Po vytvorení matice 8x10 ma kontaktovalo veľa ľudí so žiadosťou o vytvorenie väčšej matice a tiež o umožnenie zapisovania údajov do matice pomocou PC. Preto som jedného krásneho dňa zozbieral LED diódy, ktoré zostali po výrobe LED kocky, a rozhodol som sa vyrobiť väčšiu maticu, berúc do úvahy požiadavky, o ktoré ma kolegovia požiadali.

No, na čo čakáš? Vezmite si LED diódy a spájkovačku, pretože teraz spolu vytvoríme maticu LED 24x6!

Krok 1: Zhromaždite všetko, čo potrebujete

Pre tento projekt budete potrebovať základnú sadu nástrojov: spájkovačku, spájku, kliešte, nejaký drôt, nožnice na drôty, odstraňovač drôtov a nástroje na odstraňovanie, ak ich potrebujete.

Na vytvorenie matrice potrebujete:
1. 144 LED diód
2. 24 rezistorov (hodnota je určená typom LED, v mojom prípade 91 Ohmov)
3. Desatinné počítadlo 4017
4. 6 odporov s nominálnou hodnotou 1 kOhm
5. 6 tranzistorov 2N3904
6. Dlhá doska na chlieb
7. Arduino
8. 3 x 74HC595 posuvné registre
10. Viacpólové konektory

Krok 2: Ako to funguje?

Myšlienka fungovania LED matice je nasledovná: informácie sú zvyčajne rozdelené na malé kúsky, ktoré sa potom prenášajú jeden po druhom. Týmto spôsobom môžete ušetriť veľa pinov na Arduine a urobiť váš program celkom jednoduchým.

Teraz je čas použiť 3 posuvné registre, ktoré znásobujú viacero výstupov a ušetria množstvo arduino pinov.

Každý posuvný register má 8 výstupov a potrebujete len 3 arduino výstup na ovládanie takmer neobmedzeného počtu posuvných registrov.

Na skenovanie riadkov použijeme aj 4017 desatinné počítadlo. Dokáže skenovať až 10 riadkov, pretože máte len 10 výstupov, no na ich sledovanie potrebujete len 2 výstupy.

4017 je veľmi užitočný integrovaný obvod. S jej tvorbou sa môžete zoznámiť v poznámke pod čiarou

Ako som už povedal, skenovanie sa vykonáva pomocou desiatkového počítadla 4017 pripojením jedného riadka k zemi naraz a odosielaním údajov cez posuvné odpory do stĺpcov.

Krok 3: Návrh obvodu

Jediné prvky, ktoré som do schémy nezahrnul, sú odpory obmedzujúce prúd, pretože ich hodnota závisí od typu použitých LED. Preto si ich hodnotu musíte vypočítať sami.

Ak chcete vypočítať hodnoty 24 odporov, postupujte podľa nasledujúceho odkazu:.

Najprv sa musíte pozrieť na špecifikáciu LED, aby ste to zistili predné napätie a jednosmerný prúd. Tieto informácie je možné získať u predajcu. Obvod pracuje pri napätí 5V. Preto potrebujete 5V napájanie.

Stiahnuť ▼ pôvodný súbor aby ste si diagram preštudovali podrobnejšie (kliknutím na diagram obrázok zväčšíte).

Krok 4: Spájkovanie LED

Spájkovanie 144 LED diód na vytvorenie matice môže byť náročná úloha, ak presne neviete, ako na to.

Keď som naposledy spájkoval matricu, použil som veľa drôtených prepojok, ktoré sa veľmi ťažko spájkovali. Preto som tentoraz pristúpil k tomuto problému kreatívnejšie.

Musíte ohnúť kladný vodič LED smerom k ostatným vodičom a vytvoriť rad, potom odrezať nepoužitú časť vodiča a pokúsiť sa vytvoriť tieto spojenia čo najnižšie. Potom vykonajte tento postup podobne pre všetky pozitívne zvody.

Teraz sú záporné vodiče spojené do stĺpca a ich spájkovanie je ťažké kvôli kladnému radu v ich ceste. Takže musíte ohnúť záporný zvod o 90 stupňov, potom premostiť kladný rad na ďalší záporný zvod a tak ďalej pre zvyšok LED.

Nebudem vysvetľovať, ako spájkovať posuvné registre a iné súčiastky, keďže každý má svoj vlastný štýl a pracovné metódy.

Krok 5: Programovanie matice

Teraz sme sa dostali k poslednej fáze nášho projektu – programovaniu matice.

Predtým som už napísal dva programy, ktoré majú veľa spoločného.

Pridal som program, ktorý prijíma slovo alebo vetu zo sériového monitora IDE arduino a zobrazí ho na matrici. Programový kód je pomerne jednoduchý a netvrdí, že je najlepší na svete, ale naozaj funguje. Môžete napísať svoj vlastný kód alebo zmeniť môj, ako chcete.

Priložil som súbor k excelový formát takže si môžete vytvárať vlastné znaky a symboly.

Funguje to takto:

Vytvorte požadovaný znak pixel po pixeli (nebojte sa, je to veľmi jednoduché) a skopírujte výstupný riadok takto - #define (OUTPUT LINE)

Plánujem pridať animačný kód neskôr, keď budem mať viac času.

Krok 6: Zariadenie je pripravené!

Gratulujem! Maticu 24x6 ste si vyrobili sami a teraz na nej môžete rýchlo zobraziť všetko, čo potrebujete.

Teraz môžete testovať maticu, vymýšľať nové programy alebo vylepšovať rozhranie.

Zoznam rádioelementov

Označenie	Typ	Denominácia	Množstvo	Poznámka	Obchod	Môj poznámkový blok
	Arduino doska	Arduino Uno	1			Do poznámkového bloku
U1-U3	Posunový register	CD74HC595	3			Do poznámkového bloku
U 4	Špeciálna logika	CD4017B	1	K561IE8		Do poznámkového bloku
Q1-Q6	Bipolárny tranzistor	2N3904	6			Do poznámkového bloku
	Rezistor

Čas plynie bez povšimnutia a zdanlivo nedávno zakúpené vybavenie sa už rozpadá. Po odpracovaní 10 000 hodín sa lampy môjho monitora (AOC 2216Sa) vzdali života. Najprv sa podsvietenie nezaplo na prvý krát (po zapnutí monitora sa po pár sekundách podsvietenie vypol), čo sa vyriešilo opätovným zapnutím/vypnutím monitora, bolo treba monitor vypnúť 3x vypnuté/vypnuté, potom 5, potom 10 a v určitom momente sa nepodarilo zapnúť podsvietenie bez ohľadu na počet pokusov o jeho zapnutie. Ukázalo sa, že lampy vynesené na svetlo sveta mali sčernené okraje a boli legálne vyhodené do šrotu. Pokus o inštaláciu náhradných lámp (boli zakúpené nové žiarovky vhodnej veľkosti) bol neúspešný (monitor dokázal niekoľkokrát zapnúť podsvietenie, ale rýchlo opäť prešiel do režimu zapnutia a vypnutia) a zistenie príčin problému by mohlo byť v elektronike monitora ma priviedlo k myšlienke, že bude jednoduchšie zostaviť si vlastné podsvietenie monitora pomocou LED, ako opraviť existujúci invertorový obvod pre CCFL výbojky, najmä preto, že na internete už boli články ukazujúce zásadné možnosť takejto výmeny.

Demontáž monitora

Na tému rozoberania monitora už bolo napísaných veľa článkov, všetky monitory sú si navzájom veľmi podobné, takže v skratke:
1. Odskrutkujte držiak monitora a jedinú skrutku v spodnej časti, ktorá drží zadnú stenu puzdra


2. V spodnej časti puzdra sú dve drážky medzi prednou a zadnou stranou puzdra, do jednej z nich vložte plochý skrutkovač a začnite snímať kryt zo západiek po celom obvode monitora (jednoduchým otočením skrutkovač opatrne okolo svojej osi a tým zdvihnite kryt puzdra). Nie je potrebné vynakladať nadmerné úsilie, ale je ťažké vybrať puzdro zo západiek iba prvýkrát (počas opravy som ho veľakrát otvoril, takže západky sa časom oveľa ľahšie odstránili).
3. Máme pohľad na inštaláciu vnútorného kovového rámu v prednej časti skrine:


Vyberieme dosku s tlačidlami zo západiek, vyberieme (v mojom prípade) konektor reproduktora a ohnutím dvoch západiek v spodnej časti vyberieme vnútorné kovové puzdro.
4. Vľavo môžete vidieť 4 vodiče spájajúce podsvietenie. Vyberieme ich miernym stláčaním, pretože... Aby sa zabránilo jeho vypadnutiu, konektor je vyrobený vo forme malého clothespin. Odstránime tiež široký kábel smerujúci k matrici (v hornej časti monitora) a stlačíme jeho konektor po stranách (pretože konektor má bočné západky, hoci to na prvý pohľad na konektor nie je zrejmé):


5. Teraz musíte rozobrať „sendvič“ obsahujúci samotnú matricu a podsvietenie:


Po obvode sú západky, ktoré sa dajú otvoriť ľahkým páčením pomocou rovnakého plochého skrutkovača. Najprv sa odstráni kovový rám, ktorý drží matricu, potom môžete odskrutkovať tri malé skrutky (bežný krížový skrutkovač nebude fungovať kvôli ich miniatúrnej veľkosti, budete potrebovať obzvlášť malý), ktoré držia riadiacu dosku matrice a matricu možno vybrať (najlepšie je položiť monitor na tvrdý povrch, napríklad stôl pokrytý látkou smerom nadol, odskrutkovať riadiacu dosku, položiť ju na stôl, rozložiť cez koniec monitora a jednoducho zdvihnite podsvietené puzdro, zdvihnite ho kolmo hore a matrica zostane ležať na stole, môže sa niečím prikryť, aby sa nehromadil prach, a zostaviť presne v opačnom poradí - t.j. prikryte matricu ležiacu na stole so zmontovaným puzdrom s podsvietením omotajte kábel cez koniec k riadiacej doske a priskrutkovaním riadiacej dosky opatrne zdvihnite zostavenú jednotku).
Matica sa získava samostatne:


A podsvietený blok samostatne:


Podsvietená jednotka sa demontuje rovnakým spôsobom, len namiesto kovového rámu drží podsvietenie plastový rám, ktorý súčasne umiestňuje plexisklo slúžiace na rozptyl svetla podsvietenia. Väčšina západiek je umiestnená po stranách a je podobná tým, ktoré držali kovový rám matrice (otvárajú sa vypáčením pomocou plochého skrutkovača), ale po stranách je niekoľko západiek, ktoré sa otvárajú „do vnútra“ (musíte na ne zatlačiť skrutkovačom tak, aby sa západky dostali do puzdra).
Najprv som si pamätal polohu všetkých častí, ktoré sa majú odstrániť, ale potom sa ukázalo, že ich nebude možné zložiť „nesprávne“ a aj keď diely vyzerajú absolútne symetricky, vzdialenosti medzi západkami na rôznych stranách kovový rám a uzamykacie výstupky po stranách plastového rámu držiace podsvietenie neumožnia ich „nesprávnu montáž“ “
To je všetko – monitor sme rozobrali.

LED pásové osvetlenie

Najprv bolo rozhodnuté vyrobiť podsvietenie z LED pásu s bielymi LED 3528 - 120 LED na meter. Prvá vec, ktorá sa ukázala byť, je, že šírka pásky je 9 mm a šírka podsvietenia (a sedadla pre pásku) je 7 mm (v skutočnosti existujú podsvietenie dvoch štandardov - 9 mm a 7 mm, ale v mojom prípade to boli 7 mm). Preto sa po preskúmaní pásky rozhodlo odrezať 1 mm z každého okraja pásky, pretože toto neovplyvnilo vodivé cesty na prednej časti pásky (a na zadnej strane pozdĺž celej pásky sú dve široké silové jadrá, ktoré nestratia svoje vlastnosti znížením o 1 mm pri dĺžke podsvietenia 475 mm, pretože prúd bude malý). Len čo sa povie, tak urobí:


Rovnako úhľadné LED pásové svetlo orezané po celej dĺžke (na fotografii je príklad toho, čo sa stalo predtým a čo sa stalo po orezaní).
Budeme potrebovať dva pásy 475 mm pásky (19 segmentov po 3 LED na pás).
Chcel som, aby podsvietenie monitora fungovalo rovnako ako štandardné (t.j. zapínalo a vypínalo sa ovládačom monitora), ale jas som chcel nastaviť „ručne“, ako na starých CRT monitoroch, pretože Toto je často používaná funkcia a už ma unavuje prechádzať sa ponukami na obrazovke zakaždým stláčaním niekoľkých kláves (na mojom monitore klávesy vpravo a vľavo nenastavujú režimy monitora, ale hlasitosť vstavaných reproduktorov, takže režimy sa museli zakaždým meniť cez menu). K tomu som našiel na internete návod k môjmu monitoru (pre tých, ktorí ho potrebujú, je priložený na konci článku) a na stránke s Power Board podľa schémy +12V, On, Boli nájdené dim a GND, ktoré nás zaujímajú.


On - signál z riadiacej dosky na zapnutie podsvietenia (+5V)
Dim - PWM ovládanie jasu podsvietenia
+12V sa ukázalo byť ďaleko od 12, ale niekde okolo 16V bez záťaže podsvietenia a niekde okolo 13,67V so záťažou
Bolo tiež rozhodnuté, že sa nebudú vykonávať žiadne úpravy PWM jasu podsvietenia, ale napájanie podsvietenia DC(zároveň je vyriešený problém, že na niektorých monitoroch funguje PWM podsvietenie na nie veľmi vysokej frekvencii a pri niektorých to oči trochu unavuje). V mojom monitore bola „natívna“ frekvencia PWM 240 Hz.
Ďalej na doske sme našli kontakty, ku ktorým je privádzaný signál On (označené červenou farbou) a +12V do invertorovej jednotky (zelenou farbou je označená prepojka, ktorú je potrebné odstrániť pre odpojenie invertorovej jednotky). (fotku je možné zväčšiť a zobraziť poznámky):


Ako základ riadiaceho obvodu bol použitý lineárny regulátor LM2941 najmä preto, že pri prúde do 1A mal samostatný ovládací kolík On/Off, ktorý mal slúžiť na ovládanie zapnutia/vypnutia podsvietenia signálom On. z riadiacej dosky monitora. Je pravda, že v LM2941 je tento signál invertovaný (to znamená, že na výstupe je napätie, keď je vstup On/Off nulový potenciál), takže sme museli na jeden tranzistor zostaviť menič, aby sa zhodoval s priamym signálom On z riadiacej dosky a invertovaný vstup LM2941. Schéma neobsahuje žiadne ďalšie excesy:


Výstupné napätie pre LM2941 sa vypočíta podľa vzorca:

Vout = Vref* (R1+R2)/R1

Kde Vref = 1,275 V, R1 vo vzorci zodpovedá R1 v diagrame a R2 vo vzorci zodpovedá páru rezistorov RV1 + RV2 v diagrame (dva rezistory boli zavedené pre hladšie nastavenie jasu a zníženie rozsahu regulovaných napätí premenlivým odporom RV1).
Vzal som 1 kOhm ako R1 a výber R2 sa vykonáva podľa vzorca:

R2=R1*(Vout/Vref-1)

Maximálne napätie, ktoré na pásku potrebujeme je 13V (bral som o niečo viac ako nominálnych 12V, aby som nestratil jas a páska prežije aj takéto mierne prepätie). Tie. maximálna hodnota R2 = 1000*(13/1,275-1) = 9,91 kOhm. Minimálne napätie, pri ktorom páska ešte aspoň ako-tak svieti, je asi 7 voltov, t.j. minimálna hodnota R2 = 1000*(7/1,275-1) = 4,49 kOhm. Náš R2 sa skladá z variabilného odporu RV1 a viacotáčkového rezistora RV2. Odpor RV1 je 9,91 kOhm - 4,49 kOhm = 5,42 kOhm (vyberáme najbližšiu hodnotu RV1 - 5,1 kOhm) a RV2 je nastavený na približne 9,91 - 5,1 = 4,81 kOhm (v skutočnosti je najlepšie najprv zostaviť obvod , nastavte maximálny odpor RV1 a zmerajte napätie pri Na výstupe LM2941 nastavte odpor RV2 tak, aby výstup mal požadované maximálne napätie (v našom prípade cca 13V).

Inštalácia LED pásika

Keďže po prestrihnutí pásky o 1 mm boli na koncoch pásky obnažené silové vodiče, nalepil som na korpus v mieste, kde sa bude páska lepiť, elektrickú pásku (bohužiaľ nie modrú, ale čiernu). Páska je nalepená navrchu (povrch je dobré nahriať fénom, pretože páska oveľa lepšie drží na teplom povrchu):


Ďalej sa namontuje zadná fólia, plexisklo a svetelné filtre, ktoré ležia na vrchu plexiskla. Pozdĺž okrajov som pásku podložil kúskami gumy (tak, aby sa okraje pásky neodlepili):


Potom sa jednotka podsvietenia zostaví v opačnom poradí, matica sa nainštaluje na miesto a vytiahnu sa vodiče podsvietenia.
Obvod bol zostavený na doske na krájanie (kvôli jednoduchosti som sa rozhodol dosku nezapájať) a bol pripevnený skrutkami cez otvory v zadnej stene kovovej skrinky monitora:




Napájanie a riadiaci signál On boli dodávané z dosky napájacieho zdroja:


Odhadovaný výkon pridelený LM2941 sa vypočíta podľa vzorca:

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

V mojom prípade je to Pd = (13,6-13)*0,7 +13,6*0,006 = 0,5 Watt, takže bolo rozhodnuté vystačiť si s najmenším radiátorom pre LM2941 (umiestneným cez dielektrickú podložku, pretože nie je izolovaný od zem v LM2941).
Konečná montáž ukázala, že dizajn je plne funkčný:


Medzi výhody:

• Používa štandardný LED pásik
• Jednoduchá riadiaca doska

Nevýhody:

• Nedostatočný jas podsvietenia v jasných podmienkach denné svetlo(monitor je pred oknom)
• LED diódy v páse nie sú rozmiestnené dostatočne blízko, takže v blízkosti horného a spodného okraja monitora sú viditeľné malé kužele svetla z každej jednotlivej LED.
• Vyváženie bielej je trochu mimo a je mierne nazelenalé (pravdepodobne sa to dá vyriešiť úpravou vyváženia bielej buď na samotnom monitore alebo grafickej karte)

Celkom dobrá, jednoduchá a rozpočtová možnosť na opravu podsvietenia. Je celkom pohodlné pozerať filmy alebo používať monitor ako kuchynský televízor, no na každodennú prácu sa asi nehodí.

Nastavenie jasu pomocou PWM

Pre obyvateľov Habra, ktorí si na rozdiel odo mňa s nostalgiou nepamätajú analógové ovládače jasu a kontrastu na tých starých CRT monitory Môžete vykonávať ovládanie zo štandardného PWM generovaného riadiacou doskou monitora bez toho, aby ste vyniesli akékoľvek ďalšie ovládacie prvky von (bez vŕtania do tela monitora). K tomu stačí na vstupe On/Off regulátora zostaviť obvod AND-NOT na dvoch tranzistoroch a na výstupe odstrániť ovládanie jasu (nastav. výstupné napätie konštantná pri 12-13V). Upravená schéma:


Odpor trimovacieho rezistora RV2 pre napätie 13V by mal byť okolo 9,9 kOhm (lepšie je však nastaviť ho presne pri zapnutom regulátore)

Hustejšie LED podsvietenie

Na vyriešenie problému nedostatočného jasu (a zároveň rovnomernosti) podsvietenia sa rozhodlo inštalovať viac LED diód a častejšie. Keďže sa ukázalo, že kúpiť LED jednotlivo je drahšie ako kúpiť 1,5 metra pásika a odtiaľ ich odspájkovať, zvolilo sa viac ekonomická možnosť(odspájkujte LED z pásika).
Samotné 3528 LED diód sú umiestnené na 4 pásikoch šírky 6 mm a dĺžky 238 mm, 3 LED v sérii v 15 paralelných zostavách na každom zo 4 pásikov (rozloženie dosiek pre LED je súčasťou dodávky). Po spájkovaní LED a vodičov sa získa nasledovné:




Pásy sú položené po dvoch hore a dole s drôtmi k okraju monitora v spoji v strede:




Menovité napätie na LED je 3,5 V (rozsah od 3,2 do 3,8 V), takže zostava 3 LED v sérii by mala byť napájaná napätím cca 10,5 V. Preto je potrebné prepočítať parametre regulátora:


Maximálne napätie, ktoré na pásku potrebujeme, je 10,5V. Tie. maximálna hodnota R2 = 1000*(10,5/1,275-1) = 7,23 kOhm. Minimálne napätie, pri ktorom LED zostava ešte aspoň ako-tak svieti, je cca 4,5 voltu, t.j. minimálna hodnota R2 = 1000*(4,5/1,275-1) = 2,53 kOhm. Náš R2 sa skladá z variabilného odporu RV1 a viacotáčkového rezistora RV2. Odpor RV1 je 7,23 kOhm - 2,53 kOhm = 4,7 kOhm a RV2 je nastavený na približne 7,23 - 4,7 = 2,53 kOhm a nastavený v zostavenom obvode tak, aby sa získalo 10,5 V na výstupe LM2941 pri maximálnom odpore RV1.
Jeden a pol krát viac LED spotrebuje 1,2A prúdu (nominálne), takže strata energie na LM2941 sa bude rovnať Pd = (13,6-10,5)*1,2 +13,6*0,006 = 3,8 Watt, čo už vyžaduje pevnejšie chladič na odvod tepla:


Zbierame, spájame, zlepšujeme sa:


Výhody:

• Pomerne vysoký jas (možno porovnateľný a možno dokonca lepší ako jas starého podsvietenia CCTL)
• Absencia svetelných kužeľov na okrajoch monitora od jednotlivých LED diód (LED sa nachádzajú pomerne často a podsvietenie je rovnomerné)
• Stále jednoduché a lacná doska zvládanie

nedostatky:

• Problém s vyvážením bielej, ktoré prechádza do zelenkastých tónov, nebol vyriešený
• LM2941, aj keď s veľkým chladičom, sa zahrieva a ohrieva všetko vo vnútri skrinky

Riadiaca doska založená na zostupnom regulátore

Aby sa odstránil problém s vykurovaním, bolo rozhodnuté zostaviť regulátor jasu založený na regulátore napätia Step-down (v mojom prípade bol zvolený LM2576 s prúdom do 3A). Má tiež invertovaný riadiaci vstup zapnutia/vypnutia, takže na prispôsobenie je na jednom tranzistore rovnaký invertor:


Cievka L1 ovplyvňuje účinnosť prevodníka a mala by byť 100-220 µH pri zaťažovacom prúde približne 1,2-3A. Výstupné napätie sa vypočíta podľa vzorca:

Vout=Vref*(1+R2/R1)

Kde Vref = 1,23 V. Pre daný R1 môžete získať R2 pomocou vzorca:

R2=R1*(Vout/Vref-1)

Vo výpočtoch je R1 ekvivalentné R4 v obvode a R2 je ekvivalentné RV1+RV2 v obvode. V našom prípade na úpravu napätia v rozsahu od 7,25 V do 10,5 V berieme R4 = 1,8 kOhm, premenný odpor RV1 = 4,7 kOhm a orezávací odpor RV2 na 10 kOhm s počiatočnou aproximáciou 8,8 kOhm (po zostavení obvodu , jeho presnú hodnotu je najlepšie nastaviť meraním napätia na výstupe LM2576 pri maximálnom odpore RV1).
Rozhodol som sa vyrobiť dosku pre tento regulátor (na rozmeroch nezáležalo, keďže v monitore je dosť miesta na montáž aj veľkej dosky):


Zostava riadiacej dosky:


Po inštalácii do monitora:


Všetci sú tu:


Po zostavení sa zdá, že všetko funguje:


Konečná možnosť:


Výhody:

• Dostatočný jas
• Znižovací regulátor sa nezahrieva a nezohrieva monitor
• Neexistuje žiadne PWM, čo znamená, že pri žiadnej frekvencii nič nebliká
• Analógové (manuálne) ovládanie jasu
• Neexistujú žiadne obmedzenia minimálneho jasu (pre tých, ktorí radi pracujú v noci)

nedostatky:

• Vyváženie bielej je mierne posunuté smerom k zeleným tónom (ale nie príliš)
• Pri nízkom jase (veľmi nízkom) je viditeľná nerovnomernosť v žiare LED rôznych zostáv v dôsledku šírenia parametrov

Možnosti vylepšenia:

• Vyváženie bielej je nastaviteľné v nastaveniach monitora aj v nastaveniach takmer každej grafickej karty
• Môžete skúsiť nainštalovať iné LED diódy, ktoré výrazne nenarušia vyváženie bielej
• Na elimináciu nerovnomerného žiaru LED pri nízkom jase môžete použiť: a) PWM (upravte jas pomocou PWM vždy dodávaním menovitého napätia) alebo b) zapojte všetky LED do série a napájajte ich nastaviteľným zdrojom prúdu (ak zapojíte všetkých 180 LED do série, budete potrebovať 630V a 20mA), potom by mal cez všetky LED prechádzať rovnaký prúd a každá bude mať svoj vlastný pokles napätia, ktorý sa reguluje zmenou prúdu a nie napätia.
• Ak chcete vytvoriť obvod na báze PWM pre LM2576, môžete použiť obvod NAND na vstupe On/Off tohto znižovacieho regulátora (podobne ako vyššie uvedený obvod pre LM2941), ale je lepšie vložiť stmievač. medzera záporného vodiča LED cez mosfet na logickej úrovni

Stiahnuť si môžete z tohto odkazu:

• Servisná príručka AOC2216Sa
• Technické listy LM2941 a LM2576
• Obvody regulátora pre LM2941 vo formáte Proteus 7 a PDF
• Rozloženie dosky pre LED vo formáte Sprint Layout 5.0
• Schéma a rozloženie dosky regulátora na LM2576 vo formáte Proteus 7 a PDF

LED diódy čoraz viac zaujímajú svoje miesto medzi svetelnými zdrojmi.
Nízka spotreba energie a jas umožnili diódam LED nahradiť tradičné žiarovky a celkom s istotou konkurovať energeticky úsporným žiarovkám.
Podľahol som všeobecnému trendu a rozhodol som sa vlastnými rukami dotknite sa a pozrite sa na vlastné oči na LED maticu, ktorá nevyžaduje žiadne samostatné ovládače, ale pripája sa priamo k 220 voltovej sieti. Koho to zaujíma? táto téma, prosím pod kat.
V dôsledku toho som si vybral nasledujúcu kópiu:

Z popisu na stránke to vyplýva tento zdroj Sveta:
- vyrobené technológiou LED SOV;
- napájacie napätie 220 voltov;
- spotreba energie 30 wattov;
- farebná teplota 2500-3200K;
- podkladový (základný) materiál hliník;
- celkové rozmery 40*60mm;

Kým balík cestoval, študoval som teóriu.
Čo je technológia LED COB?

Približne do roku 2009 mali LED produkty len jeden smer vývoja – zvyšovanie výkonu LED alebo Power LED. Zlepšenie tejto technológie umožnilo dosiahnuť výkon jednej LED pri 10 wattoch.
Ako sa ukázalo, ďalšie zvyšovanie výkonu nemá zmysel kvôli vysokým nákladom na výrobu samostatnej výkonnej LED. Dôležitú úlohu pri hľadaní inej vývojovej cesty zohralo aj to, že LED je bodový zdroj svetla a je možné dosiahnuť osvetlenie veľkej plochy pomocou výkonné LED diódy Ukázalo sa, že to nie je jednoduché a nie príliš lacné. Na získanie viac či menej prijateľných výsledkov bolo potrebné použiť optické systémy na rozptýlenie svetla.
Ďalším krokom bolo použitie SMD LED na vytvorenie prijateľných zdrojov difúzneho svetla – na jednu dosku bolo prispájkované veľké množstvo LED. Nevýhodou je celková prácnosť procesu – výroba jednotlivých LED diód (každá na vlastnom keramickom substráte + osobná fosforová vrstva a pod.). Okrem toho, nevýhodou metódy bola nízka spoľahlivosť jednotlivých LED a nutnosť opráv, ak aspoň jedna z nich zlyhá.
Výsledkom bolo, že inžinieri prišli s myšlienkou, že je potrebné vyrábať LED diódy bez osobných atribútov a umiestniť ich na jednu dosku na krátka vzdialenosť od seba pod spoločnú vrstvu fosforu, t.j. Technológia LED OWL. V konečnom dôsledku to umožnilo znížiť náklady na svetelný zdroj ako celok a v prípade výpadku jednotlivých LED zmeniť celý modul (maticu).

Balík prišiel v žltej obálke s bublinkovou fóliou vo vnútri. Samotná matrica je uzavretá v zodpovedajúcom plastovom vrecku.

Ako vidíte, LED diódy sú skutočne umiestnené blízko seba, pokryté spoločnou vrstvou fosforu a chránené hmotou pripomínajúcou plastové lepidlo.
Biela látka po obvode matrice a chrániaca obvod pohonu je podobná gume alebo tavnému lepidlu - nie je to tvrdá, elastická hmota. To umožnilo odstrániť ho z najvýznamnejších prípadov a určiť, že jedným z nich je diódový mostík MB10S s maximálnym konštantným spätným napätím 1000 voltov a maximálnym dopredným prúdom 0,5 ampéra.
Dátový hárok:

Rozmery zodpovedajú tým, ktoré sú uvedené v popise.

Hrúbka substrátu je 1 mm a hmotnosť matrice je až 8 gramov.

Je samozrejmé, že podobne ako vysokovýkonné LED diódy, aj matrice potrebujú chladič. Ako taký bol zvolený chladič z procesora.


Matrica bola pripevnená k radiátoru pomocou samorezných skrutiek a tepelnej pasty KPT-8.
V tomto slede akcií sa vyskytla chyba - drôt mal byť spájkovaný pred pripevnením matrice k radiátoru - teplo zo spájkovačky išlo do chladiča. Výsledok spájkovania je viditeľný na fotografii. Drôty však držali bezpečne a matricu som neodstránil.


Prvé zaradenie urobilo nezmazateľný dojem - povedať „svetlé“ znamená nepovedať nič. Dokonca aj pri pohľade z diaľky v miernom uhle k rovine matrice sú zaručené „zajace“. V porovnaní s existujúcimi energeticky úsporné žiarovky Pri teplote 2800K je svetlo biele a je ho veľa.

Izba s rozlohou 14 m2. metrov je osvetlená viac než dobre.

Po 20 minútach sa teplota zvýšila na 85 stupňov. Maticu som ďalej netestoval na silu, aj keď riadiace čipy dokážu ovládať prúd cez LED diódy, keď sú veľmi horúce.

Ďalšie testy boli vykonané s použitím núteného chladenia s použitím štandardného chladiča z tohto chladiča a dosky ovládania rýchlosti ventilátora. Ten bol odstránený zo starého napájacieho zdroja PC.

Teplota sa hodinu a pol nezvýšila nad 31,5 stupňa a ventilátor fungoval v nízkych otáčkach bez zrýchľovania.

Potom bola doska na ovládanie rýchlosti ventilátora odstránená z konštrukcie a napájací zdroj bol nahradený 9-voltovým.

Zvýšenie napätia v sieti umožnilo overiť, či deklarovaný príkon zodpovedá skutočnosti.

Kamera podľa očakávania reagovala na blikanie matice s frekvenciou 100 Hertzov. Neurobil som video, ale podarilo sa mi zachytiť nasledovné:

Proti vlneniu by bolo možné bojovať prispájkovaním kondenzátora na diódový mostík. To by spôsobilo zvýšenie napätia na 220 * 1,41 = 310,2 voltov a bolo by potrebné pohrať sa s obmedzovacími odpormi BP5132H, ale keďže som si bol spočiatku vedomý toho, že tento svetelný zdroj nie je pre obytné priestory, do tohto boja som sa nepúšťal.
Rozsah použitia matice je všeobecné osvetlenie ulice, technických miestností atď., A preto je možné pulzácie zanedbať.
Pomocou LATR bolo možné zistiť (experiment bol vykonaný v práci a ja som nefotil, aby som neodpovedal na otázky: „Prečo?“), že spodná hranica, pri ktorej matrica stále vyžaruje svetlo je 130 voltov. Neaplikoval som viac ako 250 voltov, ale v takom prípade by zváračská maska ​​neublížila).
Vzhľadom na to, že tento svetelný zdroj má vysoký výkon a takpovediac zvýšenú hustotu svetla, difúzna clona pred matricou by nebola na mieste.

V dôsledku toho medzi nevýhody patria:
- zvýšená tvorba tepla (technologické náklady, ale nie dizajn) a potreba použiť chladič (najlepšie). aktívne chladenie);
- dosť vysoké náklady.

Tieto nevýhody však viac ako kompenzuje jas tejto matrice, schopnosť osvetliť veľkú plochu a súlad s deklarovanými charakteristikami.
Blikanie nemôžem pripisovať negatívnym vlastnostiam natoľko, že oblasť použitia matrice NIE JE obytné priestory.
Samostatne by som chcel osloviť prívržencov rádu „nenávistiacich z odseku 18“). Priatelia, žiadam vás, aby ste boli objektívni pri posudzovaní informácií prezentovaných v recenzii, najmä preto, že ich zozbieranie, systematizácia a prezentovanie si vyžiadalo pomerne veľa úsilia a času.

Tovar bol poskytnutý na napísanie recenzie obchodom. Recenzia bola zverejnená v súlade s bodom 18 Pravidiel stránky.

Plánujem kúpiť +44 Pridať k obľúbeným Recenzia sa mi páčila +60 +111

Začnime s typmi maticových pripojení, sú len dva: sériové a paralelné, + možnosť kombinovaného napájania. Výhody a nevýhody sú uvedené na obrázku pre veľké matice je vhodnejšie použiť paralelný typ, takto je napájanie oveľa lepšie organizované. Ale budete sa musieť pohrať s vetvami napájacích vodičov. Ak vytvoríte matricu z girlandy modulov, potom je prirodzene jednoduchšie ju vyrobiť cik-cak. Nezabudnite však skontrolovať pri rôznych jasoch a uistite sa, že je dostatočný prúd pre vzdialené LED diódy (pri poklese napätia sa špecifikovaná biela farba zmení na žltú (malý pokles) alebo na červenú (silný pokles napätia). V tomto prípade výkon bude potrebné duplikovať pomocou hrubých drôtov na každý kus pásky (do každého radu matrice).

Matrica je pripojená k Arduinu podľa a potom sa z nej extrahuje výstup. Dôležité body:

• Logický kolík Arduino pripojený k kolíku DIN páska (matica) cez odpor s nominálnou hodnotou 220 Ohmov (môžete si vziať akýkoľvek v rozsahu 100 Ohm - 1 kOhm). Potrebné na ochranu Arduino pinu pred preťažením, t.j. obmedziť prúd v obvode (pozri Ohmov zákon);

• GND (zem, mínus) páska Nevyhnutne pripája sa na pin Arduino GND aj so samostatným napájaním;

• Elektrolytický kondenzátor na napájanie Arduina je potrebný na filtrovanie náhlych poklesov napätia, ktoré páska vytvára pri zmene farieb. Napätie kondenzátora je od 6,3V (čím vyššie, tým väčší a drahší kondenzátor), kapacita okolo 470 uF, viac je možné, menej sa neodporúča. Vôbec sa bez neho zaobídete, ale hrozí narušenie stability práce!

• Na uľahčenie prevádzky napájacieho zdroja pri náhlych zmenách jasu matrice je potrebný kondenzátor na napájanie pásky. Ešte raz Vôbec sa bez neho zaobídete, ale hrozí narušenie stability práce!

• Výkon (a maximálny výstupný prúd) napájacieho zdroja sa vyberá na základe veľkosti matice a režimov, v ktorých bude pracovať. Pozrite si znamenie a zapamätajte si čínske ampéry, t.j. Napájanie je potrebné odoberať s prúdovou rezervou 10-20%! V tabuľke sú uvedené hodnoty prúdová spotreba pásky.

• Vo firmvéri GuyverMatrixOS verzie 1.2 a vyššej, je nakonfigurované obmedzenie prúdu systému. Ako to funguje: v nastaveniach náčrtu je parameter CURRENT_LIMIT, ktorý nastavuje maximálny prúdový odber matice v miliampéroch. Arduino vykoná výpočet na základe farieb a jasu LED diód a automaticky zníži jas celej matice, aby sa zabránilo prekročeniu stanoveného limitu prúdu v obzvlášť „hltavých“ režimoch. Toto je veľmi skvelá funkcia!

MONTÁŽ KUFRA A DIFUZÉRU

FIRMWARE A NASTAVENIA

Prvá vec, ktorú musíte urobiť, je nakonfigurovať ho v náčrte rozmery matrice, bod pripojenia A smer prvého segmentu pásky. Tip nižšie.

Tento typ inicializácie matice umožňuje pripojiť maticu ľubovoľnej konfigurácie s ľubovoľnou pozíciou začiatku matice. To je vhodné pre zakúpené matrice, ktoré sa dajú len „skrútiť“, a pre domáce, keď existujú nejaké zvláštnosti puzdra alebo zapojenia. To znamená, že bez ohľadu na to, ako vytvoríte alebo umiestnite maticu, bude stále fungovať so správnou polohou začiatku. Mimochodom, maticu môžete veľmi ľahko „zrkadliť“ horizontálne alebo vertikálne, ak je to z nejakého dôvodu náhle potrebné: stačí zmeniť pripojenie na „opačné“ pozdĺž požadovanej osi. Napríklad chceme vertikálne zrkadliť typ pripojenia (1, 0). Nakonfigurujeme ho ako (2, 2) - pozri obrázok vyššie. Ak chceme zrkadliť typ (3, 1) vertikálne, nastavíme ho ako (2, 3). Napíšte (3, 2) vodorovne? Uveďte to ako (2, 2). Dúfam, že logika je jasná.

Ak ste novým používateľom Arduina, zastavte sa a učte sa. Po nainštalovaní ovládačov a knižníc môžete pristúpiť k flashovaniu firmvéru platformy. Mám hotový projekt s hrami a efektmi, prejdite na detaily a firmvér. Ďalej budú informácie pre vývojárov, teda tých, ktorí si chcú niečo do matrixu napísať sami!

Na úplnom začiatku firmvéru sú nastavenia typu matice a jej pripojenie typ pripojenia je určený postavením čelom k matici. Na zjednodušenie nastavenia maticového pripojenia (uhol a smer) použite vyššie uvedený tip =)

// **************** MATRIX SETTINGS **************** #define LED_PIN 6 // pin pásky #define BRIGHTNESS 60 // štandardný maximálny jas (0-255) #define WIDTH 16 // šírka matrice #define HEIGHT 16 // výška matrice #define MATRIX_TYPE 0 // typ matrice: 0 - cikcak, 1 - sekvenčný #define CONNECTION_ANGLE 0 // uhol pripojenia: 0 - vľavo dole, 1 - vľavo hore, 2 - vpravo hore, 3 - vpravo dole #define STRIP_DIRECTION 0 // smer pásky od rohu: 0 - vpravo, 1 - hore, 2 - vľavo, 3 - dole

Firmvér obsahuje aj záložku utility_funx, ktorý obsahuje všetky funkcie pre prácu s maticou:

Void loadImage(názov bitmapového poľa); // zobrazí obrázok z poľa "názov poľa". Pre obrázky si prečítajte nižšie void drawDigit3x5(byte digit, byte X, byte Y, uint32_t color); // nakreslíme číslo (číslica, súradnica X, súradnica Y, farba) void drawDots(byte X, byte Y, uint32_t color); // vykreslenie bodov pre hodiny (suradnica X, suradnica Y, farba) void drawClock(bajt hod., min. bajt, booleovské bodky, bajt X, bajt Y, uint32_t farba1, uint32_t farba2); // nakreslíme hodiny (hodiny, minúty, body zapnutia/vypnutia, súradnica X, súradnica Y, farba1, farba2) static uint32_t expandColor(uint16_t farba); // prevod farby zo 16 bitov na 24 uint32_t gammaCorrection(uint32_t color); // gama korekcia (prevedie farbu na prirodzenejšiu) void fillAll(uint32_t color); // vyplňte celú maticu farbou void drawPixelXY(bajt x, byte y, uint32_t farba); // funkcia na vykreslenie bodu pomocou X Y suradnic (suradnica X, suradnica Y, farba) uint32_t getPixColor(int thisPixel); // funkcia na získanie farby pixelu jeho číslom uint32_t getPixColorXY(byte x, byte y); // funkcia na získanie farby pixelu v matici podľa jeho súradníc (súradnica X, súradnica Y) uint16_t getPixelNumber(byte x, byte y); // získajte počet pixelov v informačnom kanáli podľa súradníc (súradnica X, súradnica Y, farba)

Počiatok súradníc matice je ľavý dolný roh, má nulové súradnice!

Pomocou týchto funkcií môžete vytvárať rôzne efekty rôzne stupne obtiažnosti, ako aj klasické hry!

IN posledné roky LED matrice majú široké využitie vo vonkajšej reklame a rôznych informačných tabuliach. Docela svetlé a dynamické - dokonale priťahujú pozornosť a počas slnečného dňa neoslepnú. Každý z vás ich denne vidí v uliciach svojho mesta.
Samozrejme, ich šírenie bolo uľahčené nízka cena(kvôli čínski výrobcovia) a jednoduchosť montáže obrazovky.

Ale čo keď sa pokúsite použiť podobné matice vo svojich zariadeniach s mikrokontrolérmi? Aké výmenné rozhranie a výstupnú logiku majú tieto matice?
Skúsme na to všetko prísť.

Číňania ponúkajú obe samotné matrice v rôznych veľkostiach a s rôzne rozlíšenia, ako aj ovládače na zobrazovanie obrázkov s rôznymi jednoduchými efektmi, ako aj všetko potrebné príslušenstvo, prepojovacie káble, rámiky.
Matrice sú dostupné ako jednofarebné (biela, žltá, červená, zelená, modrá), tak aj 3-farebné (RGB). Označenie maticového modelu zvyčajne vyzerá takto Pxx alebo PHxx, kde xx je číslo udávajúce vzdialenosť medzi pixelmi v milimetroch. V mojom prípade je to P10. Navyše matice niektorých štandardných veľkostí sú nielen obdĺžnikové, ale aj štvorcové.

Možné možnosti pre veľkosti matrice

Máme teda bielu maticu 32 x 16 pixelov s rozmermi 320 x 160 mm, a teda medzipixelovú vzdialenosť 10 mm. Poďme sa na to pozrieť bližšie.
Čelný pohľad:

Tiež ste si mysleli, že LED diódy sú nejaké oválne? Nemyslel si...

Nad LED diódami je malý kryt, ktorý bráni slnečnému svetlu, aby svietilo na LED diódy.

Pohľad spredu s odstránenou plastovou maskou

Otočíme maticu a uvidíme dosku:


Na doske je veľa logických čipov. Poďme zistiť, aké sú tieto mikroobvody:
1. 1 x SM74HC245D - neinvertujúci buffer
2. 1 x SM74HC04 - 6 kanálový menič
3. 1 x SM74HC138D - 8-bitový dekodér
4. 4 x APM4953 - zostava 2 P-kanálových MOSFETov
5. 16 x 74HC595D - posuvný register západky
Dva 16-kolíkové konektory sú konektory rozhrania, jeden z nich je vstupný (je k nemu pripojený ovládač obrazovky) a druhý je výstupný (k nemu je pripojená ďalšia matica v reťazci). Šípka na doske smeruje od vstupného konektora k výstupnému konektoru.
Napájanie sa privádza na svorky v strede dosky. Napájacie napätie - 5V, maximálny prúd (keď sú všetky LED matice zapnuté) - 2A (pre bielu maticu).

Všetky informácie uvedené vyššie, ako aj ukážka matice vo videu nižšie. V ňom od 13:04 do 15:00 hovorím o závislosti jasu obrazovky od počtu matíc. Je to kvôli chybe v algoritme. Chyba bola opravená a teraz sa údaje načítajú pred vypnutím obrazovky.

Tiež vás rád uvidím na môj youtube kanál, kde k mikrokontrolérom pripájam množstvo iných vecí.

Ďakujem vám všetkým za pozornosť!