Màn hình LED ma trận (Phần 1)

Hướng dẫn bạn cách thiết lập một màn hình Led ma trận.

Khi phát triển một thiết bị dựa trên vi điều khiển, vấn đề chọn thiết bị hiển thị thông tin hầu như luôn phát sinh. Nếu bạn muốn hiển thị các chữ cái, số và các ký tự có độ sáng cao có kích thước lớn khác trên chỉ báo, thì giải pháp tốt nhất thường là màn hình LED ma trận. Bài báo đề xuất thảo luận về mô-đun hiển thị như vậy cho tám điểm quen thuộc do tác giả phát triển.

 Nó có thể hoạt động với nhiều nguồn thông tin khác nhau, nhận dữ liệu từ chúng để hiển thị qua giao diện TWI (I 2 C). Chip MAX6953 được dùng làm nguyên mẫu cho bộ điều khiển ma trận LED.

Mô-đun được mô tả được thiết kế để thay thế cho các mô-đun LCD, nhược điểm chính của mô-đun này là khả năng đọc thông tin hiển thị kém do kích thước ký tự nhỏ và độ tương phản hình ảnh không đủ. Ngoài ma trận LED, mô-đun có bộ điều khiển vi điều khiển chuyển đổi mã ký tự và thông tin điều khiển nhận được từ thiết bị bên ngoài thành tín hiệu điều khiển LED.

Bộ tạo ký tự của mô-đun chứa các ký tự có mã $20-$7F, theo bảng mã ASCII (dấu chấm câu, số, chữ La tinh và một số ký tự khác) và có mã $A8, $B8, $00-$FF (tiếng Nga chữ cái, phù hợp với bảng mã ASCII).CP1251). Nếu muốn, tập hợp các ký hiệu được hiển thị có thể được bổ sung bằng cách thêm hình ảnh của các ký hiệu mới vào bảng tạo ký tự nằm trong chương trình vi điều khiển.

ma trận
Làm bảng hiệu quảng cáo led ma trận giá rẻ tại Nguyễn Long

Đã thực hiện “chớp mắt” của nhân vật trên bất kỳ trong số tám điểm quen thuộc. Số lượng quen thuộc và tần suất nhấp nháy xác định nguồn thông tin. Việc điều chỉnh độ sáng của sự phát quang của điốt phát quang được cung cấp cả tự động, tùy thuộc vào ánh sáng bên ngoài và thủ công.

Mô-đun được kết nối với nguồn thông tin qua giao diện TWI (I 2 C). Nếu không có kết nối, thông báo “Không có dữ liệu!” sẽ hiển thị. Địa chỉ mô-đun trên bus TWI là $A0. Nếu cần thiết (ví dụ: nếu các thiết bị khác có cùng địa chỉ được kết nối với cùng một xe buýt), nó có thể được thay đổi. Để làm điều này, trong chương trình vi điều khiển mô-đun (file MATRIX_8D.asm), bạn cần tìm dòng  

.equ AddrTWI = $A0

và thay thế địa chỉ $A0 trong đó bằng một địa chỉ khác, sau đó dịch lại chương trình.

Bộ điều khiển LED bao gồm hai nút, sơ đồ được hiển thị trong hình. 1 và hình. 2. Các bảng nút được kết nối với nhau bằng cách nối các đầu nối X3 với X12, X4 với X9 và X6 với X7. Cáp từ nguồn thông tin được kết nối với đầu nối X2. 

Sau khi mô-đun được sản xuất, bộ vi điều khiển DD1 (ATmega8-16PU) được lập trình thông qua đầu nối X1. Các mã từ tệp MATRIX_8D.hex phải được tải vào bộ nhớ FLASH của bộ vi điều khiển và cấu hình của nó phải được lập trình theo Bảng. 1, trong đó các giá trị bit khác với giá trị do nhà sản xuất bộ vi điều khiển đặt được đánh dấu bằng màu.

Làm bảng hiệu quảng cáo led ma trận giá rẻ tại Nguyễn Long
Làm bảng hiệu quảng cáo led ma trận giá rẻ tại Nguyễn Long

Các bảng có tám nút (một cho mỗi ký tự hiển thị) A1-A8, dưới sự điều khiển của bộ vi điều khiển, tạo thành các tín hiệu được cung cấp cho các cực âm kết hợp của mỗi hàng đèn LED của ký tự ma trận. Tất cả các nút này đều giống nhau và được lắp ráp theo sơ đồ như trong

Làm bảng hiệu quảng cáo led ma trận giá rẻ tại Nguyễn Long
Làm bảng hiệu quảng cáo led ma trận giá rẻ tại Nguyễn Long

Mỗi loại có một chip MC74HC595AD giúp chuyển đổi đầu ra mã nối tiếp của bộ vi điều khiển thành song song và một bộ khuếch đại dòng thu hở dựa trên các bóng bán dẫn tổng hợp (chip ULN2803ADW). Đối với mỗi đầu nối X1 của các nút A1-A8, các cực âm của các hàng đèn LED có mức độ quen thuộc tương ứng được kết nối.

Làm bảng hiệu quảng cáo led ma trận giá rẻ tại Nguyễn Long
Làm bảng hiệu quảng cáo led ma trận giá rẻ tại Nguyễn Long

Chương trình vi điều khiển luân phiên chọn các nút A1-A8 để tải mã vào chúng, xuất mã từ O đến 7 (ít hơn một số so với số quen thuộc) đến đầu ra PC0-PC2 của vi điều khiển và tín hiệu đến đầu ra PC3 cho phép hoạt động của bộ giải mã DD2 (xem Hình một). Do đó, mức logic thấp được đặt ở đầu ra bộ giải mã tương ứng với mã, cho phép chip DD1 được kết nối với nó (Hình 3) nhận mã nối tiếp do chương trình tạo ra ở đầu ra PB3 của vi điều khiển.

Các tín hiệu được tạo ra ở các đầu ra PD3-PD7 và các bóng bán dẫn khuếch đại VT2-VT6 lần lượt cung cấp điện áp cho từng mạch trong số năm mạch kết nối các cực dương của các cột LED ma trận. Các loa có cùng số lượng tám ký tự được kết nối song song và bật cùng lúc, điều này làm cho màn hình nhấp nháy ít được chú ý hơn. 

Transistor VT1, được điều khiển bởi tín hiệu từ đầu ra PB0 của vi điều khiển, cho phép bạn tắt tất cả các đèn LED hiển thị cùng một lúc.

Để cấp nguồn cho mô-đun hiển thị, đầu nối X8 được cung cấp điện áp 9 V, 50 Hz. Nó có thể được lấy từ bất kỳ máy biến áp bước xuống phù hợp nào. Tác giả đã sử dụng máy biến áp TP-132-3 có điện áp trên cuộn thứ cấp là 9 V ở dòng tải 0,5 A. Điện áp xoay chiều chỉnh lưu cầu diode VD2. Bộ ổn định tích hợp DA1 cung cấp 5 V cho các vi mạch của mô-đun.

 Bộ ổn định với điện áp đầu ra có thể điều chỉnh được chế tạo trên bóng bán dẫn hiệu ứng trường VT8 và bộ ổn định song song DA2. Mạch được mô tả bởi I. Nechaev trong bài báo “Bộ ổn định có điện áp rơi tối thiểu nhỏ” đã được sử dụng. Điện áp Ubright , được đặt bằng điện trở tông đơ R17, được đưa qua các bóng bán dẫn VT1-VT6 đến cực dương của đèn LED và xác định độ sáng phát sáng của chúng.

Ngoài ra, bóng bán dẫn hiệu ứng trường VT7 kiểm soát độ sáng. Cổng của nó được cung cấp năng lượng từ biến trở R11, điện trở cố định R12, R13 và điện trở quang phân chia điện áp R16. Điện trở của điện trở quang giảm khi độ chiếu sáng của nơi lắp đặt màn hình tăng lên. 

Do đó, điện áp ở cổng của bóng bán dẫn VT7 tăng lên và nó mở ra, điều này làm giảm điện áp sáng U và độ sáng của đèn LED hiển thị. Biến trở R11 đặt giới hạn tối ưu cho thay đổi độ sáng tự động. Bằng cách loại bỏ jumper S1, điều khiển độ sáng tự động có thể bị vô hiệu hóa.

Ma trận LED được đặt trên hai bảng giống hệt nhau được lắp ráp theo bảng hiển thị trong màn hình led ma trận. 4 sơ đồ. Đầu nối X1 của bảng LED đầu tiên được kết nối với đầu nối X5 của bảng, sơ đồ được hiển thị trong hình. 1 và các đầu nối X2-X5 – với các đầu nối X1 của các nút A1-A4 trên cùng một bảng.

 Tương tự, kết nối bảng LED thứ hai với bảng có mạch được hiển thị trong hình. 2 sử dụng đầu nối X11 và đầu nối Xl của các nút A5-A8.

Làm bảng hiệu quảng cáo led ma trận giá rẻ tại Nguyễn Long
Làm bảng hiệu quảng cáo led ma trận giá rẻ tại Nguyễn Long

Thay vì các đèn LED rời rạc, để xây dựng màn hình, bạn có thể sử dụng ma trận tổng hợp tín hiệu LED ma trận tạo sẵn với tổ chức gồm các phần tử 5×8 hoặc 5×7 có cực dương được kết nối với các cột ma trận. Xin lưu ý rằng ma trận 5×7 sẽ không hiển thị đầy đủ tất cả các chữ cái tiếng Nga.

Tất cả các bảng mạch in của mô-đun đều có hai mặt được làm bằng sợi thủy tinh có độ dày 1,5 mm. Một bản vẽ của các dây dẫn được in của bảng trên đó đặt bộ vi điều khiển và các nút A1-A4 được hiển thị trong hình. 5 và vị trí của các bộ phận trên đó.

Nếu bạn cần làm bảng hiệu led ma trận, hoặc các loại bảng hiệu quảng cáo khách thì bạn có thể liên hệ đến chúng tôi thông qua Facebook Nguyễn Long này nhé!

Làm bảng hiệu quảng cáo led ma trận giá rẻ tại Nguyễn Long
Làm bảng hiệu quảng cáo led ma trận giá rẻ tại Nguyễn Long

 

Làm bảng hiệu quảng cáo led ma trận giá rẻ tại Nguyễn Long
Làm bảng hiệu quảng cáo led ma trận giá rẻ tại Nguyễn Long

Cảm ơn bạn đã đọc bài viết này.

Rate this post