Lag en 8x10 L.E.D -matrise: 6 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:26

OPPDATERING 1: JEG HAR LAGT TIL KODEN FOR CONWAYS LIVSSPILL OPPDATERING 2: NÅ KAN DU LAGRE NOE ARDUINO -PINNER MED HJELPEN PÅ 1 SKIFTREGISTER. I denne instruktive vil jeg vise deg hvordan du bygger en ganske fancy 8 x 10 L. E. D -matrise (med rulletekst og animasjoner) ved hjelp av Arduino og 4017 tiårsteller. Denne typen matrise er enkel å lage og programmere, og det er en god måte å lære å multiplexere. Jeg har lagt til en annen del i denne instruksen om bruk av 74HC595 skiftregister som vil hjelpe til med å lagre noen arduino -pins for andre ting du ønsker å gjøre. Så nå må du gå måter herfra. Du kan lage denne matrisen uten skiftregisteret, og det vil spare deg for noe loddearbeid eller bruke skiftregisteret hvis du vil ha flere ledige pinner å bruke.

Trinn 1: Ting du trenger

Verktøy: 1. Loddejern 2. Litt loddetinn 3. Liten nåletang 4. En trådstriper For matrisen: 1. 80 lysdioder 2. 8 motstander (Verdien er avskrekking av typen lysdioder) 3. 4017 tiårsteller 4. 10 1KOhm -motstander 5. 10 2N3904 -transistorer 6. Noen enkeltkjernetråd 7. Perfboard 8. Arduino valgfritt - 9. 74HC595 skiftregister 10. noen pinneoverskrifter

Trinn 2: Velge L. E. Der og motstander

Dette er en av de viktigste delene av dette prosjektet, fordi det er veldig viktig å velge de riktige basert på lysdioder. Jeg anbefaler å bruke 5 mm diffuse lysdioder fordi de gir god mengde lys og gir et klart bilde (fargen på lysdiodene er bare ditt valg). Du kan også bruke en 3 mm lysdioder, men det ville gjøre lodding veldig vanskelig, og du ville få en liten skjerm. Et annet tips er å kjøpe lysdiodene fra Ebay fordi du kan få en veldig god pris og noen ganger få gratis motstander også (som i mitt tilfelle). Ikke kjøp nøyaktig 80 lysdioder fordi en eller flere av lysdiodene kan bli skadet, mitt råd om å kjøpe 10 eller 20 flere, og hvis noen blir igjen kan du alltid bruke dem i et fremtidig prosjekt. Nå for å beregne verdien av de 8 motstandene kan du bruke dette nettstedet: https://led.linear1.org/1led.wiz. Du bør først få noen spesifikasjoner på lysdiodene dine, du bør kjenne fremspenningen og fremoverstrømmen, du kan få denne informasjonen fra selgeren. Arduino gir en utgang på 5V, så kildespenningen er 5V.

Trinn 3: Multi Hva?

Så hva er multipleksing: Det er i utgangspunktet en måte å dele informasjon inn i små freden og sende den en etter en. På denne måten kan du lagre mange pins på Arduino og holde programmet ganske enkelt. I vårt tilfelle deler vi bildet som vi vil vise til 10 peaces (10 rader), Vi vil skanne radene i matrisen (lyse opp en rad om gangen) og sende informasjon fra Arduino til kolonnene. Alle kolonnene er positive til lysdiodene og radene er negative, så hvis den første raden er koblet til bakken og vi sender informasjon til kolonnene, vil vi bare tenne den første raden. For å få en god visning må vi skanne radene veldig raskt, så fort det menneskelige øyet tror at alle radene er koblet til samtidig. Så hvorfor 4017: For denne LED -matrisen ønsket jeg å bruke denne nyttige IC. Her er et godt nettsted for å lære det grunnleggende om denne IC: https://www.doctronics.co.uk/4017.htm Telleren 4017 tiår brukes til å tillate multiplexing. Denne IC skanner i utgangspunktet radene i matrisen (lyser opp en rad om gangen). I vårt tilfelle vil vi koble radene til bakken, men 4017 bygger ikke for å synke strøm, så for å løse dette lille problemet må vi bruke en transistor med en motstand. 4017 har 10 utgangspinner, så vi trenger 10 motstander og 10 transistorer, vi kobler 1K -motstandene til utgangene til 4017 og basen til transistoren til den andre enden av motstanden. Deretter kobler vi kollektorene til transistoren til radene og senderen til bakken. Her er databladet til transistoren vi trenger å bruke: https://www.fairchildsemi.com/ds/2N/2N3904.pdf Skiftregisteret: Denne lille IC er en veldig nyttig en som lar deg kontrollere mange utganger med bruk av onlt 3 pinner fra mikrokontrolleren. Ved å koble til flere IC-er kan du øke antall utganger med å miste flere mikrokontroller-pins. Du kan lese mer om dem og hvordan du bruker dem med arduino i denne lenken:

Trinn 4: Lodding av matrisen

Lodding av LED -matrisen er en veldig vanskelig ting, det er mange måter å gjøre det på, og jeg gir deg bare to. Den første er den jeg brukte, og på denne måten tar det mye tid og krefter, men sluttresultatet er veldig fint og pent. Du må koble alle de positive ledningene til lysdiodene i kolonner og den negative ledningen i rader. Nå gjør du dette ved å ta den positive ledningen til den første lysdioden og bøye den ned til de andre lysdiodene, lodde pinnene som berører hverandre, herfra ta den siste ledningen du loddet og bøy den ned igjen og gjenta til du har alt de positive lederne som er koblet i kolonnen. klipp av ledningene du ikke brukte. Nå er den vanskelige delen å koble de negative pinnene på rad fordi du ikke kan bøye dem og lodde som du gjorde med de positive lederne. Nå brukte jeg små hoppere fra solid kjernetråd og kobler dem til som du kan se på bildet nedenfor (dette tar mye tid og arbeid). Den andre måten er å starte på samme måte som på den første måten, men den eneste forskjellen er i å koble de negative pinnene. Denne metoden sparer mye tid og er mye enklere. Trikset er å sette litt tape eller en annen ting på kolonnekoblingene for å isolere dem fra de negative pinnene, og hvis du gjør det, kan du også bøye de negative lederne og koble dem som du gjorde med de positive. Uten skiftregisteret: Via en motstand kobler du hver kolonne til arduinoen (pinner 0-7). Tilbakestillingsnålen til 4017 går til pinne 8 på arduinoen og klokkestiften går til pinne 9 på arduinoen. Med skiftregisteret: Hvis du kobler til alt som er vist i skjematikken, må du koble kontrollpinnene slik: Skiftregisteret: Data Pin = arduino pin9 Latch Pin = arduino pin 11 Clock Pin = arduino pin 10 The 4017: klokke pin = arduino pin 13 reset pin = arduino pin12

Trinn 5: Det er på tide å programmere

Jeg har skrevet et lite program for å lage rullende tekst og lagt til alle bokstavene og tallet (mye arbeid), jeg brukte porter for programmet mitt fordi det sparer plass og er lettere å håndtere. Hvis du ikke vet hvordan du arbeider med porter på arduinoen, anbefaler jeg å gå på arduio -nettstedet for å lære før du begynner. her en lenke: https://arduino.cc/en/Reference/PortManipulation Hvis du vil lage dine egne bilder, har jeg laget et lite verktøy med excel som vil gjøre det lettere å skrive bilder (instruksjonene følger med verktøyet) Hvis du har ikke excel, jeg anbefaler å lage en matrise i maling og tegne bildet der, og da ville det vært mye lettere å skrive byte. Og de siste tingene er å ikke glemme å koble fra pinne 0 og 1 når du laster opp programmet fordi disse pinnene også brukes som kommunikasjonsnål og kan forårsake noen feil med programmet. Hvis du velger å bruke skiftregister, trenger du ikke å bekymre deg for å koble fra 0 og 1 pinnen på arduinoen. Jeg har lagt til koden for å kontrollere matrisen med skiftregistre også.

Trinn 6: Det er gjort

Nå kan du prøve å lage dine eneste mønstre og bilder, og du vil vite hvordan du bruker 4017 IC og 74HC595 skiftregister.