ساخت ماتریس 8x10 L.E.D: 6 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:59

UPDATE 1: من کد بازی CONWAY's LIFE LIFE را اضافه کرده ام UPDATE 2: اکنون می توانید برخی از پین های ARDUINO را با کمک 1 ثبت نام SHIFT ذخیره کنید. در این مقاله آموزشی به شما نشان خواهم داد که چگونه می توانید یک ماتریس 8 در 10 L. E. D (با متن پیمایش و انیمیشن) با استفاده از آردوینو و شمارنده دهه 4017 بسازید. ساخت و برنامه ریزی این نوع ماتریس بسیار آسان است و روش خوبی برای یادگیری نحوه مالتی پلکس است. من قسمت دیگری را در مورد استفاده از رجیستر شیفت 74HC595 به این دستورالعمل اضافه کرده ام که به شما کمک می کند برخی از پین های آردوینو را برای کارهای دیگری که می خواهید انجام دهید ذخیره کنید. بنابراین در حال حاضر شما باید راه هایی برای رفتن از اینجا داشته باشید. شما می توانید این ماتریس را بدون شیفت رجیستر بسازید و این امر باعث صرفه جویی در کار لحیم کاری شما می شود یا در صورت تمایل به استفاده از پین های رایگان بیشتر ، از شیفت رجیستر استفاده می کنید.

مرحله 1: موارد مورد نیاز

ابزارها: 1. آهن لحیم کاری 2. مقداری لحیم کاری 3. انبردست بینی سوزنی کوچک 4. یک سیم کش برای ماتریس: 1. 80 LED 2. مقاومت 8 (مقدار آن با نوع LED ها بازدارنده است) 3. شمارنده 4017 دهه 4. 10 مقاومت 1 کیلو اهم 5. 10 ترانزیستور 2N3904 6. چند سیم تک هسته ای 7. پرفرفورد 8. آردوینو اختیاری - 9. 74HC595 رجیستر شیفت 10. برخی هدرهای پین

مرحله 2: انتخاب L. E. Ds و مقاومت ها

این یکی از مهمترین بخشهای این پروژه است ، زیرا بر اساس LED ها انتخاب موارد مناسب بسیار مهم است. من توصیه می کنم از LED های 5 میلی متری پراکنده استفاده کنید زیرا مقدار خوبی از نور را ایجاد می کنند و تصویری واضح ایجاد می کنند (رنگ LED ها تنها به انتخاب شماست). شما می توانید از LED های 3 میلی متری نیز استفاده کنید اما لحیم کاری را سخت می کند و یک صفحه نمایش کوچک خواهید داشت. نکته دیگر این است که LED ها را از Ebay بخرید زیرا می توانید قیمت بسیار خوبی داشته باشید و گاهی اوقات مقاومت های رایگان نیز دریافت کنید (مانند مورد من). دقیقاً 80 LED خریداری نکنید زیرا ممکن است یک یا چند LED آسیب ببیند ، توصیه من این است که 10 یا 20 عدد دیگر بخرید ، و در صورت باقی ماندن همیشه می توانید از آنها در پروژه های آینده استفاده کنید. اکنون برای محاسبه مقدار 8 مقاومت می توانید از این سایت استفاده کنید: https://led.linear1.org/1led.wiz. ابتدا باید برخی از مشخصات LED های خود را دریافت کنید ، باید ولتاژ جلو و جریان جلو آنها را بدانید ، می توانید این اطلاعات را از فروشنده دریافت کنید. آردوینو خروجی 5 ولت می دهد بنابراین ولتاژ منبع شما 5 ولت است.

مرحله 3: چند چیست؟

چندپلکس کردن چیست: این اساساً راهی برای تقسیم اطلاعات به مناطق کوچک و ارسال آنها به صورت تک تک است. به این ترتیب می توانید تعداد زیادی پین در Arduino ذخیره کرده و برنامه خود را بسیار ساده نگه دارید. در مورد ما ، تصویری را که می خواهیم نمایش دهیم به 10 پیکس (10 ردیف) تقسیم می کنیم ، می خواهیم سطرهای ماتریس را اسکن کنیم (هر بار یک ردیف روشن شود) و اطلاعات را از آردوینو به ستون ها ارسال کنیم. همه ستونها مثبت LED ها و سطرها منفی هستند بنابراین اگر اولین ردیف به زمین متصل شود و اطلاعات را به ستونها ارسال کنیم فقط ردیف اول را روشن می کنیم. برای به دست آوردن یک صفحه نمایش خوب ، باید سطرها را خیلی سریع اسکن کنیم ، بنابراین چشم انسان به سرعت فکر می کند که همه ردیف ها به طور همزمان به هم متصل هستند. بنابراین چرا 4017: برای این ماتریس LED می خواستم از این IC مفید استفاده کنم. اینجا یک سایت خوب برای یادگیری اصول اولیه این IC است: https://www.doctronics.co.uk/4017.htm شمارنده دهه 4017 برای امکان چند برابر سازی استفاده می شود. این IC اساساً سطرهای ماتریس را اسکن می کند (هر بار یک ردیف روشن می شود). در مورد ما ما می خواهیم ردیف ها را به زمین وصل کنیم اما 4017 برای ایجاد جریان غرق نمی شود ، بنابراین برای حل این مشکل کوچک ما باید از یک ترانزیستور با مقاومت استفاده کنیم. 4017 دارای 10 پایه خروجی است ، بنابراین ما به 10 مقاومت و 10 ترانزیستور نیاز داریم ، مقاومت 1K را به خروجی های 4017 و پایه ترانزیستور را به سر دیگر مقاومت وصل می کنیم. سپس کلکتورهای ترانزیستور را به ردیف ها و امیتر را به زمین وصل می کنیم. در اینجا برگه اطلاعات ترانزیستور است که باید از آن استفاده کنیم: استفاده از 3 پین onlt از میکرو کنترلر. با اتصال IC های بیشتر می توانید تعداد خروجی ها را با از دست دادن پین های میکروکنترلر بیشتر افزایش دهید. می توانید در مورد آنها و نحوه استفاده از آنها با arduino در این پیوند بیشتر بخوانید:

مرحله 4: لحیم کاری ماتریس

لحیم کاری ماتریس LED یک کار بسیار پیچیده است ، روش های زیادی برای انجام آن وجود دارد و من فقط دو مورد را به شما ارائه می دهم. اولین موردی است که من استفاده کردم و این روش زمان و تلاش زیادی را می طلبد ، اما نتیجه نهایی بسیار خوب و زیبا است. شما باید تمام سرنخ های مثبت LED ها را در ستون ها و سربی منفی را در ردیف ها متصل کنید. حالا شما این کار را با گرفتن هدایت مثبت اولین LED انجام دهید و آن را به سایر LED ها خم کنید ، پین هایی را که به یکدیگر لمس می کنند لحیم کنید ، از اینجا آخرین سرب را که لحیم کرده اید بگیرید و دوباره آن را خم کنید و تکرار کنید تا همه چیز را داشته باشید سرنخهای مثبت متصل به ستون سرنخ هایی را که استفاده نکرده اید برش دهید. در حال حاضر قسمت پیچیده این است که پین های منفی را پشت سر هم وصل کنید ، زیرا نمی توانید آنها را خم کرده و مانند لحیم های مثبت لحیم کنید. در حال حاضر من از جامپرهای کوچک از سیم جامد استفاده کرده و آنها را مانند تصویر زیر مشاهده می کنید (این کار زمان و کار زیادی می برد). راه دوم این است که از همان روش اول شروع کنید ، اما تنها تفاوت در اتصال پین های منفی است. این روش زمان زیادی را ذخیره می کند و بسیار ساده تر است. ترفند این است که مقداری نوار یا چیز دیگری روی اتصالات ستون ها قرار دهید تا آنها را از پین های منفی جدا کنید و اگر این کار را انجام دهید ، می توانید سیم های منفی را نیز خم کرده و آنها را مانند نوارهای مثبت متصل کنید. بدون ثبت نام شیفت: از طریق یک مقاومت هر ستون را به آردوینو وصل می کنید (پین های 0-7). پین تنظیم مجدد 4017 به پین 8 در آردوینو و پین ساعت به پین 9 در آردوینو می رود. با شیفت رجیستر: حالا اگر همه مواردی را که در شکل نشان داده شده است به هم وصل کنید ، باید پین های کنترل را به هم متصل کنید: Shift register: Data Pin = arduino pin9 Latch Pin = arduino pin 11 Clock Pin = arduino pin 10 The 4017: پین ساعت = پین arduino 13 پین تنظیم مجدد = arduino pin12

مرحله 5: زمان برنامه ریزی فرا رسیده است

من یک برنامه کوچک برای نوشتن متن پیمایش کرده ام و همه حروف و تعداد (تعداد زیادی کار) را اضافه کرده ام ، از پورت هایی برای برنامه خود استفاده کردم زیرا باعث صرفه جویی در فضا و کار با آن راحت تر می شود. اگر نمی دانید چگونه با پورت های آردوینو کار کنید ، توصیه می کنم قبل از شروع به آموزش به وب سایت arduio بروید. در اینجا پیوندی وجود دارد: https://arduino.cc/fa/Reference/PortManipulation اگر می خواهید تصاویر خود را بسازید ، من یک ابزار کوچک با اکسل ایجاد کرده ام که نوشتن تصاویر را بسیار ساده تر می کند (دستورالعمل همراه با ابزار است) اگر شما اکسل ندارید ، من توصیه می کنم ماتریسی در رنگ ایجاد کنید و تصویر را در آنجا بکشید و سپس نوشتن بایت ها بسیار آسان تر خواهد بود. و آخرین نکته این است که هنگام بارگذاری برنامه خود ، جدا کردن پین 0 و 1 را فراموش نکنید زیرا این پین ها به عنوان پین های ارتباطی نیز استفاده می شوند و ممکن است باعث خطا در برنامه شوند. اگر از شیفت رجیستر استفاده می کنید ، دیگر نگران قطع شدن پین 0 و 1 آردوینو نباشید. من کد را برای کنترل ماتریس با رجیسترهای شیفت اضافه کرده ام.

مرحله 6: انجام شد

حالا می توانید الگوها و تصاویر خود را بسازید و نحوه استفاده از IC 4017 و شیفت رجیستر 74HC595 را خواهید دانست.