צור מטריצה 8x10 L.E.D: 6 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:18

עדכון 1: הוספתי את הקוד למשחק החיים של CONWAY עדכון 2: כעת תוכל לשמור כמה סיכות של ארדואינו בעזרת עזרה של רישום משמרת אחד. במדריך זה אראה לך כיצד לבנות מטריצת די מפוארת של 8 על 10 L. E. D (עם טקסט גלילה ואנימציות) באמצעות מונה Arduino ו- 4017 עשור. סוג זה של מטריצה קל להכנה ולתכנות וזו דרך טובה ללמוד כיצד להכפיל. הוספתי חלק נוסף להוראה בנושא שימוש ברשם המשמרות 74HC595 שיעזור לשמור כמה סיכות ארדואינו לדברים אחרים שהיית רוצה לעשות. אז עכשיו יש לך דרכים ללכת מכאן. אתה יכול להכין את המטריצה הזו ללא מרשם המשמרות וזה יחסוך לך קצת עבודת הלחמה או להשתמש במרשם המשמרות אם אתה רוצה שיהיו לך עוד סיכות פנויות לשימוש.

שלב 1: דברים שאתה צריך

כלים: 1. מלחם 2. הלחמה כלשהי 3. צבת אף מחט קטנה 4. מפשיט תיל למטריצה: 1. 80 נוריות 2. 8 נגדים (הערך הוא הרתעה לפי סוג הלדים) 3. מונה 4017 עשור 4.10 נגדים 1KOhm 5. 10 טרנזיסטורים 2N3904 6. כמה חוטים ליבה אחת 7. Perfboard 8. Arduino אופציונלי - 9. 74HC595 משמרת רשימות 10. כמה כותרות סיכה.

שלב 2: בחירת L. E. Ds and Resistors

זהו אחד החלקים החשובים ביותר בפרויקט זה, מכיוון שהוא מבוסס על נוריות LED קריטי מאוד לבחור את הנכונות. אני ממליץ להשתמש בנורות LED מפוזרות בגודל 5 מ"מ מכיוון שהן נותנות כמות טובה של אור ויוצרות תמונה ברורה (צבע הלדים הוא הבחירה שלך בלבד). אתה יכול להשתמש גם בנורות 3 מ"מ אבל זה יהפוך את הלחמה לקשה מאוד ותקבל תצוגה קטנה. טיפ נוסף הוא לקנות את הלדים מ- Ebay מכיוון שתוכלו לקבל מחיר ממש טוב ולפעמים לקבל גם נגדים בחינם (כמו במקרה שלי). אל תקנה בדיוק 80 נוריות כיוון שאחד או יותר מנורות הלדים עלולות להיפגע, עצתי לקנות 10 או 20 נוספות, ואם יישארו חלק מהן תוכל תמיד להשתמש בהן בפרויקט עתידי. כעת לחישוב הערך של 8 הנגדים תוכל להשתמש באתר זה: https://led.linear1.org/1led.wiz. ראשית עליך לקבל כמה מפרט על נוריות הלדים שלך, עליך לדעת את המתח קדימה והזרם קדימה, תוכל לקבל מידע זה מהמוכר. ה- Arduino נותן תפוקה של 5V כך שמתח המקור שלך הוא 5V.

שלב 3: רב מה?

אז מה זה ריבוב: זו בעצם דרך לפצל מידע לשלווה קטנה ולשלוח אותו אחד אחד. בדרך זו תוכל לשמור הרבה סיכות ב- Arduino ולשמור על התוכנית שלך פשוטה למדי. במקרה שלנו חילקנו את התמונה שברצוננו להציג ל -10 אפסים (10 שורות), אנו רוצים לסרוק את שורות המטריצה (להדליק שורה אחת בכל פעם) ולשלוח מידע מהארדואינו לעמודות. כל העמודים הם חיוביים של נוריות הלדים והשורות שליליות כך שאם השורה הראשונה מחוברת לקרקע ואנו שולחים מידע לעמודים אנו נדליק רק את השורה הראשונה. כדי לקבל תצוגה טובה עלינו לסרוק את השורות מהר מאוד, כך שהעין האנושית חושבת שכל השורות מחוברות בו זמנית. אז למה 4017: עבור מטריצת LED זו רציתי להשתמש ב- IC שימושי זה. להלן אתר טוב ללימוד היסודות של IC זה: https://www.doctronics.co.uk/4017.htm מונה העשור 4017 משמש לאפשר ריבוב. IC זה בעצם סורק את שורות המטריצה (מאיר שורה אחת בכל פעם). במקרה שלנו אנו רוצים לחבר את השורות לקרקע אך 4017 אינו בונה כדי לשקוע זרם, לכן כדי לפתור את הבעיה הקטנה הזו עלינו להשתמש בטרנזיסטור עם נגד. ל- 4017 יש 10 סיכות יציאה ולכן אנו זקוקים ל 10 נגדים ו -10 טרנזיסטורים, אנו מחברים את הנגרים 1K ליציאות של 4017 ובסיס הטרנזיסטור לקצה השני של הנגד. לאחר מכן אנו מחברים את קולטי הטרנזיסטור לשורות ואת הפולט לקרקע. להלן גליון הנתונים של הטרנזיסטור שאנו צריכים להשתמש בו: https://www.fairchildsemi.com/ds/2N/2N3904.pdf מאגר המשמרות: ה- IC הקטן הזה הוא שימושי מאוד והוא מאפשר לך לשלוט בהרבה תפוקות בעזרת השימוש ב- 3 פינים מהבקר המיקרו. על ידי חיבור יותר של IC אתה יכול להגדיל את מספר היציאות עם איבוד יותר סיכות בקר מיקרו. תוכל לקרוא עליהם יותר וכיצד להשתמש בהם עם arduino בקישור הזה:

שלב 4: הלחמת המטריצה

הלחמת מטריצת ה- LED היא דבר מאוד מסובך, יש הרבה דרכים לעשות את זה ואני אתן לך רק שתיים. הראשון הוא זה שהשתמשתי בו ודרך זו לוקחת הרבה זמן ומאמץ אבל התוצאה הסופית מאוד נחמדה ויפה. אתה צריך לחבר את כל הלידים החיוביים של הלדים בעמודים ואת ההובלה השלילית בשורות. עכשיו אתה עושה זאת על ידי לקיחת ההובלה החיובית של הנורית הראשונה וכופף אותה לשאר הנורות, הלחם את הסיכות הנוגעות זו בזו, מכאן קח את ההובלה האחרונה שהלחמת וכופף אותה שוב וחזור עד שיהיה לך הכל הלידים החיוביים המחוברים בטור. גזרו את הלידים שלא השתמשתם בהם. עכשיו החלק המסובך הוא חיבור הפינים השליליים ברציפות מכיוון שאי אפשר לכופף אותם ולהלחם כמו שעשית עם הלידים החיוביים. עכשיו השתמשתי במגשרים קטנים מחוט ליבה מוצקה ומחבר אותם כמו שאתה יכול לראות בתמונה למטה (זה לוקח הרבה זמן ועבודה). הדרך השנייה היא להתחיל באותה הדרך כמו בדרך הראשונה אך ההבדל היחיד הוא בחיבור הפינים השליליים. שיטה זו חוסכת הרבה זמן והיא הרבה יותר פשוטה. הטריק הוא לשים קלטת או דבר אחר על חיבורי העמודות כדי לבודד אותם מהסיכות השליליות ואם אתה עושה את זה אתה יכול לכופף גם את הלידים השליליים ולחבר אותם כמו שעשית עם החיוביים. ללא מרשם המשמרות: באמצעות נגד אתה מחבר כל עמודה לארדואינו (סיכות 0-7). סיכת האיפוס של ה- 4017 עוברת לסיכה 8 בארדואינו וסיכת השעון עוברת לסיכה 9 בארדואינו. עם מרשם המשמרות: כעת אם תחבר כל דבר כפי שמוצג בסכימה יהיה עליך לחבר את סיכות הבקרה כך: מרשם המשמרות: פין נתונים = סיכת ארדואינו 9 פין נעילה = סיכת ארדואינו 11 סיכת שעון = סיכת ארדואינו 10 4017: סיכת שעון = סיכת ארדואינו 13 סיכת איפוס = סיכת ארדואינו 12

שלב 5: הגיע הזמן לתכנת

כתבתי תוכנית קטנה להכנת טקסט גלילה והוספתי את כל האותיות והמספר (הרבה עבודה), השתמשתי ביציאות לתוכנית שלי מכיוון שהיא חוסכת מקום וקל יותר לטפל בה. אם אינך יודע כיצד לעבוד עם יציאות בארדואינו אני ממליץ להיכנס לאתר ארדואיו ולמד לפני שתתחיל. הנה קישור: https://arduino.cc/en/Reference/PortManipulation אם אתה רוצה ליצור תמונות משלך הכנתי כלי קטן עם אקסל שיהפוך את כתיבת התמונות להרבה יותר קלה (ההוראות מגיעות עם הכלי) אם אין לך אקסל, אני ממליץ לעשות מטריצה בצבע ולצייר את התמונה לשם ואז יהיה הרבה יותר קל לכתוב את הבייטים. והדברים האחרונים הם לא לשכוח לנתק את פינים 0 ו -1 כאשר אתה מעלה את התוכנית שלך מכיוון שהסיכות האלה שימשו גם כסיכות תקשורת ועלולות לגרום לשגיאות מסוימות בתוכנית. אם תבחר להשתמש ברישום משמרות לא תצטרך לדאוג לניתוק סיכה 0 ו -1 בארדואינו. הוספתי את הקוד לשליטה במטריצה עם רשמי משמרות.

שלב 6: זה נעשה

עכשיו אתה יכול לנסות ליצור דפוסים ותמונות אחד שלך ותדע כיצד להשתמש ב- 4017 IC ובמרשם המשמרות 74HC595.