Feu una matriu de 8x10 L.E.D: 6 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:18

ACTUALITZACIÓ 1: HE AFEGIT EL CODI PER AL JOC DE VIDA DE CONWAY ACTUALITZACIÓ 2: ARA PODEU ESTALVIAR UNS PINS ARDUINO AMB L’AJUDA D’UN REGISTRE DE MAJES. En aquest instructiu us mostraré com construir una matriu de 8 per 10 L. E. D (amb text de desplaçament i animacions) amb el comptador Arduino i 4017 de la dècada. Aquest tipus de matriu és fàcil de fer i programar i és una bona manera d'aprendre a multiplexar. He afegit una altra part a aquest instructiu sobre l'ús del registre de desplaçament 74HC595 que us ajudarà a estalviar alguns pins d'Arduino per a una altra cosa que voldríeu fer. Per tant, ara heu d’anar a partir d’aquí. Podeu fer aquesta matriu sense el registre de torns i això us estalviarà una mica de soldadura o utilitzar el registre de torns si voleu tenir més pins gratuïts per utilitzar.

Pas 1: coses que necessiteu

Eines: 1. Soldador 2. Una mica de soldadura 3. Pinça de punta d'agulla petita 4. Un separador de filferro Per a la matriu: 1. 80 LEDs 2. 8 resistències (el valor és la deterència pel tipus de LED) 3. Comptador de dècades 4017 4 10 resistències 1KOhm 5. 10 transistors 2N3904 6. Alguns cables d’un sol nucli 7. Perfboard 8. Arduino opcional - 9. registre de desplaçament 74HC595 10. algunes capçaleres de pin

Pas 2: triar els resistents i resistències externes

Aquesta és una de les parts més importants d’aquest projecte, ja que basant-se en LEDs és molt crític triar-ne els adequats. Recomano utilitzar LED difusos de 5 mm perquè donen una bona quantitat de llum i fan una imatge clara (el color dels LED és només la vostra elecció). També podeu utilitzar LEDs de 3 mm, però la soldadura seria molt dura i obtindríeu una pantalla petita. Un altre consell és comprar els LED d’Ebay perquè podeu obtenir un preu molt bo i, de vegades, també obteniu resistències gratuïtes (com en el meu cas). No compreu exactament 80 LEDs perquè es poden danyar un o més dels LEDs, el meu consell és que en compreu 10 o 20 més i, si en sobren, sempre podeu utilitzar-los en el futur projecte. Ara, per calcular el valor de les 8 resistències, podeu utilitzar aquest lloc: https://led.linear1.org/1led.wiz. Primer heu d’aconseguir algunes especificacions dels vostres LEDs, heu de conèixer la seva tensió directa i corrent directa. Podeu obtenir aquesta informació del venedor. L'Arduino proporciona una sortida de 5V, de manera que el voltatge de la font és de 5V.

Pas 3: Què multi?

Què és el multiplexatge: bàsicament és una manera de dividir la informació en petites pacificacions i enviar-la una per una. d'aquesta manera, podeu estalviar molts pins a l'Arduino i fer que el vostre programa sigui senzill. En el nostre cas, dividim la imatge que volem mostrar a 10 paus (10 files), volem escanejar les files de la matriu (il·luminar una fila a la vegada) i enviar informació des de l’Arduino a les columnes. Totes les columnes són positives dels LED i les files són negatives, de manera que si la primera fila està connectada a terra i enviem informació a les columnes només il·luminarem la primera fila. Per obtenir una bona visualització, hem d’escanejar les files molt ràpidament, de manera que l’ull humà pensa que totes les files estan connectades al mateix temps. Llavors, per què el 4017: per a aquesta matriu de LED, volia utilitzar aquesta útil IC. Heus aquí un bon lloc per aprendre els conceptes bàsics d’aquest IC: https://www.doctronics.co.uk/4017.htm El comptador de la dècada 4017 s’utilitza per permetre el multiplexat. Aquest CI bàsicament escaneja les files de la matriu (s’il·lumina una fila a la vegada). En el nostre cas, volem connectar les files a terra, però el 4017 no es construeix per enfonsar el corrent, de manera que per resoldre aquest petit problema hem d’utilitzar un transistor amb una resistència. El 4017 té 10 pins de sortida, de manera que necessitem 10 resistències i 10 transistors; connectem les resistències 1K a les sortides del 4017 i la base del transistor a l’altre extrem de la resistència. A continuació, connectem els col·lectors del transistor a les files i l’emissor a terra. Aquí teniu el full de dades del transistor que hem d’utilitzar: https://www.fairchildsemi.com/ds/2N/2N3904.pdf El registre de desplaçament: aquest petit IC és molt útil i us permet controlar moltes sortides amb l’ús de 3 pins del microcontrolador. En connectar més ICs, podeu augmentar el nombre de sortides amb la pèrdua de més pins de microcontrolador. Podeu obtenir més informació sobre ells i com utilitzar-los amb arduino en aquest enllaç:

Pas 4: Soldar la matriu

Soldar la matriu LED és una cosa molt complicada, hi ha moltes maneres de fer-ho i us en donaré només dues. El primer és el que he fet servir i, d’aquesta manera, requereix molt de temps i esforç, però el resultat final és molt bonic i bonic. Cal connectar tots els cables positius dels LEDs a les columnes i el negatiu a les files. Ara ho feu prenent l’avantatge positiu del primer LED i doblegueu-lo cap a la resta de LEDs, soldeu els pins que es toquen, a partir d’aquí agafeu l’últim avantatge que heu soldat i torneu a doblar-lo i repetiu fins que tingueu tot els cables positius connectats a la columna. retalleu els cables que no heu utilitzat. Ara la part complicada és connectar els pins negatius seguits perquè no es poden doblegar i soldar com ho feia amb els cables positius. Ara he utilitzat petits ponts de fil de nucli sòlid i els connecto com es pot veure a la imatge següent (això requereix molt de temps i feina). La segona forma és començar de la mateixa manera que en la primera, però l’única diferència és connectar els pins negatius. Aquest mètode estalvia molt de temps i és molt més senzill. El truc és posar una cinta o una altra cosa a les connexions de les columnes per aïllar-les dels pins negatius i, si ho feu, també podeu doblar els cables negatius i connectar-los com ho feu amb els positius. Sense el registre de desplaçament: mitjançant una resistència connecteu cada columna a l’arduino (pins 0-7). El pin de reinici del 4017 passa al pin 8 de l’arduino i el pin del rellotge passa al pin 9 de l’arduino. Amb el registre de desplaçament: ara, si connecteu tot el que es mostra a l’esquema, haureu de connectar els pins de control així: El registre de desplaçament: Pin de dades = pin arduino9 Pin de tancament = pin arduino 11 Pin de rellotge = pin arduino 10 El 4017: pin de rellotge = pin arduino 13 reset pin = arduino pin12

Pas 5: és hora de programar

He escrit un petit programa per fer text de desplaçament i he afegit totes les lletres i el número (molta feina), he utilitzat ports per al meu programa perquè estalvia espai i és més fàcil de manejar. Si no sabeu com treballar amb ports a l'arduino, us recomano anar al lloc web arduio i aprendre abans de començar. aquí un enllaç: https://arduino.cc/en/Reference/PortManipulation Si voleu crear les vostres pròpies imatges he creat una petita eina amb excel que us facilitarà molt l’escriptura d’imatges (les instruccions vénen amb l’eina) Si no teniu excel, us recomano fer una matriu de pintura i dibuixar-hi la imatge i llavors seria molt més fàcil escriure els bytes. I l’últim fet és no oblidar desconnectar els pins 0 i 1 quan pengeu el programa, perquè aquests pins també s’utilitzen com a pins de comunicació i poden causar alguns errors al programa. Si decidiu fer servir el registre de majúscules, no us haurà de preocupar de desconnectar el pin 0 i 1 de l’arduino. He afegit el codi per controlar la matriu amb registres de desplaçament també.

Pas 6: ja està fet

Ara podeu provar de crear els vostres patrons i imatges i sabreu fer servir el registre de desplaçament 4017 IC i el 74HC595.