Gör en 8x10 L.E.D -matris: 6 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:48

UPPDATERING 1: JAG HAR LAGT KODEN FÖR CONWAYS SPEL OM LIVET UPPDATERING 2: NU KAN DU SPARA Vissa ARDUINO -PINNAR MED HJÄLPEN AV 1 SKIFTREGISTER. I denna instruerbara kommer jag att visa dig hur du bygger en ganska snygg 8 x 10 L. E. D -matris (med rullande text och animationer) med Arduino och 4017 decennieräknare. Denna typ av matris är lätt att göra och programmera och det är ett bra sätt att lära sig multiplexa. Jag har lagt till en annan del till denna instruerbara om att använda 74HC595 -skiftregistret som hjälper till att spara några arduino -stift för annat du skulle vilja göra. Så nu måste du gå vidare härifrån. Du kan göra denna matris utan skiftregistret och det kommer att spara lite lödningsarbete eller använda skiftregistret om du vill ha fler lediga stift att använda.

Steg 1: Saker du behöver

Verktyg: 1. Lödkolv 2. En del löd 3. Liten nåltång 4. En trådavdragare för matrisen: 1. 80 lysdioder 2. 8 motstånd (värdet är avskräckning av typen av lysdioder) 3. 4017 decennräknare 4.10 1KOhm -motstånd 5. 10 2N3904 -transistorer 6. Någon enkelkärntråd 7. Perfboard 8. Arduino valfritt - 9. 74HC595 skiftregister 10. några stifthuvuden

Steg 2: Välja L. E. D: er och motstånd

Detta är en av de viktigaste delarna av detta projekt, eftersom det baserat på lysdioder är mycket viktigt att välja rätt. Jag rekommenderar att du använder 5 mm diffusa lysdioder eftersom de ger en bra mängd ljus och ger en tydlig bild (färgen på lysdioderna är bara ditt val). Du kan också använda en 3 mm lysdioder men det skulle göra lödning riktigt svårt och du skulle få en liten display. Ett annat tips är att köpa lysdioderna från Ebay eftersom du kan få ett riktigt bra pris och ibland få gratis motstånd också (som i mitt fall). Köp inte exakt 80 lysdioder eftersom en eller flera av lysdioderna kan skadas, mitt råd att köpa 10 eller 20 till, och om några blir över kan du alltid använda dem i framtida projekt. Nu för att beräkna värdet på de 8 motstånden kan du använda den här webbplatsen: https://led.linear1.org/1led.wiz. Du bör först få några specifikationer på dina lysdioder, du bör veta deras framspänning och framström, du kan få denna information från säljaren. Arduino ger en utgång på 5V så att din källspänning är 5V.

Steg 3: Multi Vad?

Så vad är multiplexing: Det är i grunden ett sätt att dela information till små frid och skicka den en efter en. på detta sätt kan du spara många stift på Arduino och hålla ditt program ganska enkelt. I vårt fall delar vi upp bilden som vi vill visa till 10 peaces (10 rader), Vi vill skanna raderna i matrisen (lysa upp en rad i taget) och skicka information från Arduino till kolumnerna. Alla kolumner är positiva till lysdioderna och raderna är negativa, så om den första raden är ansluten till marken och vi skickar information till kolumnerna tänder vi bara den första raden. För att få en bra display måste vi skanna raderna väldigt snabbt, så snabbt tror det mänskliga ögat att alla raderna är anslutna samtidigt. Så varför 4017: För denna LED -matris ville jag använda denna användbara IC. Här är en bra sida för att lära dig grunderna i denna IC: https://www.doctronics.co.uk/4017.htm 4017 decennieräknaren används för att tillåta multiplexing. Denna IC skannar i grunden raderna i matrisen (lyser upp en rad i taget). I vårt fall vill vi ansluta raderna till marken men 4017 bygger inte för att sjunka ström, så för att lösa detta lilla problem måste vi använda en transistor med ett motstånd. 4017 har 10 utgångsstiften så vi behöver 10 motstånd och 10 transistorer, vi ansluter 1K -motstånden till utgångarna på 4017 och basen på transistorn till den andra änden av motståndet. Sedan ansluter vi transistorns kollektorer till raderna och sändaren till marken. Här är databladet för transistorn vi behöver använda: https://www.fairchildsemi.com/ds/2N/2N3904.pdf Skiftregistret: Denna lilla IC är mycket användbar och gör att du kan styra många utgångar med användningen av onlt 3 stift från mikrokontrollen. Genom att ansluta fler IC: er kan du öka antalet utgångar med att förlora fler mikrokontroller-stift. Du kan läsa mer om dem och hur du använder dem med arduino i den här länken:

Steg 4: Lödning av matrisen

Lödning av LED -matrisen är en mycket knepig sak, det finns många sätt att göra det och jag ger dig bara två. Den första är den jag använde och på det här sättet tar mycket tid och ansträngning men slutresultatet är väldigt fint och vackert. Du måste ansluta alla positiva ledningar för lysdioderna i kolumner och den negativa ledningen i rader. Nu gör du detta genom att ta den positiva ledningen för den första lysdioden och böja den ner till de andra lysdioderna, löd stiften som vidrör varandra, härifrån tar du den sista ledningen som du lödde och böjer den igen och upprepar tills du har allt de positiva leads som är anslutna i kolumnen. klipp av ledningarna som du inte använde. Nu är den knepiga delen att ansluta de negativa stiften i rad eftersom du inte kan böja dem och löda som du gjorde med de positiva ledningarna. Nu använde jag små hoppare från solid core wire och ansluter dem som du kan se på bilden nedan (detta tar mycket tid och arbete). Det andra sättet är att börja på samma sätt som på det första sättet men den enda skillnaden är att ansluta de negativa stiften. Denna metod sparar mycket tid och är mycket enklare. Tricket är att sätta tejp eller annan sak på kolumnanslutningarna för att isolera dem från de negativa stiften och om du gör det kan du också böja de negativa ledningarna och ansluta dem som du gjorde med de positiva. Utan skiftregistret: Via ett motstånd ansluter du varje kolumn till arduino (stift 0-7). Återställningstappen på 4017 går till stift 8 på arduinoen och klockstiftet går till stift 9 på arduinoen. Med skiftregistret: Om du nu ansluter allt som visas i schemat måste du ansluta kontrollpinnarna så här: Skiftregistret: Data Pin = arduino pin9 Latch Pin = arduino pin 11 Clock Pin = arduino pin 10 The 4017: klockstift = arduino pin 13 reset pin = arduino pin12

Steg 5: Det är dags att programmera

Jag har skrivit ett litet program för att göra rullande text och lagt till alla bokstäver och siffror (mycket arbete), jag använde portar för mitt program eftersom det sparar utrymme och är lättare att hantera. Om du inte vet hur du arbetar med portar på arduino rekommenderar jag att du går in på arduios webbplats och lär dig innan du börjar. här en länk: https://arduino.cc/en/Reference/PortManipulation Om du vill göra dina egna bilder har jag gjort ett litet verktyg med excel som gör det mycket lättare att skriva bilder (instruktionerna följer med verktyget) Om du har inte excel, jag rekommenderar att du gör en matris i färg och ritar bilden där och då skulle det vara mycket lättare att skriva byte. Och det sista är att inte glömma att koppla bort stiften 0 och 1 när du laddar upp ditt program eftersom dessa stift också används som kommunikationsnålar och kan orsaka några fel med programmet. Om du väljer att använda skiftregister behöver du inte oroa dig för att koppla bort 0 och 1 -stiftet på arduino. Jag har lagt till koden för att styra matrisen med skiftregister också.

Steg 6: Det är klart

Nu kan du försöka göra dina egna mönster och bilder så vet du hur du använder 4017 IC och 74HC595 skiftregister.