Lav en 8x10 L.E.D Matrix: 6 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:31

OPDATERING 1: JEG HAR TILFØJET KODEN TIL CONWAYS LIVSSPIL OPDATERING 2: NU KAN DU GEM NOGE ARDUINO PINS MED HJÆLPEN AF 1 SKIFTREGISTER. I denne instruktive vil jeg vise dig, hvordan du bygger en ganske fancy 8 x 10 L. E. D -matrix (med rulletekst og animationer) ved hjælp af Arduino og 4017 årtæller. Denne type matrix er let at lave og programmere, og det er en god måde at lære at multiplexere på. Jeg har tilføjet en anden del til denne instruks om brug af 74HC595 skiftregister, som vil hjælpe med at gemme nogle arduino -pins til andre ting, du gerne vil gøre. Så nu er du nødt til måder at gå herfra. Du kan lave denne matrix uden skifteregisteret, og det vil spare dig for noget loddearbejde eller bruge skiftregistret, hvis du vil have flere gratis ben til at bruge.

Trin 1: Ting du har brug for

Værktøjer: 1. Loddejern 2. Noget loddemetal 3. Lille nåletang 4. En trådstripper Til matrixen: 1. 80 lysdioder 2. 8 modstande (værdien er afskrækkelse af typen af lysdioder) 3. 4017 årtæller 4.10 1KOhm modstande 5. 10 2N3904 transistorer 6. Nogle enkeltkerntråd 7. Perfboard 8. Arduino valgfri - 9. 74HC595 skifteregister 10. nogle stiftoverskrifter

Trin 2: Valg af L. E. D'er og modstande

Dette er en af de vigtigste dele af dette projekt, fordi det er baseret på lysdioder, det er meget kritisk at vælge de rigtige. Jeg anbefaler at bruge 5 mm diffuse lysdioder, fordi de giver en god mængde lys og giver et klart billede (farven på lysdioderne er kun dit valg). Du kan også bruge en 3 mm lysdioder, men det ville gøre lodning virkelig hårdt, og du ville få et lille display. Et andet tip er at købe lysdioderne fra Ebay, fordi du kan få en rigtig god pris og nogle gange også få gratis modstande (som i mit tilfælde). Køb ikke præcis 80 lysdioder, fordi en eller flere af lysdioderne kan blive beskadiget, mit råd om at købe 10 eller 20 mere, og hvis der er nogle tilovers, kan du altid bruge dem i et fremtidigt projekt. Nu for at beregne værdien af de 8 modstande kan du bruge dette websted: https://led.linear1.org/1led.wiz. Du bør først få nogle specifikationer for dine lysdioder, du skal kende deres fremspænding og fremadgående strøm, du kan få disse oplysninger fra sælgeren. Arduino giver et output på 5V, så din kildespænding er 5V.

Trin 3: Multi Hvad?

Så hvad er multiplexering: Det er dybest set en måde at opdele information i til små freder og sende den en efter en. på denne måde kan du gemme en masse pins på Arduino og holde dit program ganske enkelt. I vores tilfælde opdeler vi det billede, vi vil vise til 10 peaces (10 rækker), Vi vil scanne matrixens rækker (tænde en række ad gangen) og sende info fra Arduino til kolonnerne. Alle kolonnerne er positive for lysdioderne, og rækkerne er negative, så hvis den første række er forbundet til jorden, og vi sender oplysninger til kolonnerne, tænder vi kun den første række. For at få et godt display skal vi scanne rækkerne meget hurtigt, så hurtigt tror det menneskelige øje, at alle rækkerne er forbundet på samme tid. Så hvorfor 4017: Til denne LED -matrix ville jeg bruge denne nyttige IC. Her er et godt sted at lære det grundlæggende i denne IC: https://www.doctronics.co.uk/4017.htm Tælleren 4017 årti bruges til at tillade multiplexing. Denne IC scanner dybest set matrixens rækker (lyser en række ad gangen). I vores tilfælde vil vi forbinde rækker til jord, men 4017 bygger ikke for at synke strøm, så for at løse dette lille problem skal vi bruge en transistor med en modstand. 4017 har 10 udgangsstifter, så vi har brug for 10 modstande og 10 transistorer, vi forbinder 1K -modstandene med 4017's udgange og transistorens bund til den anden ende af modstanden. Derefter forbinder vi transistorens samlere til rækkerne og emitteren til jorden. Her er databladet for transistoren, vi skal bruge: https://www.fairchildsemi.com/ds/2N/2N3904.pdf Skiftregistret: Denne lille IC er en meget nyttig, den giver dig mulighed for at styre masser af output med brug af onlt 3 pins fra mikro-controlleren. Ved at forbinde flere IC'er kan du øge antallet af udgange med at miste flere mikro-controller-ben. Du kan læse mere om dem, og hvordan du bruger dem med arduino i dette link:

Trin 4: Lodning af matrixen

Lodning af LED -matricen er en meget vanskelig ting, der er mange måder at gøre det på, og jeg giver dig bare to. Den første er den, jeg brugte, og på denne måde tager det meget tid og kræfter, men slutresultatet er meget flot og smukt. Du skal forbinde alle de positive ledninger fra LED'erne i kolonner og det negative føre i rækker. Nu gør du dette ved at tage den positive ledning fra den første LED og bøje den ned til de andre lysdioder, lodde stifterne, der rører hinanden, herfra tage den sidste bly, du lodde, og bøje den igen og gentage, indtil du har alt de positive leads forbundet i kolonnen. snip ledningerne, som du ikke brugte. Nu er den vanskelige del at forbinde de negative stifter i træk, fordi du ikke kan bøje dem og lodde som du gjorde med de positive leads. Nu brugte jeg små jumpere fra solid core wire og forbinder dem som du kan se på billedet herunder (dette tager masser af tid og arbejde). Den anden måde er at starte på samme måde som på den første måde, men den eneste forskel er ved at forbinde de negative stifter. Denne metode sparer masser af tid og er meget enklere. Tricket er at sætte noget tape eller en anden ting på kolonneforbindelserne for at isolere dem fra de negative stifter, og hvis du gør det, kan du også bøje de negative ledninger og forbinde dem som du gjorde med de positive. Uden skiftregisteret: Via en modstand forbinder du hver kolonne med arduinoen (ben 0-7). Nulstillingstappen på 4017 går til pin 8 på arduinoen og urpinden går til pin 9 på arduinoen. Med skiftregistret: Hvis du nu forbinder alle ting som vist i skematikken, skal du tilslutte kontrolstifterne sådan: Skiftregistret: Data Pin = arduino pin9 Latch Pin = arduino pin 11 Clock Pin = arduino pin 10 The 4017: ur pin = arduino pin 13 reset pin = arduino pin12

Trin 5: Det er tid til at programmere

Jeg har skrevet et lille program for at gøre rullende tekst og tilføjet alle bogstaver og tal (masser af arbejde), jeg brugte porte til mit program, fordi det sparer plads og er lettere at håndtere. Hvis du ikke ved, hvordan du arbejder med porte på arduinoen, anbefaler jeg at gå på arduio -webstedet for at lære, før du starter. her et link: https://arduino.cc/en/Reference/PortManipulation Hvis du vil lave dine egne billeder, har jeg lavet et lille værktøj med excel, der vil gøre det meget lettere at skrive billeder (vejledningen følger med værktøjet) Hvis du har ikke excel, jeg anbefaler at lave en matrix i maling og tegne billedet der, og så ville det være meget lettere at skrive bytes. Og de sidste ting er at ikke glemme at tage stik 0 og 1 ud, når du uploader dit program, fordi disse pins også bruges som kommunikationsnåle og kan forårsage nogle fejl med programmet. Hvis du vælger at bruge skiftregister, behøver du ikke bekymre dig om at afbryde 0 og 1 pin på arduinoen. Jeg har også tilføjet koden til at styre matrixen med skiftregistre.

Trin 6: Det er udført

Nu kan du prøve at lave dine ene mønstre og billeder, og du vil vide, hvordan du bruger 4017 IC og 74HC595 skiftregistret.