1led.wiz. Mai întâi ar trebui să obțineți câteva specificații pentru LED-urile dvs., ar trebui să le cunoașteți tensiunea înainte și curentul înainte, puteți obține aceste informații de la vânzător. Arduino oferă o ieșire de 5V, astfel încât tensiunea sursei dvs. este de 5V.

Pasul 3: Multi Ce?

Deci, ce este multiplexarea: este practic o modalitate de a împărți informațiile în pași mici și de a le trimite unul câte unul. în acest fel puteți salva o mulțime de pini pe Arduino și vă puteți păstra programul destul de simplu. În cazul nostru, împărțim imaginea pe care dorim să o afișăm la 10 pași (10 rânduri), vrem să scanăm rândurile matricei (luminăm câte un rând) și să trimitem informații din Arduino către coloane. Toate coloanele sunt pozitive ale LED-urilor, iar rândurile sunt negative, deci dacă primul rând este conectat la masă și trimitem informații coloanelor, vom aprinde doar primul rând. Pentru a obține un afișaj bun, trebuie să scanăm rândurile foarte repede, atât de repede încât ochiul uman crede că toate rândurile sunt conectate în același timp. Deci, de ce 4017: Pentru această matrice LED am vrut să folosesc acest IC util. Iată un site bun pentru a învăța elementele de bază ale acestui IC: https://www.doctronics.co.uk/4017.htm Contorul 4017 este utilizat pentru a permite multiplexarea. Acest IC scanează practic rândurile matricei (se aprinde rând pe rând). În cazul nostru, vrem să conectăm rândurile la masă, dar 4017 nu se construiește pentru a scădea curentul, așa că pentru a rezolva această mică problemă trebuie să folosim un tranzistor cu un rezistor. 4017 are 10 pini de ieșire, deci avem nevoie de 10 rezistențe și 10 tranzistoare, conectăm rezistențele 1K la ieșirile 4017 și baza tranzistorului la celălalt capăt al rezistorului. Apoi conectăm colectorii tranzistorului la rânduri și emițătorul la sol. Iată fișa tehnică a tranzistorului pe care trebuie să o folosim: https://www.fairchildsemi.com/ds/2N/2N3904.pdf Registrul de schimbare: Acest mic IC este foarte util, vă permite să controlați o mulțime de ieșiri cu utilizarea onlt 3 pini de la microcontroler. Prin conectarea mai multor IC-uri puteți crește numărul de ieșiri cu pierderea mai multor pini de microcontroler. Puteți citi mai multe despre ele și cum să le utilizați cu arduino în acest link:

Pasul 4: lipirea matricei

Lipirea matricei LED este un lucru foarte dificil, există o mulțime de modalități de a face acest lucru și vă voi oferi doar două. Primul este cel pe care l-am folosit și în acest fel este nevoie de mult timp și efort, dar rezultatul final este foarte frumos și frumos. Trebuie să conectați toate cablurile pozitive ale LED-urilor în coloane și negativul în rânduri. Acum faceți acest lucru luând conducătorul pozitiv al primului LED și îndoiți-l în jos către celelalte LED-uri, lipiți pinii care se ating unul de celălalt, de aici luați ultimul cablu pe care l-ați lipit și îndoiți-l din nou în jos și repetați până când aveți toate cablurile pozitive conectate în coloană. tăiați cablurile pe care nu le-ați folosit. Acum partea dificilă este conectarea pinilor negativi la rând, deoarece nu îi puteți îndoi și lipiți așa cum ați făcut cu cablurile pozitive. Acum am folosit jumperi mici din sârmă cu miez solid și le conectez așa cum puteți vedea în imaginea de mai jos (acest lucru necesită mult timp și muncă). A doua modalitate este de a începe la fel ca în prima modalitate, dar singura diferență constă în conectarea pinilor negativi. Această metodă economisește mult timp și este mult mai simplă. Trucul este să puneți o bandă sau un alt lucru pe conexiunile coloanelor pentru a le izola de pinii negativi și dacă faceți acest lucru, puteți îndoi și cablurile negative și le puteți conecta așa cum ați făcut cu cele pozitive. Fără registrul de schimbare: printr-un rezistor conectați fiecare coloană la arduino (pinii 0-7). Pinul de resetare al 4017 merge la pinul 8 de pe arduino, iar pinul de ceas merge la pinul 9 de pe arduino. Cu registrul de schimbare: Acum, dacă conectați fiecare lucru așa cum este prezentat în schemă, va trebui să conectați pinii de control astfel: Registrul de schimbare: Pinul de date = pinul arduino9 Pinul de blocare = pinul arduino 11 Pinul de ceas = pinul arduino 10 4017: ceas pin = pin arduino 13 reset pin = arduino pin12

Pasul 5: Este timpul să programați

Am scris un mic program pentru a face text derulant și am adăugat toate literele și numărul (multă muncă), am folosit porturi pentru programul meu, deoarece economisește spațiu și este mai ușor de manevrat. Dacă nu știți cum să lucrați cu porturi pe arduino vă recomand să accesați site-ul web arduio înainte de a începe. aici un link: https://arduino.cc/en/Reference/PortManipulation Dacă doriți să vă creați propriile imagini, am creat un mic instrument cu Excel care va face scrierea imaginilor mult mai ușoară (instrucțiunile vin cu instrumentul) Dacă nu aveți excel, vă recomand să creați o matrice în vopsea și să desenați imaginea acolo și atunci ar fi mult mai ușor să scrieți octeții. Și ultimul lucru este să nu uitați să deconectați pinii 0 și 1 atunci când încărcați programul, deoarece acei pin sunt folosiți și ca pin de comunicație și pot provoca unele erori cu programul. Dacă alegeți să utilizați registrul de schimbare, nu va trebui să vă faceți griji cu privire la deconectarea pinului 0 și 1 de pe arduino. Am adăugat codul pentru a controla matricea și cu registre de schimbare.

Pasul 6: S-a terminat

Acum puteți încerca să vă creați modelele și imaginile și veți ști cum să utilizați registrul de schimbare 4017 IC și 74HC595.