Tạo ma trận L.E.D 8x10: 6 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:37

CẬP NHẬT 1: TÔI ĐÃ THÊM MÃ CHO TRÒ CHƠI CUỘC SỐNG CỦA CONWAY CẬP NHẬT 2: BÂY GIỜ BẠN CÓ THỂ LƯU MỘT SỐ PIN ARDUINO VỚI SỰ GIÚP ĐỠ CỦA 1 SHIFT ĐĂNG KÝ. Trong phần hướng dẫn này, tôi sẽ chỉ cho bạn cách xây dựng một ma trận 8 x 10 L. E. D khá lạ mắt (với văn bản cuộn và hình ảnh động) bằng cách sử dụng Arduino và bộ đếm thập kỷ 4017. Loại ma trận này rất dễ tạo và lập trình và đây là một cách tốt để học cách ghép kênh. Tôi đã thêm một phần khác vào hướng dẫn này về việc sử dụng thanh ghi dịch chuyển 74HC595 sẽ giúp tiết kiệm một số chân arduino cho những việc khác mà bạn muốn làm. Vì vậy, bây giờ bạn có những cách để đi từ đây. Bạn có thể tạo ma trận này mà không cần thanh ghi ca và điều đó sẽ giúp bạn tiết kiệm một số công việc hàn hoặc sử dụng thanh ghi ca nếu bạn muốn có thêm chân trống để sử dụng.

Bước 1: Nội dung bạn cần

Dụng cụ: 1. Sắt hàn 2. Một số vật hàn 3. Kìm mũi kim nhỏ 4. Một thanh gạt dây Cho ma trận: 1. 80 đèn LED 2. 8 điện trở (Giá trị xác định theo loại đèn LED) 3. Bộ đếm thập kỷ 4017 4. 10 điện trở 1KOhm 5. 10 bóng bán dẫn 2N3904 6. Một số dây lõi đơn 7. Bảng điều khiển 8. Arduino tùy chọn - 9. Thanh ghi dịch chuyển 74HC595 10. một số đầu cắm chân

Bước 2: Chọn L. E. D và Điện trở

Đây là một trong những phần quan trọng nhất của dự án này, vì nó dựa trên đèn LED nên rất quan trọng để chọn đúng. Tôi khuyên bạn nên sử dụng đèn LED khuếch tán 5mm vì chúng cho lượng ánh sáng tốt và tạo ra hình ảnh rõ ràng (màu sắc của đèn LED chỉ là lựa chọn của bạn). Bạn cũng có thể sử dụng đèn LED 3mm nhưng nó sẽ làm cho việc hàn thực sự khó khăn và bạn sẽ nhận được một màn hình nhỏ. Một mẹo khác là mua đèn LED từ Ebay vì bạn có thể nhận được một mức giá thực sự tốt và đôi khi cũng nhận được điện trở miễn phí (như trong trường hợp của tôi). Không nên mua chính xác 80 đèn LED vì một hoặc nhiều đèn LED có thể bị hỏng, lời khuyên của tôi là nên mua thêm 10 hoặc 20 đèn nữa, và nếu một số sẽ còn dư, bạn luôn có thể sử dụng chúng trong các dự án trong tương lai. Bây giờ để tính toán giá trị của 8 điện trở, bạn có thể sử dụng trang web này: https://led.linear1.org/1led.wiz. Trước tiên, bạn nên xem một số thông số kỹ thuật về đèn LED của mình, bạn nên biết điện áp chuyển tiếp và dòng điện chuyển tiếp của chúng, bạn có thể lấy thông tin này từ người bán. Arduino cho đầu ra 5V nên điện áp Nguồn của bạn là 5V.

Bước 3: Đa cái gì?

Vì vậy, ghép kênh là gì: Về cơ bản, nó là một cách để chia nhỏ thông tin thành từng phần nhỏ và gửi đi từng cái một. Bằng cách này, bạn có thể tiết kiệm rất nhiều chân trên Arduino và giữ cho chương trình của bạn khá đơn giản. Trong trường hợp của chúng tôi, chúng tôi chia hình ảnh mà chúng tôi muốn hiển thị thành 10 pic (10 hàng), Chúng tôi muốn quét các hàng của ma trận (sáng lên một hàng tại một thời điểm) và gửi thông tin từ Arduino đến các cột. Tất cả các cột là dương tính của đèn LED và các hàng là âm bản, vì vậy nếu hàng đầu tiên được kết nối với mặt đất và chúng tôi gửi thông tin đến các cột, chúng tôi sẽ chỉ chiếu sáng hàng đầu tiên. Để có được một màn hình tốt, chúng ta cần phải quét các hàng rất nhanh, nhanh đến mức mắt người nghĩ rằng tất cả các hàng được kết nối cùng một lúc. Vì vậy, tại sao 4017: Đối với ma trận LED này, tôi muốn sử dụng IC hữu ích này. Đây là một trang web tốt để tìm hiểu những điều cơ bản về vi mạch này: https://www.doctronics.co.uk/4017.htm Bộ đếm thập kỷ 4017 được sử dụng để cho phép ghép kênh. IC này về cơ bản quét các hàng của ma trận (sáng lên từng hàng một). Trong trường hợp của chúng tôi, chúng tôi muốn kết nối các hàng với đất nhưng 4017 không tạo ra dòng điện chìm, vì vậy để giải quyết vấn đề nhỏ này, chúng tôi cần sử dụng một bóng bán dẫn có điện trở. 4017 có 10 chân đầu ra vì vậy chúng ta cần 10 điện trở và 10 bóng bán dẫn, chúng tôi kết nối điện trở 1K với đầu ra của 4017 và cơ sở của bóng bán dẫn với đầu kia của điện trở. Sau đó, chúng tôi kết nối các bộ thu của bóng bán dẫn với các hàng và bộ phát xuống đất. Đây là bảng dữ liệu của bóng bán dẫn mà chúng ta cần sử dụng: https://www.fairchildsemi.com/ds/2N/2N3904.pdf Thanh ghi dịch chuyển: IC nhỏ này rất hữu ích, nó cho phép bạn điều khiển nhiều đầu ra với việc sử dụng 3 chân onlt từ bộ điều khiển vi mô. Bằng cách kết nối nhiều IC hơn, bạn có thể tăng số lượng đầu ra với việc mất nhiều chân điều khiển vi mô hơn. Bạn có thể đọc thêm về chúng và cách sử dụng chúng với arduino trong liên kết này:

Bước 4: Hàn ma trận

Hàn ma trận LED là một việc rất phức tạp, có rất nhiều cách để thực hiện và tôi sẽ chỉ cho bạn hai cách. Cách đầu tiên là cách mình đã sử dụng và cách này tuy mất nhiều thời gian và công sức nhưng kết quả cuối cùng rất đẹp và đẹp, bạn cần nối tất cả các dây dẫn dương của đèn LED theo cột và dây dẫn âm theo hàng. Bây giờ bạn làm điều này bằng cách lấy dây dẫn dương của đèn LED đầu tiên và uốn cong nó xuống các đèn LED khác, hàn các chân chạm vào nhau, từ đây lấy dây dẫn cuối cùng mà bạn đã hàn và uốn cong nó xuống và lặp lại cho đến khi bạn có tất cả các dây dẫn dương được kết nối trong cột. cắt các khách hàng tiềm năng mà bạn không sử dụng. Bây giờ, phần khó khăn là kết nối các chân âm liên tiếp bởi vì bạn không thể uốn cong chúng và hàn như bạn đã làm với các dây dẫn dương. Bây giờ tôi đã sử dụng jumper nhỏ từ dây lõi rắn và kết nối chúng như bạn có thể thấy trong hình bên dưới (điều này mất rất nhiều thời gian và công việc). Cách thứ hai là bắt đầu giống như cách thứ nhất nhưng chỉ khác ở chỗ nối các chân âm. Phương pháp này tiết kiệm rất nhiều thời gian và đơn giản hơn rất nhiều. Mẹo là đặt một số băng dính hoặc một thứ khác trên các kết nối cột để cách ly chúng khỏi các chân âm và nếu bạn làm như vậy, bạn cũng có thể uốn cong các dây dẫn âm và kết nối chúng giống như bạn đã làm với các chân dương. Không có thanh ghi dịch chuyển: Thông qua một điện trở, bạn kết nối mỗi cột với arduino (chân 0-7). Chân thiết lập lại của 4017 đi đến chân 8 trên arduino và chân đồng hồ chuyển đến chân 9 trên arduino. Với thanh ghi shift: Bây giờ nếu bạn kết nối mọi thứ như được hiển thị trong sơ đồ, bạn sẽ cần kết nối các chân điều khiển như sau: Thanh ghi dịch chuyển: Data Pin = arduino pin9 Latch Pin = arduino pin 11 Clock Pin = arduino pin 10 The 4017: clock pin = arduino pin 13 reset pin = arduino pin12

Bước 5: Đã đến lúc lập trình

Tôi đã viết một chương trình nhỏ để thực hiện cuộn văn bản và thêm tất cả các chữ cái và số (rất nhiều công việc), tôi đã sử dụng các cổng cho chương trình của mình vì nó tiết kiệm không gian và dễ xử lý hơn. Nếu bạn không biết cách làm việc với các cổng trên arduino, tôi khuyên bạn nên lên trang web arduio để tìm hiểu trước khi bắt đầu. Đây là liên kết: https://arduino.cc/en/Reference/PortManipulation Nếu bạn muốn tạo hình ảnh của riêng mình, tôi đã tạo một công cụ nhỏ với excel sẽ giúp việc viết hình ảnh dễ dàng hơn rất nhiều (hướng dẫn đi kèm với công cụ này) Nếu bạn không có excel, tôi khuyên bạn nên tạo một ma trận bằng sơn và vẽ hình ảnh ở đó và sau đó viết các byte sẽ dễ dàng hơn rất nhiều. Và điều cuối cùng là đừng quên rút chân 0 và 1 khi bạn tải chương trình lên vì chân này cũng dùng làm chân giao tiếp và có thể gây ra một số lỗi cho chương trình. Nếu bạn chọn sử dụng thanh ghi shift, bạn sẽ không cần phải lo lắng về việc ngắt kết nối chân 0 và 1 trên arduino. Tôi đã thêm mã để điều khiển ma trận với các thanh ghi dịch chuyển.

Bước 6: Đã xong

Bây giờ bạn có thể thử và tạo một mẫu và hình ảnh của mình và bạn sẽ biết cách sử dụng IC 4017 và thanh ghi dịch chuyển 74HC595.