V tej seji bomo zasnovali 8x8 LED zaslon z 8x8 LED matrico in mikrokrmilnikom ATmega8, ki lahko prikazuje abecede ali imena. Tipična 8x8 led matrica je prikazana spodaj:
Matrica LED 8x8 vsebuje 64 LED (diode, ki oddajajo svetlobo), ki so razporejene v obliki matrike, od tod tudi ime LED matrica. Te matrice je mogoče izdelati z vezjem 64 LED; vendar je ta postopek dolgotrajen. Zdaj so na voljo na dan v kompaktnih oblikah, kot je prikazano na sliki. Ti kompaktni moduli so na voljo v različnih velikostih in različnih barvah. Izberemo jih lahko po udobju.
Stroški modula so enaki stroškom 64 LED, zato je za ljubitelja najlažje delati. Konfiguracija PIN modula je prikazana na sliki. Kode PIN morajo biti natančno številčne, kot je prikazano na sliki, da se izognete napakam. V opisu bomo podrobno razpravljali o konfiguraciji notranjega vezja modula.
Komponente
Strojna oprema: ATMEGA8, napajalnik (5v), AVR-ISP PROGRAMER, kondenzator 100 uF (priključen na napajalnik), upor 1KΩ (8 kosov).
Programska oprema: Atmel studio 6.1, progisp ali flash magic.
Shema vezja in delovanje
Povezave med ATMEGA8 in matričnim modulom LED so prikazane na spodnji sliki.
PORTD, PIN0 ------------------ PIN13 modula LED
PORTD, PIN1 ------------------ PIN03 modula LED
PORTD, PIN2 ------------------ PIN04 LED modula
PORTD, PIN3 ------------------ PIN10 modula LED
PORTD, PIN4 ------------------ PIN06 LED modula
PORTD, PIN5 ------------------ PIN11 LED modula
PORTD, PIN6 ------------------ PIN15 LED modula
PORTD, PIN7 ------------------ PIN16 LED modula
PORTB, PIN0 ------------------ PIN09 modula LED
PORTB, PIN1 ------------------ PIN14 LED modula
PORTB, PIN2 ------------------ PIN08 modula LED
PORTB, PIN3 ------------------ PIN12 LED modula
PORTC, PIN0 ------------------ PIN01 modula LED
PORTC, PIN1 ------------------ PIN07 LED modula
PORTC, PIN2 ------------------ PIN02 LED modula
PORTC, PIN3 ------------------ PIN05 modula LED
Shema vezja 8x8 LED matričnega zaslona je prikazana na spodnji sliki.
Obstaja 64 LED, razporejenih v matrični obliki. Tako imamo 8 stolpcev in 8 vrstic, kot je prikazano na sliki. Nad temi vrsticami in stolpci so zbrani vsi pozitivni terminali v vrsti. Za vsako vrstico je en skupni pozitivni priključek za vseh 8 LED v tej vrstici. To je prikazano na spodnji sliki,
Torej za 8 vrstic imamo 8 skupnih pozitivnih terminalov, upoštevajte prvo vrstico. Kot je razvidno iz slike, imajo LED od D1 do D8 skupni pozitivni priključek in je iz modula LED izvlečen kot PIN9.
Upoštevati je treba, da vsi običajni pozitivni elementi vrstic niso pravilno urejeni iz LED MODULA. Na skupnih terminalih je v vsakem primeru zelo nepravilnost. To je treba upoštevati pri povezovanju terminala.
Recimo, če želimo, da katera koli ena ali vse LED v prvem REDU matrike sveti, potem bi morali napajati PIN9 MODULA LED MATRIX in ne PIN0.
Recimo, če želimo, da ena ali vse LED v tretjem REDU matrike svetijo, potem bi morali napajati PIN8 modula LED MATRIX in ne PIN2.
Torej, kadar želimo, da ena ali vse LED v vrstici VKLOPI, se vklopi ustrezni zatič LED MODULA.
Tega še ni konec, če samo zapustimo ROWS, nič ne prinese. Drugi konec moramo ozemljiti. O njej bomo razpravljali spodaj.
Zdaj za ta primer prezremo skupne pozitivne vrstice in se osredotočimo na običajne negativne stolpce.
Torej so v tem modulu vsi negativni terminali prvega stolpca združeni na PIN13. To je prikazano na spodnji sliki.
Tukaj je tudi nepravilnost pri PIN OUTAGE modulu. Pogosti negativ prvega stolpca LED je prikazan na PIN13. Pogosti negativ LED v drugem stolpcu je prikazan na PIN3.
Pri povezovanju je treba biti pozoren na nožice. Če želite ozemljiti katero koli ali vse LED-diode v prvem stolpcu, je treba ozemljiti PIN13 MODULA MATRIX. Ta pot gre do ostalih sedmih pogostih negativnih stolpcev. Ko oba primera združimo, naletimo na vezje, kot je prikazano spodaj,
Zgornje vezje je celoten notranji diagram LED MODULA. Recimo, če želimo v matriki vklopiti LED D10, moramo napajati PIN14 modula in na modul prizemljiti PIN3. S tem se bo D10 vklopil. To je prikazano na spodnji sliki. To bi bilo treba najprej preveriti, če MATRIX ve vse v redu.
Recimo, če želimo vklopiti D1, moramo vklopiti PIN9 matrice in ozemljiti PIN13. S tem bo LED D1 svetil. Trenutna smer za ta primer je prikazana na spodnji sliki.
Zdaj, ko gre za zapleten del, pomislimo, da želimo hkrati vklopiti D1 in D10. Tako napajamo oba PIN9, PIN14 in ozemljimo oba PIN13, PIN3. S tem bomo imeli D2 in D9 vklopljeni skupaj z D1 in D10. To je zato, ker imajo skupne terminale. Torej, če želimo LED-diode zasukati po diagonali, bomo morali na poti vključiti vse LED-diode. To je prikazano na spodnji sliki.
Torej, da bi odpravili to težavo, bomo naenkrat vklopili samo eno led. Recimo pri t = 0 m SEC, LED D1 je vklopljena. Pri t = 1m SEC je LED D1 izklopljen in LED D2 vklopljen. Ponovno pri t = 2 m SEC se LED D2 IZKLOPI in LED D1 vklopi. To se nadaljuje.
Zdaj je trik v tem, da človeško oko ne more zajeti frekvence več kot 30 HZ. To je, če LED dioda neprekinjeno gori in izklaplja s hitrostjo 30 HZ ali več. Oko vidi LED kot neprekinjeno vklopljeno. Vendar temu ni tako. Lučka LED se bo neprestano VKLOPILA in IZKLOPILA. Ta tehnika se imenuje multipleksiranje.
Z uporabo multipleksiranja bomo naenkrat obračali le eno vrstico in okoli 8 vrstic bomo neprekinjeno kolesarili. To je bilo vizualizirano kot popolnoma vklopljena matrica s prostim očesom.
Zdaj recimo, da želimo na matriki prikazati "A".
Kot rečeno, bomo v trenutku VKLOPILI eno vrstico, Pri t = 0m SEC je PIN09 nastavljen HIGH (trenutno so drugi ROW zatiči NIZKI), PIN3, PIN4, PIN10, PIN6, PIN11, PIN15 so ozemljeni (drugi zatiči STOLPCA so VISOKO trenutno)
Pri t = 1m SEC je PIN14 trenutno nastavljen HIGH (drugi ROW zatiči so NIZKO trenutno), PIN13, PIN3, PIN4, PIN10, PIN6, PIN11, PIN15, PIN16 so ozemljeni (drugi zatiči STOLPCA so trenutno VISOKI)
Pri t = 2m SEC je PIN08 nastavljen VISOKO (drugi ROW zatiči so trenutno NIZKI), PIN13, PIN3, PIN15, PIN16 so ozemljeni (drugi zatiči STOLPCA so VISOKO trenutno)
Pri t = 3m SEC je PIN12 trenutno nastavljen HIGH (drugi ROW zatiči so NIZKO trenutno), PIN13, PIN3, PIN15, PIN16 so ozemljeni (drugi COLUMN zatiči so VISOKO v tem trenutku)
Pri t = 4m SEC je PIN01 trenutno nastavljen HIGH (drugi ROW zatiči so NIZKO trenutno), PIN13, PIN3, PIN4, PIN10, PIN6, PIN11, PIN15, PIN16 so ozemljeni (drugi COLUMN zatiči so VISOKO trenutno)
Pri t = 5m SEC je PIN07 nastavljen VISOKO (drugi ROW zatiči so trenutno NIZKI), PIN13, PIN3, PIN4, PIN10, PIN6, PIN11, PIN15, PIN16 so ozemljeni (drugi zatiči STOLPCA so trenutno VISOKI)
Pri t = 6m SEC je PIN02 nastavljen HIGH (trenutno so drugi ROW zatiči NIZKI), PIN13, PIN3, PIN15, PIN16 so ozemljeni (drugi COLUMN zatiči so VISOKO v tem trenutku)
Pri t = 7m SEC je PIN05 nastavljen VISOKO (drugi ROW zatiči so trenutno NIZKI), PIN13, PIN3, PIN15, PIN16 so ozemljeni (drugi zatiči STOLPCA so trenutno VISOKI)
Pri tej hitrosti bo zaslon prikazan kot neprekinjen znak »A«. Prikazano je na sliki.
Tako so na zaslonu prikazani vsi znaki. Po pravilnem povezovanju vezja, kot je prikazano na vezju. Krmilniku lahko neposredno damo navodila za izvedbo multipleksiranja na urejen način za prikaz imena.