จอแสดงผล LED Dot-Matrix: 8 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:08

นี่เป็นวิธีง่ายๆ ในการสร้างจอแสดงผล LED Dot-Matrix ในแบบของคุณเอง ฉันจะเพิ่มโปรแกรมที่สมบูรณ์พร้อมคำอธิบายเพื่อจุดไฟ LED ด้วย นอกจากนี้ยังสามารถแฮ็กได้ คุณสามารถเปลี่ยนให้เหมาะกับตัวคุณเองได้

ฉันตัดสินใจที่จะสร้างการแสดงผลดอทเมทริกซ์ของตัวเองเพราะมันดูเท่ และไม่มีใครพบสีน้ำเงินซึ่งเป็นสีที่ดีที่สุด ดังนั้นฉันจึงตัดสินใจว่าอาจสร้างมันขึ้นมาเองได้เช่นกัน

ขั้นตอนที่ 1: วางแผน

งานแรกคือการวางแผนโครงการ

ฉันสร้างวงจรบน Eagle เพื่อให้ฉันเห็นการเชื่อมต่อและทดสอบเมทริกซ์ LED นอกจากนี้ยังช่วยให้ฉันเรียนรู้วิธีให้ไฟ LED แต่ละดวงได้อีกด้วย สิ่งแรกที่ต้องทำคือเพิ่มสิ่งสนับสนุนทั้งหมดสำหรับ PIC ดังนั้นฉันต้องการแหล่งจ่ายไฟ ดาวน์โหลดซ็อกเก็ต และรีเซ็ต ฉันยังต้องจัดเรียงผลลัพธ์ในแถวที่ใช้งานง่ายด้วย สิ่งนี้กำหนดขนาดของ PCB ดังนั้นฉันจึงใช้เวลามากที่สุดเท่าที่จะสามารถลดขนาดลงได้จนกว่าฉันจะไม่สามารถทำให้มันเล็กลงได้ ขั้นตอนต่อไปคือการวาง LED 20 ดวงในดอทเมทริกซ์ เชื่อมต่อแอโนดทั้งหมดในคอลัมน์และแคโทดทั้งหมดในแถว เป็นไปไม่ได้ที่จะทำโดยไม่ต้องใช้สายเชื่อมโยง เว้นแต่คุณจะใช้บอร์ดสองชั้นหรือกระดานสองด้าน ฉันไม่ได้ดังนั้นฉันจะใช้สายเชื่อมโยง

ขั้นตอนที่ 2: PCB

มันต้องทำอย่างไร

ฉันออกแบบ PCB บนคอมพิวเตอร์ของโรงเรียนซึ่งมี PCB Wizard 3 ซอฟต์แวร์ที่ยอดเยี่ยม ใช้งานง่ายมาก แต่ก็ยังทรงพลังมาก น่าเสียดายที่สิ่งนี้หมายความว่าในขณะที่ฉันมีไฟล์ PCBWiz3 ฉันไม่มีไฟล์เหล่านี้ในรูปแบบอื่น และรูปภาพเดียวที่ฉันมีคือมาสก์การกัดภาพถ่าย แนวปฏิบัติที่ดีเสมอที่จะห่อไว้ในกระดาษมาสก์ photo-etch ใช้หรือเพียงแค่เอกสาร น่าเสียดายที่พวกเขาสแกนเข้าไปค่อนข้างแย่ อย่างไรก็ตาม เมื่อฉันออกแบบวงจรใหม่บน Eagle ฉันได้ไปทำ PCB ใหม่

ขั้นตอนที่ 3: รับชิ้นส่วน

เมื่อคุณรู้แล้วว่าคุณต้องการชิ้นส่วนอะไร ฉันใช้:20 Diffused Blue LEDs1 PICAXE 18X Microcontroller1 serial socket1 22kOhm resistor1 10kOhm resistorlots of black multicore wirelots of red multicore wire I use PICAXE PIC as I've used them in school, มันง่ายมาก ฉันพบว่ามันง่ายมากที่จะตั้งโปรแกรมแล้วจึงดาวน์โหลดโปรแกรมไปที่ PICAXE BASIC เป็นภาษา PIC เดียวที่ฉันรู้เช่นกัน ดังนั้นมันจึงจำกัดพวกเขา มีไว้เพื่อให้หาได้ง่ายแม้ว่าในสหราชอาณาจักรคุณสามารถไปที่ Rapid Electronics - คู่มือ PICAXEPICAXE - เป็นข้อมูลชิป.pdfPICAXE - เช่นกัน.pdf ฉันซื้อ LED พร้อมกันตอนนี้ในขณะที่ฉันกำลังจะไป สำหรับดอทเมทริกซ์สีน้ำเงิน นี่คือตัวเลือกของฉัน และฉันจ่ายไปในราคานั้น 48p ต่อ LED ดังนั้น 12 ปอนด์สำหรับล็อตทั้งหมด มันถูกกว่าที่จะซื้อเป็นแพ็คละ 25 แน่นอนว่าถ้าคุณจะทำ คุณก็ใช้ได้ สิ่งที่คุณต้องการ แม้ว่าจะใช้เค้าโครง PCB ของฉัน คุณจะต้องการแพ็คเกจขนาด 5 มม. ฉันต้องการตัวต้านทาน 4k7 Ohm สำหรับการรีเซ็ต เว้นแต่ว่าพินรีเซ็ต (พิน 4) ถูกดึงให้สูงโดยตัวต้านทาน 4k7 โอห์ม จากนั้น PIC จะทำงานอย่างต่อเนื่อง รีเซ็ต ซึ่งไม่ดี ฉันใช้ซ็อกเก็ตสเตอริโอ ตัวต้านทาน 10k ohm และตัวต้านทาน 22k ohm สำหรับซ็อกเก็ตดาวน์โหลด ซึ่งหมายความว่าทั้งยูนิตมีอยู่ในตัวเอง ซึ่งมีประโยชน์มาก นอกจากนี้ยังป้องกันไม่ให้ PIC ถูกทำลายเพราะฉันต้องดึงมันออกมาและในที่สุดก็จบลงด้วยการหักขาเป็นวิธีที่จะเสีย 4.75 ปอนด์…ฉันมี PCBs ที่โรงเรียนดังนั้นพวกเขาจึงเป็นอิสระ อย่างไรก็ตาม เราใช้บอร์ดคุณภาพต่ำ เพื่อให้สามารถดึงรางออกได้ค่อนข้างง่าย แต่ผมไม่คิดว่ามันจะเป็นปัญหา อย่างน้อยก็ยังไม่ได้ โอ้ฉันอยู่ในความเจ็บปวด

ขั้นตอนที่ 4: การบัดกรี

เมื่อคุณมีชิ้นส่วนแล้ว ก็ถึงเวลาเชื่อมต่อชิ้นส่วนทั้งหมดเข้าด้วยกัน

บอร์ดแรกที่ฉันเริ่มบัดกรีคือบอร์ดแสดงผล มีเหตุผลหลายประการ มันดูน่าเบื่อที่สุด เล่นเสร็จแล้วคงจะสนุกน่าดู และมันคงน่าเบื่อ เดี๋ยวก่อน ฉันพูดถึงมันไหม เมื่อผมทำความสะอาดรางด้วยลวดวูลแล้ว ผมก็เริ่มตัดและติดตั้งสายลิงค์ สิ่งเหล่านี้เป็นเรื่องเหลวไหลและค่อนข้างยากที่จะสร้างและแก้ไขได้ ดังนั้นในกรณีที่ไม่มีผู้ช่วยเซรามิกนิ้วก้อย ฉันจึงใช้ sellotape ซึ่งนำฉันไปสู่การค้นพบ ไม่ใช่ครั้งแรก การขายเทปที่ถูกเผานั้นเป็นสิ่งที่น่ารังเกียจ เมื่อเสร็จแล้ว ฉันก็เริ่มบัดกรี LED ฉันเริ่มจากด้านบนและลงมือทีละน้อย จนกว่าฉันจะเบื่อและเริ่มทั้งแถวในคราวเดียว ในตอนท้ายมันค่อนข้างยากเนื่องจาก LED นำออกมาค่อนข้างไกล เมื่อบัดกรี LED ทั้ง 20 ดวงแล้ว ฉันโจมตีด้านหลังและตัดสายตะกั่วที่น่ารำคาญออกไปให้มากที่สุดเท่าที่จะทำได้ และตามความคิดก่อนหน้านี้ของฉัน คว้าก้อนแบตเตอรี่สำรอง 6v และคลิปหนีบแบตเตอรี่ และเริ่มเดินสายไฟขึ้นและลงที่จุดเชื่อมต่อที่ส่องสว่างคอลัมน์ สิ่งนี้ดูค่อนข้างดีด้วยตัวมันเอง infact ส่วนที่เหลือของโครงการอาจคุ้มค่าสำหรับรูปลักษณ์นี้ แน่นอนว่าด้วยเหตุผลแปลก ๆ บางอย่างทั้งแถวก็สว่างขึ้นพร้อมกัน แต่ ณ จุดนี้ฉันไม่ได้สังเกตเลย…

ขั้นตอนที่ 5: ทำให้เรียบร้อย

เมื่อคุณประสานบอร์ดเข้าด้วยกันแล้วก็ถึงเวลาทำให้เรียบร้อย มีหลายสิ่งที่คุณสามารถทำได้

ขจัดฟลักซ์ส่วนเกิน: ฟลักซ์ช่วยให้การบัดกรีไหลลื่นและทำให้หน้าสัมผัสดี อย่างไรก็ตาม เมื่อแห้งจะดูน่าสะอิดสะเอียน และดีที่สุดคือการกำจัดเพื่อให้ได้รูปลักษณ์ที่สวยงาม วิธีที่ดีที่สุดคือใช้ผ้าชุบอะซิโตนเช็ดที่กระดาน คุณจะได้รับอะซิโตนที่ไหน ฉันได้ยินคุณร้องไห้ ? คุณสามารถหาซื้อได้ตามร้านศิลปะ คุณยังสามารถซื้อได้ที่ร้านเรือ/เรือ/ทะเลซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มผลิตภัณฑ์ไฟเบอร์กลาส อย่างไรก็ตาม แหล่งที่ดีที่สุดคือน้ำยาล้างเล็บราคาถูกจริงๆ ดังนั้นให้ไปที่เภสัชกรราคาถูกที่ใกล้ที่สุดแล้วเริ่มมองหาน้ำยาล้างเล็บที่ถูกที่สุด ฉันกำลังพูดถึง 49p สำหรับ 200ml ประสบการณ์ที่ผ่านมาของฉันแสดงให้เห็นว่าสิ่งนี้มาในขวดสีชมพู ทำความสะอาดขอบกระดาน: ทำได้ง่ายๆ เพียงขัดขอบกระดานลงเพื่อให้เรียบและแบน นอกจากนี้ยังค่อนข้างดีที่จะปัดเศษขอบ และนั่นคือเกี่ยวกับมันในขณะนี้

ขั้นตอนที่ 6: การเขียนโปรแกรม

คุณทำสำเร็จแล้ว เสียบแบตเตอรี่แล้ว แต่เดี๋ยวก่อน มันไม่ทำงาน หรือบางทีคุณอาจต้องตั้งโปรแกรมให้มัน …อ่า นั่นเป็นความคิดที่ดี เนื่องด้วยความคิดที่เฉียบแหลมของฉัน ฉันมีซ็อกเก็ตดาวน์โหลดอยู่แล้วบน PCB ดังนั้น เพียงแค่เสียบสายดาวน์โหลด เสียบมันเข้ากับพอร์ตอนุกรมบนพีซีของคุณ รับ Programming Editor และรับการเข้ารหัส! แน่นอนว่ามันช่วยคุณได้ เคยเขียนโปรแกรม PICAXE มาก่อน ฉันมีประสบการณ์มาแล้วประมาณ 4 ปี ระดับ GCSE และ AS/A สิ่งแรกที่ต้องทำคือพิมพ์:

หลัก:goto หลักนี่เป็นเพียงการตั้งค่า PICAXE สำหรับโปรแกรม ใส่รหัสสำคัญระหว่าง main และ goto main ฉันทำสิ่งนี้เพื่อไม่ให้ลืมที่จะทำในภายหลัง งานต่อไปคือการตั้งค่าเอาต์พุตที่คุณต้องการพินสูงและต่ำ ทางที่ยาวและใช้เวลานานคือการไป

สูง 1 สูง 2 สูง 3 ต่ำ 1 ต่ำ 2 ต่ำ 3หรือจะเท่และตั้งสถานะทั้งหมดในบรรทัดเดียวกับ

ให้หมุด = %00001110 หมุดหมุด = %00000000วิธีนี้ใช้ได้ผลโดยกำหนดตัวเลขเฉพาะให้พินแต่ละพิน ดังนั้นพิน 8 คือตัวเลขหลัก พิน 0 คือตัวเลขสุดท้ายและอื่นๆ นอกจากนี้เรายังต้องสามารถใส่การหน่วงเวลาไว้ที่นั่นเพื่อให้หมุดถูกทิ้งไว้นานพอที่ไฟ LED จะติดสว่าง มีคำสั่งรอ PICAXE หลัก 2 คำสั่ง รอและหยุดชั่วคราว รอ 1 รอ 1 วินาที โดยที่การหยุดชั่วคราว 1 จะรอ 1uSecond ซึ่งเป็นสิ่งที่เราต้องการ ผู้ที่มีแนวโน้มจะหยิบขึ้นมาจะสังเกตเห็นว่ามีเพียง 8 พินบนคำสั่ง pins=%00000000 ใช่ เอาต์พุตที่เก้าบน PICAXE18X นั้นเป็นพินแบบอนุกรม ต้องใช้รหัสใหม่ทั้งหมดเพื่อตั้งค่า

สะกิด $05, %00000000 สะกิด $05, %00001000ฉันไม่แน่ใจเหมือนกันว่าทำไมมันถึงได้ผล หรือเหตุใดจึงจำเป็น แต่ฉันได้รับจากผู้คนที่เป็นมิตรที่ฟอรัม PICAXE ดังนั้นการรวมทุกอย่างทำให้เรา

main: &apos Letter Alet pins = %00011000 &apospoke $05, %00000000 &apos Set SERTXD line lowpause 1 &aposlet pins = %00100101 &apospoke $05, %00001000 &apos Set SERTXD line highpause 1 &aposlet pins = %01000101 &apospoke $05, %0000TXDapos Set highpause 1 &aposlet pins = %10001000 &apospoke $05, %00000000 &apos ตั้งค่าบรรทัด SERTXD lowpause 1 &aposgoto main &aposที่ควรแสดงตัวอักษร A บน dotmatrix display. ของคุณ

ขั้นตอนที่ 7: สิ่งที่เสร็จสิ้น

ในที่นี้แสดงอักษร ก.

และภาพที่สองเป็นตัวอักษร B ในความมืด ซึ่งเป็นไฟ LED สีฟ้าแบบกระจายพร้อมชุดแบตเตอรี่ AA 2500mAh ขนาด 4x ที่ชาร์จใหม่ค่อนข้างสว่าง แต่ไม่สว่างจนมองไม่เห็นหน้าจอ สมบูรณ์แบบ

ขั้นตอนที่ 8: การปรับปรุง

มันใช้งานได้แล้ว อะไรล่ะ มาชื่นชมยินดีกับโครงการที่สมบูรณ์และทำงานได้ ไม่ ไม่ใช่เลยสักนิด ฉันจะทำให้ดีขึ้นได้อย่างไร ฉันจะทำให้ราคาถูกลงได้อย่างไร ฉันจะทำให้เย็นลงได้อย่างไร !!!นี่คือแนวคิดสองสามข้อที่วนเวียนอยู่ในหัวของฉัน LED SMD โอเค ถ้าไฟ LED มีขนาดเล็กกว่ามาก นั่นล่ะ' d ลดความหนารวมของโครงการด้วยอะไร 5 มม. เล็กกว่าจะดีกว่า บวกกับ SMD ที่ดูเท่กว่ามาก เกินบรรยาย +5. SMD PIC โอ้โห ดีกว่า SMT มากกว่า เกินบรรยาย +10 อย่างน้อย โอเค มันคงไม่สามารถลบออกได้ แต่คุณยังสามารถดาวน์โหลดโปรแกรมได้ในขณะที่อยู่บนบอร์ด โอ้และมันจะลดความหนาของโครงการที่ด้านหลังลง 5 มม. (อย่าลืมซ็อกเก็ตดาวน์โหลดด้วย) การผลิต PCB แบบมืออาชีพก็ง่ายแค่ไหนที่จะเสียค่าใช้จ่ายเล็กน้อย แต่มัน จะหมายความว่ากระดานนั้นสมบูรณ์แบบ สมบูรณ์แบบ เช่นเดียวกับที่คุณสร้างมันขึ้นมา คุณยังจะได้เล่นด้วยฟังก์ชันสนุกๆ เช่น กระดานหลายชั้นหรือกระดานสองด้าน ลองนึกภาพ PCB สองด้าน คุณไม่จำเป็นต้องมี PCB แยกกัน 2 แผ่น เพิ่มองค์ประกอบ SMD เช่นตัวต้านทาน LED และ PIC และคุณมีบอร์ดที่ดีงาม แต่มีราคาแพง นี่คือรายการจาก CadSoft ผู้สร้าง Eagle ผู้ผลิต PCB จอภาพที่ใหญ่ขึ้น จอแสดงผลส่วนใหญ่มีขนาด 5 x 7 ของฉันมีขนาด 4 x 5 ดังนั้นการทำให้มันใหญ่ขึ้นจะเป็นการเปิดตัวเลือกการแสดงผลใหม่ทั้งหมด คุณต้องการเอาต์พุตมากกว่านี้ ฉันมีเพียง 9 ตัว แต่ถ้าคุณใช้ PICAXE28X คุณจะมีเอาต์พุตที่พร้อมใช้งานสูงสุด 17 เอาต์พุต นั่นคือจอแสดงผลขนาด 8 x 8 ดี. อย่างไรก็ตาม หากคุณย้ายออกจาก PICAXE ไปยังไมโครคอนโทรลเลอร์อื่น ฉันแน่ใจว่ามีตัวที่มีพินเอาต์พุตต่างกัน อีกทางเลือกหนึ่งคือ Charlie-Plex เอาต์พุต แม้ว่าคุณจะต้องสามารถตั้งค่าพินเอาต์พุตเป็นอินพุตเพื่อให้ทำงานได้ ฉันเชื่อว่าสิ่งนี้เป็นไปได้ด้วย PICAXE PICs ที่ไม่ใช่ PICAXE ส่วนใหญ่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งของ Arduino หวังว่าเมื่อเว็บไซต์ของฉัน (TheDarkPlace หรือ The Dark Place) เปิดใช้งานแล้ว ฉันอาจจะขายชุดคิทของจอแสดงผล 4 ต่อ 5 ได้ โดยมีตัวเลือกเล็กน้อย เช่น บอร์ดแยก 2 บอร์ด บอร์ดครบ 1 บอร์ด และบอร์ดครบ 1 บอร์ด 2 ชั้น แล้วแต่คนชอบครับ หรือคุณสามารถส่งอีเมลถึงฉันได้ที่: pinski1[at] gmail.com นี่คือรูปภาพของเลย์เอาต์บางส่วน