Poté, co jsem vytvořil matici 8x10, mě kontaktovalo mnoho lidí s žádostí o vytvoření větší matice a také o umožnění zápisu dat do matice pomocí PC. Jednoho krásného dne jsem proto posbíral LED diody, které zbyly po vyrobení LED kostky, a rozhodl jsem se vyrobit větší matici s ohledem na požadavky, o které mě kolegové požádali.

No, na co čekáš? Vezměte si LEDky a páječku, protože společně teď vyrobíme matici 24x6 LED!

Krok 1: Shromážděte vše, co potřebujete

Pro tento projekt budete potřebovat základní sadu nástrojů: páječku, pájku, kleště, nějaký drát, nůžky na drát, odizolovač drátu a nástroje pro odstraňování, pokud je potřebujete.

K vytvoření matrice potřebujete:
1. 144 LED diod
2. 24 rezistorů (hodnota je dána typem LED, v mém případě 91 Ohmů)
3. Desítkové počítadlo 4017
4. 6 rezistorů o jmenovité hodnotě 1 kOhm
5. 6 tranzistorů 2N3904
6. Dlouhé prkénko
7. Arduino
8. 3 x 74HC595 posuvné registry
10.Vícekolíkové konektory

Krok 2: Jak to funguje?

Myšlenka toho, jak LED matice funguje, je následující: informace jsou obvykle rozděleny na malé kousky, které jsou pak přenášeny jeden po druhém. Tímto způsobem můžete ušetřit spoustu pinů na Arduinu a udělat svůj program docela jednoduchý.

Nyní je čas použít 3 posuvné registry, které násobí více výstupů a ušetří spoustu arduino pinů.

Každý posuvný registr má 8 výstupů a k ovládání téměř neomezeného počtu posuvných registrů potřebujete pouze 3 arduino piny.

Ke skenování řádků také použijeme 4017 desetinné počítadlo. Může skenovat až 10 řádků, protože máte pouze 10 výstupů, ale k jejich monitorování potřebujete pouze 2 výstupy.

4017 je velmi užitečný integrovaný obvod. S její tvorbou se můžete seznámit v poznámce pod čarou

Jak jsem řekl dříve, skenování se provádí pomocí 4017 dekadického čítače připojením jedné řady k zemi a odesláním dat přes posuvné odpory do sloupců.

Krok 3: Návrh obvodu

Jediné prvky, které jsem do schématu nezahrnul, jsou odpory omezující proud, protože jejich hodnota závisí na typu použitých LED. Jejich hodnotu si proto musíte spočítat sami.

Chcete-li vypočítat hodnoty 24 rezistorů, postupujte podle následujícího odkazu:.

Nejprve se musíte podívat na datový list LED, abyste zjistili propustné napětí a propustný proud. Tyto informace lze získat u prodejce. Obvod pracuje při napětí 5V. Proto potřebujete 5V napájecí zdroj.

Stažení původní soubor pro podrobnější prostudování diagramu (kliknutím na diagram obrázek zvětšíte).

Krok 4: Pájení LED

Připájení 144 LED diod k vytvoření matice může být obtížný úkol, pokud přesně nevíte, jak na to.

Když jsem naposledy pájel matrici, použil jsem spoustu drátových propojek, které se pájely velmi obtížně. Proto jsem tentokrát k tomuto problému přistoupil kreativněji.

Musíte ohnout kladný vodič LED směrem k ostatním vodičům a vytvořit řadu, pak odříznout nepoužitou část vodiče a pokusit se vytvořit tato připojení co nejníže. Dále proveďte tento postup podobně pro všechny kladné svody.

Nyní jsou záporné vodiče spojeny ve sloupci a jejich pájení je obtížné kvůli kladné řadě v jejich dráze. Takže musíte ohnout záporný svod o 90 stupňů, pak přemostit kladnou řadu k dalšímu zápornému svodu a tak dále pro zbytek LED.

Nebudu vysvětlovat, jak pájet posuvné registry a další součástky, protože každý má svůj styl a pracovní postupy.

Krok 5: Programování matice

Nyní jsme se dostali k poslední fázi našeho projektu – programování matice.

Předtím jsem již napsal dva programy, které mají mnoho společného.

Přidal jsem program, který přijímá slovo nebo větu ze sériového monitoru IDE arduino a zobrazí jej na matrici. Programový kód je poměrně jednoduchý a netvrdí, že je nejlepší na světě, ale opravdu funguje. Můžete si napsat svůj vlastní kód nebo změnit můj, jak chcete.

Přiložil jsem soubor k formátu excel takže si můžete vytvořit své vlastní znaky a symboly.

Funguje to takto:

Vytvořte požadovaný znak pixel po pixelu (nebojte se, je to velmi snadné) a zkopírujte výstupní řádek takto - #define (OUTPUT LINE)

Plánuji přidat animační kód později, až budu mít více času.

Krok 6: Zařízení je připraveno!

Gratulujeme! Sami jste si vyrobili matici 24x6 a nyní na ní můžete rychle zobrazit vše potřebné.

Nyní můžete testovat matici, vymýšlet nové programy nebo vylepšovat rozhraní.

Seznam radioprvků

Označení	Typ	Označení	Množství	Poznámka	Prodejna	Můj poznámkový blok
	Deska Arduino	Arduino Uno	1			Do poznámkového bloku
U1-U3	Posunový registr	CD74HC595	3			Do poznámkového bloku
U4	Speciální logika	CD4017B	1	K561IE8		Do poznámkového bloku
Q1-Q6	Bipolární tranzistor	2N3904	6			Do poznámkového bloku
	Rezistor

Čas plyne bez povšimnutí a zdánlivě nedávno zakoupené vybavení se již hroutí. Lampy mého monitoru (AOC 2216Sa) tedy po odpracování svých 10 000 hodin vyřadily svůj život. Nejprve se podsvícení napoprvé nezapnulo (po zapnutí monitoru se podsvícení po pár sekundách vypnulo), což se vyřešilo opětovným zapnutím/vypnutím monitoru, postupem času bylo nutné monitor vypnout 3x vypnuto/vypnuto, pak 5x, pak 10x a v určitém okamžiku nešlo zapnout podsvícení bez ohledu na počet pokusů o jeho zapnutí. Ukázalo se, že lampy vynesené na denní světlo měly zčernalé okraje a byly legálně vyhozeny do šrotu. Pokus o instalaci náhradních lamp (byly zakoupeny nové lampy odpovídající velikosti) byl neúspěšný (monitor dokázal několikrát zapnout podsvícení, ale rychle znovu přešel do režimu zapnuto-vypnuto) a zjištění příčiny problému mohlo být v elektronice monitoru mě přivedlo na myšlenku, že bude jednodušší sestavit si vlastní podsvícení monitoru pomocí LED, než opravovat stávající invertorový obvod pro CCFL výbojky, zvlášť když na internetu již byly články ukazující zásadní možnost takové náhrady.

Demontáž monitoru

Na téma rozebrání monitoru již bylo napsáno mnoho článků, všechny monitory jsou si navzájem velmi podobné, takže stručně:
1. Odšroubujte držák monitoru a jediný šroub ve spodní části, který drží zadní stěnu pouzdra


2. Na spodní straně pouzdra jsou dvě drážky mezi přední a zadní částí pouzdra, do jedné z nich vložte plochý šroubovák a začněte sundávat kryt ze západek po celém obvodu monitoru (stačí pootočit šroubovák opatrně kolem své osy a tím zvedněte kryt pouzdra). Není třeba vyvíjet přehnanou námahu, ale je obtížné vyjmout pouzdro ze západek pouze napoprvé (při opravě jsem jej mnohokrát otevřel, takže se západky postupem času vyjímaly mnohem snadněji).
3. Máme pohled na instalaci vnitřního kovového rámu v přední části skříně:


Vyjmeme desku s tlačítky ze západek, vyjmeme (v mém případě) konektor reproduktoru a ohnutím dvou západek ve spodní části vyjmeme vnitřní kovové pouzdro.
4. Vlevo vidíte 4 vodiče spojující podsvícení. Vyndáme je mírným zmáčknutím, protože... Aby se zabránilo vypadnutí, konektor je vyroben ve formě malého clothespin. Odstraníme také široký kabel vedoucí k matrici (v horní části monitoru) a stiskneme jeho konektor po stranách (protože konektor má boční západky, i když to není na první pohled na konektor zřejmé):


5. Nyní musíte rozebrat „sendvič“ obsahující samotnou matrici a podsvícení:


Po obvodu jsou západky, které lze otevřít lehkým páčením stejným plochým šroubovákem. Nejprve se odstraní kovový rám držící matrici, poté můžete odšroubovat tři malé šrouby (běžný křížový šroubovák nebude fungovat kvůli jejich miniaturní velikosti, budete potřebovat obzvlášť malý), které drží řídicí desku matrice a matrici lze vyjmout (nejlépe je položit monitor na tvrdý povrch, např. na stůl pokrytý látkovou matricí směrem dolů, odšroubovat ovládací desku, položit ji na stůl rozložený přes konec monitoru a jednoduše zvednout pouzdro s podsvícením, zvednutím svisle nahoru a matrice zůstane ležet na stole.Můžete ji něčím zakrýt, aby se na ni neprášil, a sestavit přesně v opačném pořadí - tedy zakrýt matrici ležící na stole. stolek se sestaveným pouzdrem s podsvícením, omotejte kabel koncem k ovládací desce a přišroubováním ovládací desky opatrně zvedněte sestavenou jednotku).
Matice se získává samostatně:


A podsvícený blok samostatně:


Podsvícená jednotka se demontuje stejným způsobem, pouze místo kovového rámečku drží podsvícení plastový rámeček, který současně polohuje plexi sloužící k rozptylování světla podsvícení. Většina západek je umístěna po stranách a je podobná těm, které držely kovový rám matrice (otevírají se vypáčením plochým šroubovákem), ale po stranách je několik západek, které se otevírají „dovnitř“ (je třeba na ně zatlačit šroubovákem tak, aby západky šly dovnitř pouzdra).
Nejprve jsem si pamatoval polohu všech dílů k odstranění, ale pak se ukázalo, že je nebude možné sestavit „špatně“ a i když díly vypadají naprosto symetricky, vzdálenosti mezi západkami na různých stranách kovový rám a zajišťovací výstupky po stranách plastového rámečku držící podsvícení neumožní jejich „špatnou montáž“ “
Toť vše – monitor jsme rozebrali.

LED páskové osvětlení

Nejprve bylo rozhodnuto vyrobit podsvícení z LED pásku s bílými LED 3528 - 120 LED na metr. První věc, která se ukázala být, je, že šířka pásky je 9 mm a šířka podsvícení (a sedla pro pásku) je 7 mm (ve skutečnosti existují podsvícení dvou standardů - 9 mm a 7 mm, ale v mém případě to byly 7 mm). Proto bylo po prozkoumání pásky rozhodnuto odříznout 1 mm od každého okraje pásky, protože to neovlivnilo vodivé cesty na přední části pásku (a na zadní straně po celé pásce jsou dvě široká výkonová jádra, která neztratí své vlastnosti díky poklesu o 1 mm při délce podsvícení 475 mm, protože proud bude malý). Sotva řečeno, než uděláno:


Stejně úhledné LED páskové světlo oříznuté po celé délce (na fotografii je příklad toho, co se stalo před a co se stalo po oříznutí).
Budeme potřebovat dva pásy 475 mm pásky (19 segmentů po 3 LED na pásek).
Chtěl jsem, aby podsvícení monitoru fungovalo stejně jako u standardního (tj. bylo zapínáno a vypínáno ovladačem monitoru), ale chtěl jsem jas nastavit „ručně“, jako u starých CRT monitorů, protože Toto je často používaná funkce a už mě unavuje procházení nabídek na obrazovce pokaždé mačkáním několika kláves (na mém monitoru klávesy vpravo a vlevo neupravují režimy monitoru, ale hlasitost vestavěných reproduktorů, takže režimy bylo nutné pokaždé změnit prostřednictvím nabídky). K tomu jsem si na internetu našel manuál k mému monitoru (pro potřebné je přiložen na konci článku) a na stránce s Power Board dle schématu +12V, On, Byly nalezeny dim a GND, které nás zajímají.


On - signál z řídicí desky pro zapnutí podsvícení (+5V)
Dim - PWM ovládání jasu podsvícení
+12V vyšlo daleko od 12, ale někde kolem 16V bez zátěže podsvícení a někde kolem 13,67V se zátěží
Bylo také rozhodnuto neprovádět žádné PWM úpravy jasu podsvícení, ale napájet podsvícení DC(zároveň je vyřešen problém, že na některých monitorech PWM podsvícení pracuje na nepříliš vysoké frekvenci a u některých to oči trochu unavuje). V mém monitoru byla „nativní“ frekvence PWM 240 Hz.
Dále na desce jsme nalezli kontakty, na které je přiveden signál On (označeno červeně) a +12V do invertorové jednotky (zeleně je označena propojka, kterou je nutné odstranit pro odpojení invertorové jednotky). (fotku lze zvětšit pro zobrazení poznámek):


Jako základ pro řídicí obvod byl použit lineární regulátor LM2941, a to především proto, že při proudu do 1A měl samostatný ovládací pin On/Off, který měl sloužit k ovládání zapnutí/vypnutí podsvícení signálem On. z ovládací desky monitoru. Pravda, v LM2941 je tento signál invertovaný (to znamená, že na výstupu je napětí, když má vstup On/Off nulový potenciál), takže jsme museli na jeden tranzistor sestavit měnič, aby odpovídal přímému signálu On z řídicí desky a invertovaný vstup LM2941. Schéma neobsahuje žádné další excesy:


Výstupní napětí pro LM2941 se vypočítá pomocí vzorce:

Vout = Vref * (R1+R2)/R1

Kde Vref = 1,275V, R1 ve vzorci odpovídá R1 v diagramu a R2 ve vzorci odpovídá dvojici rezistorů RV1+RV2 v diagramu (dva rezistory byly zavedeny pro hladší nastavení jasu a snížení rozsahu regulovaných napětí proměnným odporem RV1).
Vzal jsem 1 kOhm jako R1 a výběr R2 se provádí podle vzorce:

R2=R1*(Vout/Vref-1)

Maximální napětí, které na pásku potřebujeme, je 13V (bral jsem o něco více než nominálních 12V, abych neztratil jas a páska přežije i takové mírné přepětí). Tito. maximální hodnota R2 = 1000*(13/1,275-1) = 9,91 kOhm. Minimální napětí, při kterém páska ještě alespoň nějak svítí, je cca 7 voltů, tzn. minimální hodnota R2 = 1000*(7/1,275-1) = 4,49 kOhm. Náš R2 se skládá z proměnného odporu RV1 a víceotáčkového trimovacího odporu RV2. Odpor RV1 je 9,91 kOhm - 4,49 kOhm = 5,42 kOhm (vybíráme nejbližší hodnotu RV1 - 5,1 kOhm) a RV2 je nastaven na přibližně 9,91-5,1 = 4,81 kOhm (ve skutečnosti je nejlepší nejprve sestavit obvod , nastavte maximální odpor RV1 a změřte napětí na Na výstupu LM2941 nastavte odpor RV2 tak, aby výstup měl požadované maximální napětí (v našem případě cca 13V).

Instalace LED pásku

Protože po přestřižení pásky o 1 mm byly na koncích pásky obnaženy silové vodiče, nalepil jsem na korpus elektro pásku (bohužel ne modrou, ale černou) v místě, kde bude páska nalepena. Páska se lepí svrchu (povrch je dobré nahřát fénem, ​​protože páska mnohem lépe drží na teplém povrchu):


Dále se namontuje zadní fólie, plexisklo a světelné filtry, které leží na vrchu plexiskla. Po okrajích jsem pásku podepřel kousky gumy (tak, aby se okraje pásky nestrhly):


Poté je jednotka podsvícení sestavena v opačném pořadí, matrice je instalována na místě a vodiče podsvícení jsou vyvedeny.
Obvod byl sestaven na prkénku na krájení (kvůli jednoduchosti jsem se rozhodl desku nezapojovat) a byl připevněn šrouby skrz otvory v zadní stěně kovové skříně monitoru:




Napájení a řídicí signál On byly dodávány z desky napájecího zdroje:


Odhadovaný výkon přidělený LM2941 se vypočítá pomocí vzorce:

Pd = (Vin-Vout)*Iout +Vin*Ignd

V mém případě je to Pd = (13,6-13)*0,7 +13,6*0,006 = 0,5 Watt, takže bylo rozhodnuto vystačit s nejmenším radiátorem pro LM2941 (umístěným přes dielektrickou podložku, protože není izolován od zem v LM2941).
Konečná montáž ukázala, že design byl plně funkční:


Mezi výhody:

• Používá standardní LED pásek
• Jednoduchá ovládací deska

Nevýhody:

• Nedostatečný jas podsvícení v jasných podmínkách denní světlo(monitor je před oknem)
• LED diody v pásku nejsou dostatečně blízko, takže malé kužely světla z každé jednotlivé LED jsou viditelné poblíž horního a spodního okraje monitoru
• Vyvážení bílé je trochu mimo a je mírně nazelenalé (s největší pravděpodobností to lze vyřešit úpravou vyvážení bílé buď na samotném monitoru nebo na grafické kartě)

Docela dobrá, jednoduchá a rozpočtová možnost opravy podsvícení. Je docela pohodlné dívat se na filmy nebo používat monitor jako kuchyňskou televizi, ale pro každodenní práci se pravděpodobně nehodí.

Nastavení jasu pomocí PWM

Pro ty obyvatele Habra, kteří na rozdíl ode mě nevzpomínají s nostalgií na analogové ovladače jasu a kontrastu na těch starých CRT monitory Můžete provádět ovládání ze standardního PWM generovaného řídicí deskou monitoru, aniž byste museli vynášet jakékoli další ovládací prvky ven (bez vrtání do těla monitoru). K tomu stačí na vstupu On/Off regulátoru sestavit na dvou tranzistorech obvod AND-NOT a na výstupu odstranit regulaci jasu (nast. výstupní napětí konstantní na 12-13V). Upravené schéma:


Odpor trimovacího rezistoru RV2 pro napětí 13V by se měl pohybovat kolem 9,9 kOhm (lepší je ale nastavit přesně při zapnutém regulátoru)

Hustější LED podsvícení

Pro vyřešení problému nedostatečného jasu (a zároveň rovnoměrnosti) podsvícení bylo rozhodnuto instalovat více LED a častěji. Protože se ukázalo, že koupit LED jednotlivě je dražší než koupit 1,5 metru pásku a odtud je odpájet, byla zvolena ekonomičtější varianta (odpájení LED z pásku).
Samotné LED 3528 jsou umístěny na 4 páscích o šířce 6 mm a délce 238 mm, 3 LED v sérii v 15 paralelních sestavách na každém ze 4 pásků (rozložení desek pro LED je součástí dodávky). Po připájení LED a vodičů získáte následující:




Pásky jsou položeny po dvou nahoře a dole s dráty k okraji monitoru ve spoji uprostřed:




Jmenovité napětí na LED je 3,5V (rozsah od 3,2 do 3,8 V), takže sestava 3 sériových LED by měla být napájena napětím cca 10,5V. Parametry regulátoru je tedy potřeba přepočítat:


Maximální napětí, které pro pásku potřebujeme, je 10,5V. Tito. maximální hodnota R2 = 1000*(10,5/1,275-1) = 7,23 kOhm. Minimální napětí, při kterém LED sestava ještě alespoň nějak svítí, je cca 4,5 voltu, tzn. minimální hodnota R2 = 1000*(4,5/1,275-1) = 2,53 kOhm. Náš R2 se skládá z proměnného odporu RV1 a víceotáčkového trimovacího odporu RV2. Odpor RV1 je 7,23 kOhm - 2,53 kOhm = 4,7 kOhm a RV2 je nastaven na přibližně 7,23 - 4,7 = 2,53 kOhm a upraven v sestaveném obvodu pro získání 10,5 V na výstupu LM2941 při maximálním odporu RV1.
Jedenapůlkrát více LED spotřebuje 1,2A proudu (nominálně), takže ztrátový výkon na LM2941 se bude rovnat Pd = (13,6-10,5)*1,2 +13,6*0,006 = 3,8 Watt, což již vyžaduje pevnější chladič pro odvod tepla:


Sbíráme, propojujeme, stáváme se mnohem lepšími:


výhody:

• Poměrně vysoký jas (možná srovnatelný a možná dokonce lepší než jas starého CCTL podsvícení)
• Absence světelných kuželů na okrajích monitoru od jednotlivých LED (LED jsou umístěny poměrně často a podsvícení je rovnoměrné)
• Stále jednoduché a levná deskařízení

nedostatky:

• Problém s vyvážením bílé, které přechází do zelenkavých tónů, nebyl vyřešen
• LM2941, i když s velkým chladičem, se zahřívá a zahřívá vše uvnitř skříně

Řídicí deska založená na redukčním regulátoru

Pro odstranění problému s topením bylo rozhodnuto sestavit regulátor jasu na bázi Step-down regulátoru napětí (v mém případě byl zvolen LM2576 s proudem až 3A). Má také invertovaný ovládací vstup On/Off, takže pro přizpůsobení je na jednom tranzistoru stejný měnič:


Cívka L1 ovlivňuje účinnost převodníku a měla by být 100-220 µH pro zatěžovací proud asi 1,2-3A. Výstupní napětí se vypočítá podle vzorce:

Vout=Vref*(1+R2/R1)

Kde Vref = 1,23 V. Pro daný R1 můžete získat R2 pomocí vzorce:

R2=R1*(Vout/Vref-1)

Ve výpočtech je R1 ekvivalentní R4 v obvodu a R2 je ekvivalentní RV1+RV2 v obvodu. V našem případě pro úpravu napětí v rozsahu od 7,25V do 10,5V vezmeme R4 = 1,8 kOhm, proměnný rezistor RV1 = 4,7 kOhm a trimovací rezistor RV2 na 10 kOhm s počáteční aproximací 8,8 kOhm (po sestavení obvodu , jeho přesnou hodnotu je nejlepší nastavit měřením napětí na výstupu LM2576 při maximálním odporu RV1).
Rozhodl jsem se vyrobit desku pro tento regulátor (na rozměrech nezáleželo, protože v monitoru je dostatek místa pro montáž i velké desky):


Sestava řídící desky:


Po instalaci do monitoru:


Všichni jsou tady:


Po sestavení se zdá, že vše funguje:


Konečná možnost:


výhody:

• Dostatečný jas
• Regulátor snížení teploty se nezahřívá a nezahřívá monitor
• Neexistuje žádné PWM, což znamená, že nic nebliká na žádné frekvenci
• Analogové (manuální) ovládání jasu
• Žádné omezení minimálního jasu (pro ty, kteří rádi pracují v noci)

nedostatky:

• Vyvážení bílé je mírně posunuto směrem k zeleným tónům (ale ne moc)
• Při nízkém jasu (velmi nízkém) je patrná nerovnoměrnost svitu LED různých sestav v důsledku rozložení parametrů

Možnosti vylepšení:

• Vyvážení bílé je nastavitelné jak v nastavení monitoru, tak v nastavení téměř jakékoli grafické karty
• Můžete zkusit nainstalovat jiné LED diody, které znatelně nenaruší vyvážení bílé
• Pro eliminaci nerovnoměrného svitu LED při nízkém jasu můžete použít: a) PWM (upravte jas pomocí PWM vždy dodáním jmenovitého napětí) nebo b) zapojte všechny LED do série a napájejte je nastavitelným zdrojem proudu (pokud zapojíte všech 180 LED do série, budete potřebovat 630V a 20mA), pak by měl všemi LED procházet stejný proud a každá bude mít svůj vlastní úbytek napětí, jas se reguluje změnou proudu a ne napětí.
• Pokud chcete vytvořit obvod na bázi PWM pro LM2576, můžete použít obvod NAND na vstupu On/Off tohoto Step-down regulátoru (podobně jako výše uvedený obvod pro LM2941), ale je lepší zapojit stmívač mezera záporného vodiče LED diod přes mosfet logické úrovně

Stáhnout můžete z tohoto odkazu:

• Servisní příručka AOC2216Sa
• Technické listy LM2941 a LM2576
• Obvody regulátoru pro LM2941 ve formátu Proteus 7 a PDF
• Rozložení desky pro LED ve formátu Sprint Layout 5.0
• Schéma a rozložení desky regulátoru na LM2576 ve formátu Proteus 7 a PDF

LED stále častěji zaujímají své místo mezi zdroji osvětlení.
Nízká spotřeba energie a jas umožnily LED nahradit tradiční žárovky a docela sebevědomě konkurovat energeticky úsporným žárovkám.
Podlehl jsem obecnému trendu a rozhodl jsem se vlastníma rukama dotkněte se a podívejte se na vlastní oči na LED matici, která nevyžaduje žádné samostatné ovladače, ale připojuje se přímo k 220V síti. koho to zajímá? toto téma, prosím pod kat.
V důsledku toho jsem zvolil následující kopii:

Z popisu na stránce to vyplývá tento zdroj světa:
- vyrobeno technologií LED SOV;
- napájecí napětí 220 voltů;
- spotřeba 30 wattů;
- barevná teplota 2500-3200K;
- podkladový (základní) materiál hliník;
- celkové rozměry 40*60mm;

Zatímco balík cestoval, studoval jsem teorii.
Co je technologie LED COB?

Zhruba do roku 2009 měly LED produkty pouze jeden směr vývoje – zvyšování výkonu LED nebo Power LED. Vylepšení této technologie umožnilo dosáhnout výkonu jedné LED na 10 wattů.
Jak se ukázalo, další navyšování výkonu nedává smysl kvůli vysokým nákladům na výrobu samostatné výkonné LED. Důležitou roli při hledání jiné cesty vývoje sehrálo i to, že LED je bodový zdroj světla a lze pomocí něj dosáhnout osvětlení velké plochy. výkonné LED diody Ukázalo se, že to není snadné a ne příliš levné. Pro získání více či méně přijatelných výsledků bylo nutné použít optické systémy pro rozptýlení světla.
Dalším krokem bylo použití SMD LED k vytvoření přijatelných zdrojů rozptýleného světla – na jednu desku bylo připájeno velké množství LED. Nevýhodou je celková pracnost procesu - výroba jednotlivých LED (každá na svém keramickém substrátu + osobní fosforová vrstva atd.). Nevýhodou metody byla navíc malá spolehlivost jednotlivých LED a nutnost opravy, pokud alespoň jedna z nich selže.
Výsledkem bylo, že inženýři přišli s myšlenkou, že je třeba vyrábět LED bez osobních atributů a umístit je na jednu desku na na krátkou vzdálenost od sebe pod společnou vrstvou fosforu, tzn. Technologie LED OWL. V konečném důsledku to umožnilo zlevnit světelný zdroj jako celek a v případě výpadku jednotlivých LED vyměnit celý modul (matici).

Balíček dorazil ve žluté obálce s bublinkovou fólií uvnitř. Samotná matrice je uzavřena v odpovídajícím plastovém sáčku.

Jak vidíte, LED diody jsou skutečně umístěny blízko sebe, pokryté společnou vrstvou fosforu a chráněné hmotou připomínající plastové lepidlo.
Bílá látka po obvodu matrice a chránící obvod budiče je podobná pryži nebo tavnému lepidlu - není to tvrdá, elastická hmota. To umožnilo odstranit jej z nejvýraznějších případů a určit, že jedním z nich je diodový můstek MB10S s maximální konstantou zpětné napětí 1000 voltů a maximální dopředný proud 0,5 ampéru.
datový list:

Rozměry odpovídají rozměrům uvedeným v popisu.

Tloušťka substrátu je 1 mm a hmotnost matrice je celých 8 gramů.

Je samozřejmé, že stejně jako vysoce výkonné LED, i matrice potřebují chladič. Jako takový byl zvolen chladič od procesoru.


Matrice byla připevněna k radiátoru pomocí samořezných šroubů a teplovodivé pasty KPT-8.
V tomto sledu akcí došlo k chybě - drát měl být připájen před připevněním matrice k radiátoru - teplo z páječky šlo do chladiče. Výsledek pájení je vidět na fotografii. Dráty však držely bezpečně a matrici jsem neodstranil.


První zahrnutí udělalo nesmazatelný dojem - říci „jasný“ znamená neříct nic. I při pohledu z dálky pod mírným úhlem k rovině matrice jsou „zajíci“ zaručeni. Oproti stávajícím úsporné žárovky Při teplotě 2800K je světlo bílé a je ho hodně.

Pokoj o velikosti 14 m2. metrů je osvětlena více než dobře.

Po 20 minutách teplota stoupla na 85 stupňů. Matici jsem dále netestoval na pevnost, i když řídicí čipy mohou řídit proud přes LED, když jsou velmi horké.

Další testy byly provedeny za použití nuceného chlazení za použití standardního chladiče z tohoto chladiče a desky řízení rychlosti ventilátoru. Ten byl odstraněn ze starého PC napájecího zdroje.

Teplota se hodinu a půl nevyšplhala nad 31,5 stupně a ventilátor fungoval na nízké otáčky bez zrychlení.

Poté byla deska řízení rychlosti ventilátoru odstraněna z návrhu a napájecí zdroj byl nahrazen 9voltovým.

Zvýšení napětí v síti umožnilo ověřit, že deklarovaný příkon odpovídá skutečnosti.

Kamera podle očekávání reagovala na blikání matice s frekvencí 100 Hertzů. Nepořídil jsem video, ale podařilo se mi zachytit následující:

Proti vlnění by bylo možné bojovat připájením kondenzátoru k diodovému můstku. To by způsobilo zvýšení napětí na 220 * 1,41 = 310,2 voltů a bylo by nutné si pohrát s omezovacími odpory BP5132H, ale protože jsem si byl zpočátku vědom, že tento světelný zdroj není pro obytné prostory, do tohoto boje jsem se nepouštěl.
Oblastí použití matice je obecné osvětlení ulice, technických místností atd., a proto lze pulsace zanedbat.
Pomocí LATR bylo možné zjistit (experiment byl prováděn v práci a já jsem nefotil, abych neodpověděl na otázky: „Proč?“), že spodní práh, při kterém matrice stále vyzařuje světlo je 130 voltů. Neaplikoval jsem více než 250 voltů, ale v tom případě by svářečská maska ​​neublížila).
Vzhledem k tomu, že tento světelný zdroj má vysoký výkon a takříkajíc zvýšenou hustotu světla, nebylo by od věci difuzní stínítko před matricí.

V důsledku toho mezi nevýhody patří:
- zvýšená tvorba tepla (technologické náklady, nikoli však design) a nutnost použití chladiče (výhodnější než aktivní chlazení);
- poměrně vysoké náklady.

Tyto nevýhody však více než kompenzuje jas této matrice, schopnost osvětlit velkou plochu a dodržení deklarovaných charakteristik.
Nemohu přisuzovat blikání negativním rysům, protože oblast použití matrice NENÍ obytné prostory.
Samostatně bych se rád obrátil na přívržence Řádu „nenávidících paragrafu 18“). Přátelé, žádám vás, abyste byli objektivní při posuzování informací prezentovaných v recenzi, zejména proto, že jejich shromáždění, systematizace a prezentace si vyžádalo poměrně hodně úsilí a času.

Produkt byl poskytnut k napsání recenze obchodem. Recenze byla zveřejněna v souladu s článkem 18 Pravidel webu.

Mám v plánu koupit +44 Přidat k oblíbeným Recenze se mi líbila +60 +111

Začněme typy maticových zapojení, jsou pouze dva: sériové a paralelní, + možnost kombinovaného napájení. Výhody a nevýhody jsou naznačeny na obrázku, pro velké matice je vhodnější použít paralelní typ, takto je napájení mnohem lépe organizováno. Budete si ale muset pohrát s větvemi silových vodičů. Pokud vytvoříte matrici z girlandy modulů, pak je přirozeně jednodušší ji vyrobit cik-cak. Nezapomeňte však zkontrolovat při různých jasech a ujistěte se, že je pro vzdálené LED dostatek proudu (při poklesu napětí se zadaná bílá barva změní na žlutou (malý pokles) nebo červenou (výrazný pokles napětí). V tomto případě výkon bude nutné duplikovat tlustými dráty na každý kus pásky (na každý řádek matrice).

Matrice je připojena k Arduinu podle a poté je z ní extrahován výstup. Důležité body:

• Logický pin Arduino připojený k pinu RÁMUS páska (matice) přes rezistor s nominální hodnotou 220 Ohmů (můžete vzít jakýkoli v rozsahu 100 Ohm - 1 kOhm). Potřebné pro ochranu Arduino pinu před přetížením, tzn. omezit proud v obvodu (viz Ohmův zákon);

• GND (zem, mínus) páska Nezbytně připojuje se k pinu Arduino GND i při samostatném napájení;

• Elektrolytický kondenzátor pro napájení Arduina je potřeba k filtrování náhlých poklesů napětí, které páska vytváří při změně barev. Napětí kondenzátoru je od 6,3V (čím vyšší, tím větší a dražší kondenzátor), kapacita kolem 470 uF, více je možné, méně se nedoporučuje. Můžete se bez něj vůbec obejít, ale hrozí narušení stability práce!

• Kondenzátor pro napájení pásku je potřebný pro usnadnění provozu napájecího zdroje při náhlých změnách jasu matrice. Opět Obejdete se bez něj úplně, ale hrozí narušení stability práce!

• Výkon (a maximální výstupní proud) napájecího zdroje se volí na základě velikosti matice a režimech, ve kterých bude pracovat. Podívejte se na znamení a zapamatujte si čínské ampéry, tj. Napájení je nutné odebírat s proudovou rezervou 10-20%! V tabulce jsou uvedeny hodnoty proudová spotřeba pásky.

• Ve firmwaru GuyverMatrixOS verze 1.2 a vyšší je konfigurováno omezení proudu systému. Jak to funguje: v nastavení náčrtu je parametr CURRENT_LIMIT, který nastavuje maximální proudový odběr matice v miliampérech. Arduino provede výpočet na základě barev a jasu LED a automaticky sníží jas celé matice, aby se zabránilo překročení stanoveného limitu proudu ve zvláště „hltavých“ režimech. Toto je velmi skvělá funkce!

MONTÁŽ POUZDRO A DIFUZORU

FIRMWARE A NASTAVENÍ

První věc, kterou musíte udělat, je nakonfigurovat ji ve skice rozměry matice, spojovací bod A směr prvního segmentu pásky. Nápověda níže.

Tento typ inicializace matice umožňuje připojit matici libovolné konfigurace s libovolnou pozicí začátku matice. To je výhodné pro zakoupené matrice, které lze pouze „zkroutit“, a pro domácí, pokud existují nějaké zvláštnosti pouzdra nebo zapojení. To znamená, že bez ohledu na to, jak vytvoříte nebo umístíte matici, bude stále fungovat se správnou pozicí počátku. Mimochodem, matici můžete velmi snadno „zrcadlit“ vodorovně nebo svisle, pokud je to z nějakého důvodu náhle potřeba: stačí změnit připojení na „opačné“ podél požadované osy. Například chceme vertikálně zrcadlit typ připojení (1, 0). Nakonfigurujeme jej jako (2, 2) - viz obrázek výše. Pokud chceme zrcadlit typ (3, 1) vertikálně, nastavíme jej jako (2, 3). Typ (3, 2) vodorovně? Uveďte to prosím jako (2, 2). Doufám, že logika je jasná.

Pokud s Arduinem začínáte, zastavte se a učte se. Po instalaci ovladačů a knihoven můžete přejít k flashování firmwaru platformy. Mám hotový projekt s hrami a efekty, jděte na detaily a firmware. Dále budou informace pro vývojáře, tedy pro ty, kteří si chtějí sami něco napsat do matrixu!

Hned na začátku firmwaru je nastavení typu matice a jejího připojení, typ připojení se určuje postavením čelem k matici. Pro zjednodušení nastavení maticového připojení (úhel a směr) použijte výše uvedený tip =)

// **************** MATRIX SETTINGS **************** #define LED_PIN 6 // pin tape #define BRIGHTNESS 60 // standardní maximální jas (0-255) #define WIDTH 16 // šířka matice #define HEIGHT 16 // výška matice #define MATRIX_TYPE 0 // typ matice: 0 - klikatá, 1 - sekvenční #define CONNECTION_ANGLE 0 // úhel připojení: 0 - vlevo dole, 1 - vlevo nahoře, 2 - vpravo nahoře, 3 - vpravo dole #define STRIP_DIRECTION 0 // směr pásky z rohu: 0 - vpravo, 1 - nahoru, 2 - vlevo, 3 - dolů

Firmware také obsahuje záložku utility_funx, který obsahuje všechny funkce pro práci s maticí:

Void loadImage(název bitmapového pole); // zobrazí obrázek z pole "název pole". Pro obrázky si přečtěte níže void drawDigit3x5(byte digit, byte X, byte Y, uint32_t color); // nakreslení čísla (číslice, souřadnice X, souřadnice Y, barva) void drawDots(byte X, byte Y, uint32_t color); // kreslení bodů pro hodiny (souřadnice X, souřadnice Y, barva) void drawClock(byte hod, byte min, booleovské tečky, byte X, byte Y, uint32_t barva1, uint32_t barva2); // nakreslí hodiny (hodiny, minuty, body zapnutí/vypnutí, souřadnice X, souřadnice Y, barva1, barva2) static uint32_t expandColor(uint16_t barva); // převod barvy z 16bitové na 24bitovou uint32_t gammaCorrection(uint32_t color); // gama korekce (převede barvu na přirozenější barvu) void fillAll(uint32_t color); // vyplňte celou matici barvou void drawPixelXY(byte x, byte y, uint32_t color); // funkce pro kreslení bodu podle souřadnic X Y (souřadnice X, souřadnice Y, barva) uint32_t getPixColor(int thisPixel); // funkce pro získání barvy pixelu jeho číslem uint32_t getPixColorXY(byte x, byte y); // funkce pro získání barvy pixelu v matici podle jeho souřadnic (souřadnice X, souřadnice Y) uint16_t getPixelNumber(byte x, byte y); // získat počet pixelů ve zdroji podle souřadnic (souřadnice X, souřadnice Y, barva)

Počátek souřadnic matice je levý dolní roh, má nulové souřadnice!

Pomocí těchto funkcí můžete vytvářet různé efekty různého stupně složitosti, stejně jako klasické hry!

V minulé roky LED matrice mají široké využití ve venkovní reklamě a různých informačních tabulích. Docela jasné a dynamické - dokonale přitahují pozornost a za slunečného dne neoslepnou. Každý z vás je denně vidí v ulicích svého města.
Jejich šíření bylo samozřejmě usnadněno nízká cena(kvůli Čínští výrobci) a snadnost montáže obrazovky.

Ale co když se pokusíte použít podobné matice ve svých mikrokontrolérech? Jaké výměnné rozhraní a výstupní logiku mají tyto matice?
Zkusme na to všechno přijít.

Číňané nabízejí jak samotné matrice v různých velikostech, tak s různá rozlišení, dále ovladače pro zobrazování obrázků s různými jednoduchými efekty, dále veškeré potřebné příslušenství, propojovací kabely, rámečky.
Matrice jsou k dispozici jak jednobarevné (bílá, žlutá, červená, zelená, modrá), tak i 3barevné (RGB). Označení maticového modelu obvykle vypadá takto Pxx nebo PHxx, kde xx je číslo udávající vzdálenost mezi pixely v milimetrech. V mém případě je to P10. Navíc matice některých standardních velikostí nejsou pouze obdélníkové, ale také čtvercové.

Možné možnosti pro velikosti matrice

Máme tedy bílou matici 32x16 pixelů o rozměrech 320x160mm a tedy mezipixelovou vzdálenost 10mm. Pojďme se na to podívat blíže.
Čelní pohled:

Taky jste si mysleli, že ty LED jsou nějak oválné? Nemyslel jsi...

Nad LED je malá stříška, která zabraňuje slunečnímu záření, aby na LED svítilo.

Pohled zepředu s odstraněnou plastovou maskou

Otočíme matrici a vidíme desku:


Na desce je spousta logických čipů. Pojďme zjistit, o jaké mikroobvody se jedná:
1. 1 x SM74HC245D - neinvertující buffer
2. 1 x SM74HC04 - 6kanálový invertor
3. 1 x SM74HC138D - 8bitový dekodér
4. 4 x APM4953 - sestava 2 P-kanálových MOSFETů
5. 16 x 74HC595D - západkový posuvný registr
Dva 16pinové konektory jsou konektory rozhraní, jeden z nich je vstupní (je k němu připojen ovladač obrazovky) a druhý je výstupní (je k němu připojena další matice v řetězci). Šipka na desce směřuje od vstupního konektoru k výstupnímu konektoru.
Napájení je přiváděno na svorky ve středu desky. Napájecí napětí - 5V, maximální proud (při zapnutí všech LED matic) - 2A (pro bílou matici).

Všechny výše uvedené informace a také ukázka matice ve videu níže. V něm od 13:04 do 15:00 mluvím o závislosti jasu obrazovky na počtu matic. To je způsobeno chybou v algoritmu. Chyba byla opravena a nyní se data načtou dříve, než se obrazovka vypne.

Také Vás rád uvidím na můj youtube kanál, kde k mikrokontrolérům připojuji spoustu dalších věcí.

Děkuji všem za pozornost!