Nakon što sam napravio matricu 8x10, mnogi su me ljudi kontaktirali tražeći da napravim veću matricu i da omogućim upisivanje podataka u matricu pomoću osobnog računala. Stoga sam jednog lijepog dana skupio LED diode koje su ostale nakon izrade LED kocke i odlučio napraviti veću matricu, vodeći računa o zahtjevima koje su mi kolege postavljali.

Pa, što čekate? Uzmite LED diode i lemilicu, jer zajedno ćemo sada napraviti LED matricu 24x6!

1. korak: prikupljanje svega što vam treba

Za ovaj projekt trebat će vam osnovni set alata: lemilo, lem, kliješta, malo žice, rezači žice, skidač žice i alati za uklanjanje ako su vam potrebni.

Za izradu matrice potrebno vam je:
1. 144 LED diode
2. 24 otpornika (vrijednost je određena vrstom LED-a, u mom slučaju 91 Ohma)
3. Decimalni brojač 4017
4. 6 otpornika nazivne vrijednosti 1 kOhm
5. 6 tranzistora 2N3904
6. Dugačka ploča
7. Arduino
8. 3 x 74HC595 registra posmaka
10. Konektori s više igala

Korak 2: Kako to radi?

Ideja koja stoji iza rada LED matrice je sljedeća: informacije se obično rastavljaju u male dijelove, koji se zatim prenose jedan za drugim. Na ovaj način možete uštedjeti puno pinova na Arduinu i učiniti vaš program vrlo jednostavnim.

Sada je vrijeme da upotrijebite 3 registra posmaka koji množe više izlaza i štede puno arduino pinova.

Svaki pomačni registar ima 8 izlaza, a vama su potrebna samo 3 arduino izlaz kontrolirati gotovo neograničen broj registara posmaka.

Također ćemo koristiti decimalni brojač 4017 za skeniranje redaka. Može skenirati do 10 redaka jer imate samo 10 izlaza, ali potrebna su vam samo 2 izlaza za njihovo praćenje.

4017 je vrlo koristan IC. S njezinim radom možete se upoznati u fusnoti

Kao što sam ranije rekao, skeniranje se vrši pomoću decimalnog brojača 4017 spajanjem jednog po jednog retka na masu i slanjem podataka kroz otpornike pomaka u stupce.

Korak 3: Dizajn sklopa

Jedini elementi koje nisam uključio u dijagram su otpornici za ograničavanje struje, jer njihova vrijednost ovisi o vrsti korištenih LED dioda. Stoga morate sami izračunati njihovu vrijednost.

Za izračun vrijednosti 24 otpornika slijedite sljedeću vezu:.

Najprije morate pogledati specifikaciju LED-a kako biste saznali napon naprijed i istosmjerna struja. Ove podatke možete dobiti od prodavatelja. Krug radi na naponu od 5V. Stoga vam je potrebno napajanje od 5V.

preuzimanje datoteka izvorna datoteka za detaljnije proučavanje dijagrama (kliknite na dijagram za povećanje slike).

Korak 4: Lemljenje LED dioda

Lemljenje 144 LED dioda za stvaranje matrice može biti težak zadatak ako ne znate točno kako to učiniti.

Posljednji put kad sam lemio matricu, koristio sam mnogo žičanih premosnika, koje je bilo jako teško lemiti. Stoga sam ovaj put ovom problemu pristupio kreativnije.

Morate saviti pozitivni vod LED-a prema ostalim vodovima i napraviti red, zatim odrezati neiskorišteni dio kabla i pokušati ove spojeve napraviti što je moguće niže. Zatim izvedite ovaj postupak na sličan način za sve pozitivne odvode.

Sada su negativni vodovi spojeni u stupac i njihovo lemljenje je teško zbog pozitivnog reda na njihovom putu. Dakle, trebate saviti negativni vod za 90 stupnjeva, zatim premostiti pozitivni red do sljedećeg negativnog voda i tako dalje za ostale LED diode.

Neću objašnjavati kako lemiti registre posmaka i druge komponente, jer svatko ima svoj stil i metode rada.

Korak 5: Programiranje Matrice

Sada smo došli do posljednje faze našeg projekta - programiranja matrice.

Prije ovoga sam već napisao dva programa koji imaju mnogo toga zajedničkog.

Dodao sam program koji prima riječ ili rečenicu sa serijskog monitora IDE arduino i prikazuje ga na matrici. Programski kod je prilično jednostavan i ne tvrdi da je najbolji na svijetu, ali stvarno radi. Možete napisati svoj kod ili promijeniti moj kako želite.

Priložio sam datoteku na excel formatu tako da možete kreirati vlastite znakove i simbole.

Evo kako to funkcionira:

Kreirajte traženi znak piksel po piksel (ne brinite, vrlo je lako) i kopirajte izlazni red ovako - #define (IZLAZNI RED)

Planiram dodati animacijski kod kasnije kada budem imao više vremena.

Korak 6: Uređaj je spreman!

Čestitamo! Sami ste napravili matricu 24x6 i sada na njoj možete brzo prikazati sve što vam treba.

Sada možete testirati matricu, osmisliti nove programe ili poboljšati sučelje.

Popis radioelemenata

Oznaka	Tip	Vjeroispovijest	Količina	Bilješka	Dućan	Moja bilježnica
	Arduino ploča	Arduino Uno	1			U bilježnicu
U1-U3	Registar pomaka	CD74HC595	3			U bilježnicu
U 4	Posebna logika	CD4017B	1	K561IE8		U bilježnicu
P1-P6	Bipolarni tranzistor	2N3904	6			U bilježnicu
	Otpornik

Vrijeme prolazi nezapaženo, a naizgled nedavno kupljena oprema već se kvari. Dakle, odradivši svojih 10.000 sati, lampe mog monitora (AOC 2216Sa) dale su svoj život. U početku se pozadinsko osvjetljenje nije uključilo prvi put (nakon paljenja monitora, pozadinsko osvjetljenje se ugasilo nakon nekoliko sekundi), što je riješeno ponovnim paljenjem/gašenjem monitora, s vremenom se monitor morao okrenuti off/off 3 puta, pa 5, pa 10, i u nekom trenutku nije mogao upaliti pozadinsko osvjetljenje, bez obzira na broj pokušaja paljenja. Pokazalo se da su svjetiljke izvađene na svjetlo dana imale zacrnjene rubove i legalno su bačene u staro staro željezo. Pokušaj ugradnje zamjenskih lampi (kupljene su nove lampe odgovarajuće veličine) je bio neuspješan (monitor je nekoliko puta uspio uključiti pozadinsko osvjetljenje, ali je brzo ponovno prešao u on-off mod) i otkrivanje razloga problema mogao biti u elektronici monitora doveo me do ideje da će biti lakše sastaviti vlastito pozadinsko osvjetljenje monitora pomoću LED dioda nego popraviti postojeći inverterski krug za CCFL žarulje, pogotovo zato što je već bilo članaka na internetu koji pokazuju temeljne mogućnost takve zamjene.

Rastavljanje monitora

Mnogo je članaka već napisano na temu rastavljanja monitora; svi monitori su međusobno vrlo slični, pa ukratko:
1. Odvijte nosač monitora i jedini vijak na dnu koji drži stražnju stijenku kućišta


2. Na dnu kućišta postoje dva utora između prednje i stražnje strane kućišta, umetnite odvijač s ravnom glavom u jedan od njih i počnite uklanjati poklopac sa zasuna duž cijelog perimetra monitora (jednostavnim okretanjem pažljivo okrećite odvijač oko svoje osi i tako podignite poklopac kućišta). Nema potrebe za ulaganjem pretjeranog napora, ali je teško izvaditi kućište iz zasuna samo prvi put (tijekom popravka otvorio sam ga mnogo puta, tako da je zasune postalo mnogo lakše ukloniti s vremenom).
3. Imamo pogled na ugradnju unutarnjeg metalnog okvira u prednji dio kućišta:


Izvadimo ploču s gumbima iz zasuna, izvadimo (u mom slučaju) konektor zvučnika i, savijajući dva zasuna na dnu, izvadimo unutarnje metalno kućište.
4. S lijeve strane možete vidjeti 4 žice koje povezuju lampe pozadinskog osvjetljenja. Vadimo ih tako da ih lagano stisnemo jer... Da ne bi ispao, konektor je napravljen u obliku male štipaljke. Također uklanjamo široki kabel koji ide do matrice (na vrhu monitora), stišćući njegov konektor sa strane (budući da konektor ima bočne zasune, iako to nije vidljivo na prvi pogled na konektor):


5. Sada morate rastaviti "sendvič" koji sadrži samu matricu i pozadinsko osvjetljenje:


Na obodu su zasuni koji se mogu otvoriti laganim pomicanjem istim ravnim odvijačem. Prvo se uklanja metalni okvir koji drži matricu, nakon čega možete odvrnuti tri mala vijka (obični Phillips odvijač neće raditi zbog njihove minijaturne veličine, trebat će vam posebno mali) koji drže upravljačku ploču matrice i matrica se može ukloniti (monitor je najbolje postaviti na tvrdu površinu, poput stola prekrivenog matricom od tkanine okrenutom prema dolje, odvrnuti kontrolnu ploču, staviti je na stol rasklopljenu kroz kraj monitora i jednostavno podići kućište s pozadinskim osvjetljenjem, podignite ga okomito prema gore, a matrica će ostati ležati na stolu. Možete ga pokriti nečim da ne skuplja prašinu i sastaviti obrnutim redoslijedom - tj. pokriti matricu koja leži na stolu. stol s montiranim kućištem s pozadinskim osvjetljenjem, namotajte kabel kroz kraj do upravljačke ploče i, zavrtanjem upravljačke ploče, pažljivo podignite sklopljenu jedinicu).
Matrica se dobiva zasebno:


I blok s pozadinskim osvjetljenjem zasebno:


Jedinica s pozadinskim osvjetljenjem rastavlja se na isti način, samo što umjesto metalnog okvira, pozadinsko osvjetljenje drži plastični okvir, koji istovremeno postavlja pleksiglas koji se koristi za raspršivanje pozadinskog svjetla. Većina zasuna nalazi se sa strane i slični su onima koji su držali metalni okvir matrice (otvaraju se odvajanjem ravnim odvijačem), ali sa strane ima nekoliko zasuna koji se otvaraju "unutra" (morate ih pritisnuti odvijačem tako da zasuni uđu u kućište).
Prvo sam se sjetio položaja svih dijelova koje treba ukloniti, ali onda se pokazalo da ih nije moguće "pogrešno" sastaviti, pa čak i ako dijelovi izgledaju potpuno simetrično, razmaci između zasuna na različitim stranama metalni okvir i izbočine za zaključavanje na stranama plastičnog okvira koji drže pozadinsko osvjetljenje neće dopustiti da se "pogrešno" sastave "
To je sve – rastavili smo monitor.

LED traka za osvjetljenje

U početku je odlučeno da se pozadinsko osvjetljenje napravi od LED trake s bijelim LED diodama 3528 - 120 LED dioda po metru. Prvo što se pokazalo je da je širina trake 9 mm, a širina lampi za pozadinsko osvjetljenje (i sjedište za traku) je 7 mm (zapravo, postoje lampe za pozadinsko osvjetljenje dva standarda - 9 mm i 7 mm, ali u mom slučaju su bile 7 mm). Stoga je nakon ispitivanja vrpce odlučeno da se odreže 1 mm od svakog ruba vrpce, jer to nije utjecalo na vodljive puteve na prednjem dijelu trake (a sa stražnje strane, duž cijele trake, nalaze se dvije široke jezgre napajanja, koje neće izgubiti svoja svojstva zbog smanjenja od 1 mm na duljini pozadinskog osvjetljenja od 475 mm, jer će struja biti mala). Rečeno, učinjeno:


Jednako uredno LED traka svjetla podšišana po cijeloj dužini (na fotografiji je primjer što se dogodilo prije i što se dogodilo nakon podrezivanja).
Trebat će nam dvije trake od 475 mm trake (19 segmenata od 3 LED diode po traci).
Htio sam da pozadinsko osvjetljenje monitora radi isto kao i standardno (tj. palilo ga je i gasilo kontroler monitora), ali sam želio podesiti svjetlinu “ručno”, kao na starim CRT monitorima, jer Ovo je često korištena funkcija i umorio sam se od navigacije kroz izbornike na ekranu svaki put pritišćući nekoliko tipki (na mom monitoru tipke desno-lijevo ne podešavaju modove monitora, već glasnoću ugrađenih zvučnika, pa su se načini svaki put morali mijenjati kroz izbornik). Da bih to učinio, pronašao sam priručnik za svoj monitor na internetu (za one kojima je potreban, priložen je na kraju članka) i na stranici s pločom za napajanje, prema dijagramu, +12V, uključeno, Pronađeni su Dim i GND koji nas zanimaju.


Uključeno - signal s upravljačke ploče za uključivanje pozadinskog osvjetljenja (+5V)
Dim - PWM kontrola svjetline pozadinskog osvjetljenja
Pokazalo se da je +12V daleko od 12, ali negdje oko 16V bez opterećenja pozadinskog osvjetljenja i negdje oko 13,67V s opterećenjem
Također je odlučeno da se ne rade nikakve PWM prilagodbe svjetline pozadinskog osvjetljenja, već da se pozadinsko osvjetljenje pojača DC(istodobno je riješen problem da na nekim monitorima PWM pozadinsko osvjetljenje radi na ne baš visokoj frekvenciji, a kod nekih to čini oči malo umornijima). U mom monitoru, "nativna" PWM frekvencija bila je 240 Hz.
Dalje na ploči smo pronašli kontakte na koje se dovodi On signal (označeno crvenom bojom) i +12V na invertersku jedinicu (skakač koji se mora ukloniti da bi se inverterska jedinica isključila označena je zelenom bojom). (fotografija se može povećati da se vide bilješke):


Linearni regulator LM2941 korišten je kao osnova za upravljački krug, uglavnom zato što je pri struji do 1A imao zaseban On/Off kontrolni pin, koji je trebao služiti za upravljanje uključivanjem/isključivanjem pozadinskog osvjetljenja pomoću On signala s kontrolne ploče monitora. Istina, u LM2941 ovaj signal je invertiran (to jest, postoji napon na izlazu kada je On/Off ulaz nula potencijala), tako da smo morali sastaviti pretvarač na jednom tranzistoru kako bi odgovarao izravnom On signalu iz upravljačke ploče i invertirani ulaz LM2941. Shema ne sadrži druge ekscese:


Izlazni napon za LM2941 izračunava se pomoću formule:

Vout = Vref * (R1+R2)/R1

Gdje je Vref = 1,275 V, R1 u formuli odgovara R1 u dijagramu, a R2 u formuli odgovara paru otpornika RV1+RV2 u dijagramu (dva otpornika su uvedena radi lakšeg podešavanja svjetline i smanjenja raspona reguliranih napona promjenjivim otpornikom RV1).
Uzeo sam 1kOhm kao R1, a odabir R2 provodi se prema formuli:

R2=R1*(Vout/Vref-1)

Maksimalni napon koji nam treba za traku je 13V (uzeo sam malo više od nominalnih 12V da ne izgubim svjetlinu, a traka će preživjeti i takav blagi prenapon). Oni. maksimalna vrijednost R2 = 1000*(13/1,275-1) = 9,91 kOhm. Minimalni napon pri kojem traka još uvijek barem nekako svijetli je oko 7 volti, tj. minimalna vrijednost R2 = 1000*(7/1,275-1) = 4,49 kOhm. Naš R2 sastoji se od promjenjivog otpornika RV1 i otpornika za podešavanje s više zavoja RV2. Otpor RV1 je 9,91 kOhm - 4,49 kOhm = 5,42 kOhm (odaberemo najbližu vrijednost RV1 - 5,1 kOhm), a RV2 je postavljen na približno 9,91-5,1 = 4,81 kOhm (u stvari, najbolje je prvo sastaviti krug , postavite maksimalni otpor RV1 i izmjerite napon na Na izlazu LM2941 postavite otpor RV2 tako da izlaz ima potrebni maksimalni napon (u našem slučaju oko 13 V).

Ugradnja LED trake

Budući da su se nakon rezanja trake za 1 mm ogolili strujni vodiči na krajevima trake, zalijepio sam električnu traku (nažalost, ne plavu već crnu) na tijelo na mjesto gdje će se traka lijepiti. Traka je zalijepljena na vrhu (dobro je površinu zagrijati fenom jer se traka puno bolje lijepi na toplu podlogu):


Zatim se montira stražnja folija, pleksiglas i svjetlosni filtri koji leže na vrhu pleksiglasa. Uz rubove sam traku poduprla komadićima gumice (da se rubovi na traci ne odlijepe):


Nakon toga, jedinica pozadinskog osvjetljenja se sastavlja obrnutim redoslijedom, matrica se postavlja na mjesto, a žice pozadinskog osvjetljenja se izvlače.
Krug je bio sastavljen na matičnoj ploči (zbog jednostavnosti, odlučio sam ne ožičiti ploču) i pričvršćen je vijcima kroz rupe na stražnjoj stijenci metalnog kućišta monitora:




Napajanje i upravljački signal uključeni dovedeni su iz ploče napajanja:


Procijenjena snaga dodijeljena LM2941 izračunava se pomoću formule:

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

Za moj slučaj, to je Pd = (13,6-13)*0,7 +13,6*0,006 = 0,5 Watt, pa je odlučeno zadovoljiti se najmanjim radijatorom za LM2941 (postavljen kroz dielektričnu podlogu jer nije izoliran od tlo u LM2941).
Konačna montaža pokazala je da je dizajn potpuno funkcionalan:


Među prednostima:

• Koristi standardnu ​​LED traku
• Jednostavna upravljačka ploča

Nedostaci:

• Nedovoljna svjetlina pozadinskog osvjetljenja u svijetlim uvjetima dnevno svjetlo(monitor je ispred prozora)
• LED diode u traci nisu dovoljno razmaknute, tako da su mali konusi svjetla iz svake pojedinačne LED diode vidljivi blizu gornjeg i donjeg ruba monitora
• Ravnoteža bijele boje je malo pomaknuta i postaje blago zelenkasta (to se najvjerojatnije može riješiti podešavanjem ravnoteže bijele boje na samom monitoru ili video kartici)

Prilično dobra, jednostavna i proračunska opcija za popravak pozadinskog osvjetljenja. Prilično je ugodno gledati filmove ili koristiti monitor kao kuhinjski TV, ali vjerojatno nije prikladan za svakodnevni rad.

Podešavanje svjetline pomoću PWM

Za one Habrovce koji se, za razliku od mene, ne sjećaju s nostalgijom analognih tipki za kontrolu svjetline i kontrasta na starim CRT monitori Možete upravljati standardnim PWM-om koji generira kontrolna ploča monitora bez iznošenja ikakvih dodatnih kontrola van (bez bušenja tijela monitora). Da biste to učinili, dovoljno je sastaviti I-NE krug na dva tranzistora na On/Off ulazu regulatora i ukloniti kontrolu svjetline na izlazu (set izlazni napon konstantan na 12-13V). Izmijenjena shema:


Otpor otpornika za podešavanje RV2 za napon od 13 V trebao bi biti oko 9,9 kOhm (ali bolje je postaviti ga točno kada je regulator uključen)

Gušće LED pozadinsko osvjetljenje

Kako bi se riješio problem nedovoljne svjetline (i istovremeno ujednačenosti) pozadinskog osvjetljenja, odlučeno je instalirati više LED dioda i češće. Budući da se pokazalo da je kupnja LED dioda pojedinačno skuplja od kupnje 1,5 metara trake i odlemljivanja od tamo, odabrano je više ekonomična opcija(odlemiti LED s trake).
Same LED diode 3528 postavljene su na 4 trake širine 6 mm i dužine 238 mm, 3 LED diode u nizu u 15 paralelnih sklopova na svakoj od 4 trake (uključen je raspored ploča za LED). Nakon lemljenja LED dioda i žica dobiva se sljedeće:




Trake su položene u dvije na vrhu i na dnu sa žicama do ruba monitora na spoju u sredini:




Nazivni napon na LED diodama je 3,5 V (raspon od 3,2 do 3,8 V), tako da se sklop od 3 serije LED dioda treba napajati naponom od oko 10,5 V. Dakle, potrebno je ponovno izračunati parametre regulatora:


Maksimalni napon koji nam treba za traku je 10,5V. Oni. maksimalna vrijednost R2 = 1000*(10,5/1,275-1) = 7,23 kOhm. Minimalni napon pri kojem LED sklop još uvijek barem nekako svijetli je oko 4,5 volta, tj. minimalna vrijednost R2 = 1000*(4,5/1,275-1) = 2,53 kOhm. Naš R2 sastoji se od promjenjivog otpornika RV1 i otpornika za podešavanje s više zavoja RV2. Otpor RV1 je 7,23 kOhm - 2,53 kOhm = 4,7 kOhm, a RV2 je postavljen na približno 7,23-4,7 = 2,53 kOhm i podešen u sklopljenom krugu za dobivanje 10,5 V na izlazu LM2941 pri maksimalnom otporu RV1.
Jedan i pol puta više LED dioda troši 1,2 A struje (nominalno), tako da će disipacija snage na LM2941 biti jednaka Pd = (13,6-10,5)*1,2 +13,6*0,006 = 3,8 Watta, što već zahtijeva solidniji hladnjak za odvođenje topline:


Skupljamo, povezujemo, postajemo puno bolji:


Prednosti:

• Prilično visoka svjetlina (možda usporediva, a možda čak i bolja od svjetline starog CCTL pozadinskog osvjetljenja)
• Odsutnost svjetlosnih stožaca na rubovima monitora od pojedinačnih LED dioda (LED diode se nalaze prilično često i pozadinsko osvjetljenje je ujednačeno)
• Još uvijek jednostavno i jeftina ploča upravljanje

Mane:

• Nije riješen problem s ravnotežom bijele koja prelazi u zelenkaste tonove
• LM2941, iako ima veliki hladnjak, zagrijava se i grije sve unutar kućišta

Upravljačka ploča bazirana na step-down regulatoru

Kako bi se uklonio problem grijanja, odlučeno je sastaviti regulator svjetline na temelju Step-down regulatora napona (u mom slučaju odabran je LM2576 sa strujom do 3A). Također ima invertirani On/Off kontrolni ulaz, tako da za usklađivanje postoji isti pretvarač na jednom tranzistoru:


Zavojnica L1 utječe na učinkovitost pretvarača i trebala bi biti 100-220 µH za struju opterećenja od oko 1,2-3A. Izlazni napon izračunava se pomoću formule:

Vout=Vref*(1+R2/R1)

Gdje je Vref = 1,23 V. Za dati R1, možete dobiti R2 pomoću formule:

R2=R1*(Vout/Vref-1)

U izračunima, R1 je ekvivalentan R4 u krugu, a R2 je ekvivalentan RV1+RV2 u krugu. U našem slučaju, za podešavanje napona u rasponu od 7,25 V do 10,5 V, uzimamo R4 = 1,8 kOhm, promjenjivi otpornik RV1 = 4,7 kOhm i otpornik za podešavanje RV2 na 10 kOhm s početnom aproksimacijom od 8,8 kOhm (nakon sastavljanja kruga , najbolje je postaviti njegovu točnu vrijednost mjerenjem napona na izlazu LM2576 pri maksimalnom otporu RV1).
Odlučio sam napraviti pločicu za ovaj regulator (dimenzije nisu bile bitne, jer u monitoru ima dovoljno mjesta za montiranje čak i veće ploče):


Sklop upravljačke ploče:


Nakon instalacije u monitor:


Svi su ovdje:


Čini se da nakon sklapanja sve radi:


Konačna opcija:


Prednosti:

• Dovoljna svjetlina
• Step-down regulator se ne zagrijava i ne zagrijava monitor
• Nema PWM-a, što znači da ništa ne trepće na bilo kojoj frekvenciji
• Analogna (ručna) kontrola svjetline
• Nema ograničenja minimalne svjetline (za one koji vole raditi noću)

Mane:

• Balans bijele je malo pomaknut prema zelenim tonovima (ali ne mnogo)
• Pri niskoj svjetlini (vrlo niskoj), vidljiva je neravnomjernost u sjaju LED dioda različitih sklopova zbog širenja parametara

Mogućnosti poboljšanja:

• Ravnoteža bijele boje je podesiva u postavkama monitora i u postavkama gotovo svake video kartice
• Možete pokušati instalirati druge LED diode koje neće značajno poremetiti ravnotežu bijele boje
• Kako biste uklonili neravnomjeran sjaj LED dioda pri niskoj svjetlini, možete koristiti: a) PWM (podesite svjetlinu pomoću PWM-a tako da uvijek dajete nazivni napon) ili b) spojite sve LED diode u seriju i napajajte ih podesivim izvorom struje (ako spojite svih 180 LED dioda u seriju, trebat će vam 630V i 20mA), tada bi ista struja trebala proći kroz sve LED diode, a svaka će imati svoj pad napona; svjetlina se regulira promjenom struje, a ne napona.
• Ako želite napraviti krug temeljen na PWM za LM2576, možete koristiti NAND krug na ulazu za uključivanje/isključivanje ovog regulatora za smanjenje (slično gornjem krugu za LM2941), ali bolje je staviti dimer razmak negativne žice LED dioda preko MOSFET-a na logičkoj razini

Možete preuzeti sa ovog linka:

• AOC2216Sa Servisni priručnik
• Podatkovne tablice LM2941 i LM2576
• Regulatorski sklopovi za LM2941 u Proteus 7 i PDF formatu
• Raspored ploče za LED diode u formatu Sprint Layout 5.0
• Dijagram i izgled ploče regulatora na LM2576 u Proteusu 7 i PDF formatu

LED diode sve više zauzimaju mjesto među izvorima rasvjete.
Niska potrošnja energije i svjetlina omogućili su LED diodama da istisnu tradicionalne žarulje sa žarnom niti i da se prilično pouzdano natječu sa štednim žaruljama.
Podlegavši ​​općem trendu, odlučio sam vlastitim rukama dotaknite i vlastitim očima pogledajte LED matricu, koja ne zahtijeva nikakve posebne upravljačke programe, već se spaja izravno na mrežu od 220 volti. Tko je zainteresiran? ova tema, molim pod kat.
Kao rezultat toga, odabrao sam sljedeću kopiju:

Iz opisa na stranici proizlazi da ovaj izvor Sveta:
- proizvedeno korištenjem LED SOV tehnologije;
- napon napajanja 220 volti;
- potrošnja energije 30 vata;
- temperatura boje 2500-3200K;
- materijal podloge (baze) aluminij;
- ukupne dimenzije 40*60mm;

Dok je pošiljka putovala, učio sam teoriju.
Što je LED COB tehnologija?

Do otprilike 2009. LED proizvodi imali su samo jedan smjer razvoja – povećanje snage LED dioda ili Power LEDs. Poboljšanje ove tehnologije omogućilo je postizanje snage jedne LED diode od 10 vata.
Kako se pokazalo, daljnje povećanje snage nema smisla zbog visokih troškova proizvodnje zasebnog snažnog LED-a. Važnu ulogu u traženju drugačijeg razvojnog puta odigrala je i činjenica da je LED točkasti izvor svjetlosti te je pomoću nje moguće postići osvjetljenje velike površine. snažne LED diode Pokazalo se da to nije lako i nije baš jeftino. Da bi se dobili koliko-toliko prihvatljivi rezultati, bilo je potrebno koristiti optičke sustave za difuziju svjetlosti.
Sljedeći korak bio je korištenje SMD LED dioda za stvaranje prihvatljivih difuznih izvora svjetlosti - veliki broj LED dioda zalemljen je na jednu ploču. Nedostaci su ukupni radni intenzitet procesa - izrada pojedinačnih LED dioda (svaka na svojoj keramičkoj podlozi + osobni fosforni sloj itd.). Osim toga, nedostaci metode bili su niska pouzdanost pojedinačnih LED dioda i potreba za popravkom ako barem jedna od njih ne uspije.
Kao rezultat toga, inženjeri su došli na ideju o potrebi proizvodnje LED dioda bez osobnih atributa i postavljanja na jednu ploču na kratka udaljenost jedan od drugog ispod zajedničkog sloja fosfora, tj. LED OWL tehnologija. U konačnici, to je omogućilo smanjenje cijene izvora svjetlosti u cjelini i, u slučaju kvara pojedinih LED dioda, promjenu cijelog modula (matrice).

Paket je stigao u žutoj omotnici s mjehurićima unutra. Sama matrica je zatvorena u odgovarajuću plastičnu vrećicu.

Kao što vidite, LED diode su doista smještene blizu jedna drugoj, prekrivene zajedničkim slojem fosfora i zaštićene masom koja podsjeća na plastično ljepilo.
Bijela tvar oko perimetra matrice i koja štiti pogonski krug slična je gumi ili vrućem ljepilu - nije tvrda, elastična masa. To je omogućilo njegovo uklanjanje iz najistaknutijih kućišta i utvrđivanje da je jedan od njih diodni most MB10S s maksimalnim konstantnim obrnutim naponom od 1000 volti i maksimalnom strujom naprijed od 0,5 ampera.
Podatkovna tablica:

Dimenzije odgovaraju navedenim u opisu.

Debljina podloge je 1 mm, a težina matrice je čak 8 grama.

Nije potrebno spominjati da, kao i LED diode velike snage, matrice također trebaju hladnjak. Hladnjak iz procesora je odabran kao takav.


Matrica je pričvršćena na radijator pomoću samoreznih vijaka i termalne paste KPT-8.
U ovom slijedu radnji napravljena je pogreška - žica je trebala biti zalemljena prije pričvršćivanja matrice na radijator - toplina iz lemilice otišla je u hladnjak. Rezultat lemljenja vidljiv je na fotografiji. Međutim, žice su bile čvrsto držane i nisam maknuo matricu.


Prvo uključivanje ostavilo je neizbrisiv dojam - reći "svijetlo" znači ne reći ništa. Čak i ako se gleda iz daljine pod blagim kutom u odnosu na ravninu matrice, “zečevi” su zajamčeni. U usporedbi s postojećim štedne lampe Na temperaturi od 2800K svjetlost je bijela i ima je puno.

Soba od 14 kvadratnih metara metara osvijetljena je više nego dobro.

Nakon 20 minuta temperatura je porasla na 85 stupnjeva. Nisam dalje testirao snagu matrice, iako kontrolni čipovi mogu kontrolirati struju kroz LED diode kada su jako vruće.

Daljnji testovi provedeni su pomoću prisilnog hlađenja pomoću standardnog hladnjaka iz ovog radijatora i ploče za kontrolu brzine ventilatora. Potonji je uklonjen iz starog PC napajanja.

Temperatura se sat i pol nije dizala iznad 31,5 stupnjeva, a ventilator je radio na malim brzinama bez ubrzavanja.

Nakon toga je ploča za kontrolu brzine ventilatora uklonjena iz dizajna, a napajanje je zamijenjeno 9-voltnim.

Povećanje napona u mreži omogućilo je provjeru odgovara li deklarirana potrošnja energije stvarnoj.

Očekivano, kamera je reagirala na treperenje matrice frekvencijom od 100 Hertza. Nisam snimio video, ali sam uspio snimiti sljedeće:

Bilo bi moguće boriti se protiv valova lemljenjem kondenzatora na diodni most. To bi uzrokovalo porast napona na 220 * 1,41 = 310,2 volti i bilo bi potrebno igrati se s ograničavajućim otpornicima BP5132H, ali budući da sam u početku bio svjestan da ovaj izvor svjetlosti nije za stambene prostore, nisam započeo ovu borbu.
Opseg primjene matrice je opća rasvjeta ulice, pomoćnih prostorija itd., pa se stoga pulsacije mogu zanemariti.
Uz pomoć LATR-a, moguće je utvrditi (eksperiment je proveden na poslu i nisam fotografirao, da ne bih odgovarao na pitanja: "Zašto?") da je donji prag na kojem matrica još uvijek emitira svjetlo je 130-ak volti. Nisam primijenio više od 250 volti, ali u tom slučaju maska ​​za zavarivanje ne bi škodila).
Zbog činjenice da ovaj izvor svjetlosti ima veliku snagu i, da tako kažem, povećanu gustoću svjetlosti, difuzni zaslon ispred matrice ne bi bio naodmet.

Kao rezultat toga, nedostaci uključuju:
- povećana proizvodnja topline (tehnološki troškovi, ali ne dizajn) i potreba za korištenjem hladnjaka (po mogućnosti aktivno hlađenje);
- prilično visok trošak.

Međutim, ti su nedostaci više nego nadoknađeni svjetlinom ove matrice, sposobnošću osvjetljavanja velikog područja i usklađenošću s deklariranim karakteristikama.
Treperenje ne mogu pripisati negativnim značajkama onoliko koliko područje primjene matrice NIJE stambeni prostor.
Zasebno bih se želio obratiti sljedbenicima Reda "Mrzitelja paragrafa 18"). Prijatelji, molim vas da budete objektivni u ocjeni informacija iznesenih u recenziji, tim više što je za njihovo prikupljanje, sistematiziranje i prezentiranje bilo potrebno dosta truda i vremena.

Proizvod je dostavljen za pisanje recenzije od strane trgovine. Recenzija je objavljena u skladu s klauzulom 18 Pravila stranice.

Planiram kupiti +44 Dodaj u favorite Svidjela mi se recenzija +60 +111

Počnimo s vrstama matričnih veza, postoje samo dvije: serijska i paralelna, + opcija kombiniranog napajanja. Prednosti i mane su prikazane na slici; za velike matrice poželjno je koristiti paralelni tip, na taj način je napajanje organizirano mnogo bolje. Ali morat ćete petljati s granama žica za napajanje. Ako napravite matricu od vijenca modula, onda je prirodno lakše napraviti je u cik-cak. Ali svakako provjerite različite svjetline i provjerite ima li dovoljno struje za udaljene LED diode (kada napon padne, navedena bijela boja postaje žuta (mali pad) ili crvena (jaki pad napona). U ovom slučaju, snaga morat će se duplicirati debelim žicama na svaki komad trake (na svaki red matrice).

Matrica je spojena na Arduino u skladu s tim, a zatim se iz nje izvlači izlaz. Važne točke:

• Arduino logički pin spojen na pin DIN traka (matrica) kroz otpornik s nominalnom vrijednošću od 220 Ohma (možete uzeti bilo koji u rasponu od 100 Ohma - 1 kOhm). Potreban za zaštitu Arduino pina od preopterećenja, tj. ograničiti struju u krugu (vidi Ohmov zakon);

• GND (uzemljenje, minus) traka Obavezno spaja se na Arduino GND pin čak i uz odvojeno napajanje;

• Elektrolitički kondenzator za napajanje Arduina potreban je za filtriranje naglih padova napona koje vrpca stvara pri promjeni boja. Napon kondenzatora je od 6.3V (što je veći, to je kondenzator veći i skuplji), kapacitet je oko 470 uF, može i više, manje se ne preporučuje. Uopće možete bez njega, ali postoji rizik od narušavanja stabilnosti rada!

• Potreban je kondenzator za napajanje vrpce kako bi se olakšao rad napajanja tijekom naglih promjena svjetline matrice. Opet opet Uopće možete bez njega, ali postoji opasnost od poremećaja stabilnosti rada!

• Snaga (i maksimalna izlazna struja) napajanja odabire se na temelju veličine matrice i načina rada u kojima će raditi. Pogledajte znak i zapamtite kineski amper, tj. Napajanje se mora uzeti s rezervom struje od 10-20%! Tablica prikazuje vrijednosti trenutna potrošnja trake.

• U firmware-u GuyverMatrixOS verzija 1.2 i novija, konfigurirano je ograničenje struje sustava. Kako to radi: u postavkama skice postoji parametar CURRENT_LIMIT, koji postavlja maksimalnu potrošnju struje matrice u miliamperima. Arduino će napraviti izračun na temelju boja i svjetline LED dioda i automatski smanjiti svjetlinu cijele matrice kako bi spriječio prekoračenje utvrđenog ograničenja struje u posebno "gutajućim" modovima. Ovo je vrlo cool značajka!

MONTAŽA KUĆIŠTA I DIFUZORA

FIRMWARE I POSTAVKE

Prvo što trebate učiniti je konfigurirati ga u skici dimenzije matrice, spojna točka I smjer prvog segmenta trake. Savjet ispod.

Ova vrsta inicijalizacije matrice omogućuje vam povezivanje matrice bilo koje konfiguracije s bilo kojim položajem početka matrice. Ovo je prikladno za kupljene matrice, koje se mogu samo "uvijati", i za domaće, kada postoje neke osobitosti kućišta ili ožičenja. To jest, bez obzira na to kako napravite ili postavite matricu, ona će i dalje raditi s ispravnim položajem ishodišta. Usput, možete vrlo lako "zrcaliti" matricu vodoravno ili okomito, ako je to iznenada potrebno iz nekog razloga: samo promijenite vezu na "suprotnu" duž željene osi. Na primjer, želimo okomito zrcaliti vrstu veze (1, 0). Konfiguriramo ga kao (2, 2) - pogledajte gornju sliku. Ako tip (3, 1) želimo vertikalno zrcaliti, postavimo ga kao (2, 3). Upišite (3, 2) vodoravno? Molimo stavite to kao (2, 2). Nadam se da je logika jasna.

Ako ste novi u Arduinu, stanite i naučite. Nakon instaliranja upravljačkih programa i biblioteka, možete nastaviti s bljeskanjem firmvera platforme. Imam gotov projekt s igrama i efektima, idi po detalje i firmware. Dalje će biti informacije za programere, odnosno one koji žele sami napisati nešto za matricu!

Na samom početku firmware-a nalaze se postavke za vrstu matrice i njenu vezu; stajanjem licem prema matrici određuje se vrsta veze. Da biste pojednostavili postavljanje veze matrice (kut i smjer), upotrijebite gornji savjet =)

// **************** MATRIX SETTINGS **************** #define LED_PIN 6 // tape pin #define BRIGHTNESS 60 // standardna maksimalna svjetlina (0-255) #define WIDTH 16 // širina matrice #define HEIGHT 16 // visina matrice #define MATRIX_TYPE 0 // vrsta matrice: 0 - cik-cak, 1 - sekvencijalno #define CONNECTION_ANGLE 0 // spojni kut: 0 - dolje lijevo, 1 - gore lijevo, 2 - gore desno, 3 - dolje desno #define STRIP_DIRECTION 0 // smjer trake od kuta: 0 - desno, 1 - gore, 2 - lijevo, 3 - dolje

Firmware također sadrži karticu utility_funx, koji sadrži sve funkcije za rad s matricom:

Void loadImage(naziv polja bitmape); // prikaz slike iz niza "ime niza". Za slike pročitajte ispod void drawDigit3x5(byte digit, byte X, byte Y, uint32_t color); // crtanje broja (znamenka, X koordinata, Y koordinata, boja) void drawDots(byte X, byte Y, uint32_t color); // crtanje točaka za sat (X koordinata, Y koordinata, boja) void drawClock(byte hrs, byte mins, boolean dots, byte X, byte Y, uint32_t color1, uint32_t color2); // crtanje sata (sati, minute, točke uključivanja/isključivanja, X koordinata, Y koordinata, boja1, boja2) static uint32_t expandColor(uint16_t boja); // pretvaranje boje iz 16 bita u 24 bita uint32_t gammaCorrection(uint32_t boja); // gama korekcija (pretvara boju u prirodniju boju) void fillAll(uint32_t color); // ispunimo cijelu matricu bojom void drawPixelXY(byte x, byte y, uint32_t color); // funkcija za crtanje točke po X Y koordinatama (X koordinata, Y koordinata, boja) uint32_t getPixColor(int thisPixel); // funkcija za dobivanje boje piksela po njegovom broju uint32_t getPixColorXY(byte x, byte y); // funkcija za dobivanje boje piksela u matrici po njegovim koordinatama (X koordinata, Y koordinata) uint16_t getPixelNumber(byte x, byte y); // dobivanje broja piksela u feedu prema koordinatama (X koordinata, Y koordinata, boja)

Ishodište koordinata matrice je donji lijevi kut, ima nula koordinata!

Pomoću ovih funkcija možete stvoriti razne efekte različitih stupnjeva težine, kao i klasične igre!

U posljednjih godina LED matrice imaju široku primjenu u vanjskom oglašavanju i raznim informativnim pločama. Prilično svijetle i dinamične - savršeno privlače pozornost i ne slijepe na sunčanom danu. Svatko od vas ih svakodnevno viđa na ulicama svog grada.
Naravno, njihovo širenje je olakšano niska cijena(zbog Kineski proizvođači) i jednostavnost sastavljanja zaslona.

Ali što ako pokušate koristiti slične matrice u svojim mikrokontrolerskim uređajima? Kakvo sučelje razmjene i izlaznu logiku imaju ove matrice?
Pokušajmo sve ovo shvatiti.

Kinezi nude i same matrice u različitim veličinama i sa različite rezolucije, kao i kontrolere za prikaz slika s raznim jednostavnim efektima, kao i sav potreban pribor, spojne kablove, okvire.
Matrice su dostupne u jednoj boji (bijela, žuta, crvena, zelena, plava) iu 3 boje (RGB). Oznaka modela matrice obično izgleda ovako Pxx ili PHxx, gdje je xx broj koji označava udaljenost između piksela u milimetrima. U mom slučaju to je P10. Osim toga, matrice nekih standardnih veličina nisu samo pravokutne, već i kvadratne.

Moguće opcije za veličine matrice

Dakle, imamo bijelu matricu od 32x16 piksela dimenzija 320x160 mm i, sukladno tome, međupikselnu udaljenost od 10 mm. Pogledajmo ga pobliže.
Pogled sprijeda:

Jeste li također mislili da su LED diode nekako ovalne? Zar nisi mislio...

Postoji mala nadstrešnica iznad LED dioda koja sprječava da sunčeva svjetlost obasja LED diode.

Pogled sprijeda sa skinutom plastičnom maskom

Okrenemo matricu i vidimo ploču:


Na ploči je hrpa logičkih čipova. Hajde da shvatimo kakve su to mikrosklopove:
1. 1 x SM74HC245D - neinvertirajući međuspremnik
2. 1 x SM74HC04 - 6 kanalni pretvarač
3. 1 x SM74HC138D - 8-bitni dekoder
4. 4 x APM4953 - montaža 2 P-kanalna MOSFET-a
5. 16 x 74HC595D - registar posmaka zasun
Dva 16-pinska konektora su konektori sučelja, jedan od njih je ulazni (na njega je spojen kontroler zaslona), a drugi je izlaz (na njega je spojena sljedeća matrica u lancu). Strelica na ploči je usmjerena od ulaznog konektora prema izlaznom konektoru.
Napajanje se dovodi na terminale u sredini ploče. Napon napajanja - 5V, maksimalna struja (kada su sve LED matrice uključene) - 2A (za bijelu matricu).

Sve gore navedene informacije, kao i demonstracija matrice u videu ispod. U njemu od 13:04 do 15:00 govorim o ovisnosti svjetline ekrana o broju matrica. To je zbog greške u algoritmu. Greška je ispravljena i sada se podaci učitavaju prije nego što se zaslon isključi.

Također će mi biti drago vidjeti vas na moj youtube kanal, gdje spajam puno drugih stvari na mikrokontrolere.

Hvala svima na pažnji!