Ko sem naredil matriko 8x10, me je kontaktiralo veliko ljudi in me prosilo, naj ustvarim večjo matriko in tudi omogočim zapisovanje podatkov na matriko z osebnim računalnikom. Zato sem nekega lepega dne zbral LED diode, ki so ostale po izdelavi LED kocke, in se odločil narediti večjo matrico, pri čemer sem upošteval zahteve, ki so mi jih postavljali kolegi.

No, kaj še čakaš? Vzemite LED diode in spajkalnik, saj bomo skupaj naredili LED matriko 24x6!

1. korak: Zbiranje vsega, kar potrebujete

Za ta projekt boste potrebovali osnovni nabor orodij: spajkalnik, spajkalnik, klešče, nekaj žice, rezila za žice, odstranjevalec žice in orodja za odstranjevanje, če jih potrebujete.

Za izdelavo matrice potrebujete:
1. 144 LED
2. 24 uporov (vrednost je določena z vrsto LED, v mojem primeru 91 ohmov)
3. Decimalni števec 4017
4. 6 uporov z nazivno vrednostjo 1 kOhm
5. 6 tranzistorjev 2N3904
6. Dolga miza
7. Arduino
8. 3 x 74HC595 premični registri
10. Konektorji z več nožicami

2. korak: Kako deluje?

Ideja delovanja matrike LED je naslednja: informacije so običajno razdeljene na majhne koščke, ki se nato prenašajo drug za drugim. Na ta način lahko prihranite veliko pinov na Arduinu in naredite svoj program precej preprost.

Zdaj je čas za uporabo 3 preklopnih registrov, ki pomnožijo več izhodov in prihranijo veliko zatičev arduino.

vsak premični register ima 8 izhodov in potrebujete samo 3 zatiče arduino za nadzor skoraj neomejenega števila premikovnih registrov.

Za skeniranje vrstic bomo uporabili tudi decimalni števec 4017. Skenira lahko do 10 vrstic, ker imate le 10 izhodov, vendar potrebujete samo 2 izhoda, da jih nadzirate.

4017 je zelo uporaben IC. Z njenim delom se lahko seznanite v opombi

Kot sem že omenil, se skeniranje izvede z uporabo decimalnega števca 4017, tako da se ena vrstica naenkrat poveže z maso in se podatki pošljejo prek preklopnih uporov v stolpce.

3. korak: Načrtovanje vezja

Edini elementi, ki jih nisem vključil v diagram, so upori za omejevanje toka, saj je njihova vrednost odvisna od vrste uporabljenih LED. Zato morate sami izračunati njihovo vrednost.

Za izračun vrednosti 24 uporov sledite naslednji povezavi:.

Najprej morate pogledati podatkovni list LED, da ugotovite napetost in tok naprej. Te podatke lahko dobite pri prodajalcu. Vezje deluje pri napetosti 5V. Zato potrebujete 5V napajalnik.

Prenesi originalna datoteka za podrobnejšo proučitev diagrama (kliknite na diagram za povečavo slike).

4. korak: Spajkanje LED

Spajkanje 144 LED za ustvarjanje matrike je lahko težka naloga, če ne veste točno, kako to storiti.

Zadnjič, ko sem spajkal matrico, sem uporabil veliko žičnih mostičkov, ki jih je bilo zelo težko spajkati. Zato sem se tokrat tega problema lotil bolj kreativno.

Morate upogniti pozitivni vod LED proti drugim vodnikom in narediti vrsto, nato pa odrezati neuporabljen del kabla in poskušati te povezave narediti čim nižje. Nato izvedite ta postopek podobno za vse pozitivne odvode.

Zdaj so negativni vodi povezani v stolpec in njihovo spajkanje je težavno zaradi pozitivne vrstice na njihovi poti. Torej morate negativni kabel upogniti za 90 stopinj, nato premostiti pozitivno vrstico do naslednjega negativnega kabla in tako naprej za preostale LED.

Ne bom razlagal, kako spajkati premične registre in druge komponente, saj ima vsak svoj slog in metode dela.

5. korak: Programiranje matrice

Zdaj smo prišli do zadnje faze našega projekta - programiranja matrice.

Pred tem sem že napisal dva programa, ki imata veliko skupnega.

Dodal sem program, ki sprejme besedo ali stavek iz serijskega monitorja IDE arduino in ga prikaže na matriki. Programska koda je dokaj preprosta in ne trdi, da je najboljša na svetu, vendar resnično deluje. Lahko napišete svojo kodo ali spremenite mojo, kot želite.

Datoteko sem priložil format excel tako da lahko ustvarite lastne znake in simbole.

Takole deluje:

Ustvarite zahtevane znake slikovno piko za slikovno piko (ne skrbite, zelo enostavno je) in kopirajte izhodno vrstico takole - #define (IZHODNA VRSTICA)

Animirano kodo nameravam dodati pozneje, ko bom imel več časa.

6. korak: Naprava je pripravljena!

čestitke! Sami ste naredili matrico 24x6 in sedaj lahko na njej hitro prikažete vse, kar potrebujete.

Zdaj lahko preizkusite matriko, pripravite nove programe ali izboljšate vmesnik.

Seznam radioelementov

Imenovanje	Vrsta	Denominacija	Količina	Opomba	Trgovina	Moja beležka
	Arduino plošča	Arduino Uno	1			V beležnico
U1-U3	Shift register	CD74HC595	3			V beležnico
U4	Posebna logika	CD4017B	1	K561IE8		V beležnico
Q1-Q6	Bipolarni tranzistor	2N3904	6			V beležnico
	upor

Čas teče neopazno in navidez nedavno kupljena oprema se že kvari. Torej, ko so oddelale svojih 10.000 ur, so sijalke mojega monitorja (AOC 2216Sa) dale svoje življenje. Sprva se osvetlitev ozadja prvič ni vklopila (po vklopu monitorja je osvetlitev po nekaj sekundah ugasnila), kar so rešili s ponovnim vklopom/izklopom monitorja, čez čas je bilo treba monitor obrniti izklop/izklop 3-krat, nato 5, nato 10 in na neki točki ni mogel vklopiti osvetlitve ozadja, ne glede na število poskusov vklopa. Izkazalo se je, da so svetilke, ki so prišle na dan, imele črne robove in so bile zakonito odvržene v odpad. Poskus vgradnje nadomestnih sijalk (kupljene so bile nove sijalke ustrezne velikosti) je bil neuspešen (monitor je lahko večkrat vklopil osvetlitev ozadja, a je hitro spet prešel v način vklop-izklop) in ugotavljanje vzrokov za težavo lahko v elektroniki monitorja me je pripeljalo do ideje, da bo lažje sestaviti lastno osvetlitev ozadja monitorja z LED diodami kot popraviti obstoječe invertersko vezje za sijalke CCFL, zlasti ker so na internetu že bili članki, ki prikazujejo temeljne možnost takšne zamenjave.

Razstavljanje monitorja

Na temo razstavljanja monitorja je bilo napisanih že veliko člankov, vsi monitorji so si med seboj zelo podobni, zato na kratko:
1. Odvijte nosilec za dostavo monitorja in edini vijak na dnu, ki drži zadnjo steno ohišja


2. Na dnu ohišja sta dva utora med sprednjo in zadnjo stranjo ohišja, v enega od njih vstavite ploščat izvijač in začnite odstranjevati pokrov iz zapahov po celotnem obodu monitorja (preprosto obračanje izvijač previdno okoli svoje osi in s tem dvignite pokrov ohišja). Ni potrebe po pretiranem naporu, vendar je ohišje težko odstraniti iz zapahov samo prvič (med popravilom sem ga večkrat odprl, tako da je zapahe sčasoma postalo veliko lažje odstraniti).
3. Imamo pogled na namestitev notranjega kovinskega okvirja na sprednji strani ohišja:


Ploščo z gumbi vzamemo iz zapahov, izvlečemo (v mojem primeru) konektor za zvočnike in z upogibanjem dveh zapahov na dnu izvlečemo notranje kovinsko ohišje.
4. Na levi lahko vidite 4 žice, ki povezujejo luči za osvetlitev ozadja. Izvlečemo jih tako, da jih rahlo stisnemo, saj... Da ne bi izpadel, je konektor izdelan v obliki majhne ščipalke. Odstranimo tudi širok kabel, ki gre do matrike (na vrhu monitorja), pri čemer stisnemo njen konektor ob straneh (ker ima konektor stranske zapahe, čeprav to na prvi pogled na konektor ni očitno):


5. Zdaj morate razstaviti "sendvič", ki vsebuje samo matriko in osvetlitev ozadja:


Na obodu so zapahi, ki jih je mogoče odpreti z rahlim potegom z istim ravnim izvijačem. Najprej se odstrani kovinski okvir, ki drži matrico, nato pa lahko odvijete tri majhne vijake (običajni križni izvijač ne bo deloval zaradi njihove miniaturne velikosti, potrebovali boste posebej majhnega), ki držijo nadzorno ploščo matrice in matrico lahko odstranite (najbolje je, da monitor postavite na trdo površino, kot je miza, pokrita z matrico iz tkanine, obrnjeno navzdol, odvijete nadzorno ploščo, jo položite na mizo razgrnjeno skozi konec monitorja in preprosto dvignete ohišje z osvetlitvijo ozadja, dvignite navpično navzgor in matrika bo ostala ležati na mizi.Lahko jo pokrijete z nečim, da se na njej ne nabira prah, in sestavite ravno v nasprotnem vrstnem redu - torej pokrijte matrico, ki leži na mizi. mizo s sestavljenim ohišjem z osvetlitvijo ozadja, ovijte kabel skozi konec do krmilne plošče in, privijte krmilno ploščo, previdno dvignite sestavljeno enoto).
Matriko dobimo ločeno:


In ločeno osvetljen blok:


Osvetljena enota je razstavljena na enak način, le da namesto kovinskega okvirja osvetlitev ozadja drži plastični okvir, ki hkrati pozicionira pleksi steklo, ki se uporablja za razprševanje svetlobe ozadja. Večina zapahov je nameščenih ob straneh in so podobni tistim, ki so držali kovinski okvir matrice (odprejo se tako, da jih odtegnete s ploščatim izvijačem), vendar je ob straneh več zapahov, ki se odpirajo "navznoter" (z izvijačem jih morate pritisniti, da zapahi gredo v ohišje).
Sprva sem si zapomnil položaj vseh delov, ki jih je treba odstraniti, potem pa se je izkazalo, da jih ne bo mogoče "napačno" sestaviti in tudi če so deli videti popolnoma simetrični, so razdalje med zapahi na različnih straneh kovinski okvir in zaklepne izbokline na straneh plastičnega okvirja, ki držijo osvetlitev ozadja, ne bodo dovolile, da bi jih sestavili "napačno" "
To je vse - monitor smo razstavili.

Osvetlitev LED trakov

Sprva je bilo odločeno, da bo osvetlitev ozadja izdelana iz LED traku z belimi LED 3528 - 120 LED na meter. Prva stvar, ki se je izkazala, je, da je širina traku 9 mm, širina svetilk za osvetlitev ozadja (in sedeža za trak) pa 7 mm (pravzaprav obstajajo svetilke za osvetlitev ozadja dveh standardov - 9 mm in 7 mm, v mojem primeru pa 7 mm). Zato je bilo po pregledu traku odločeno, da se od vsakega roba traku odreže 1 mm, ker to ni vplivalo na prevodne poti na sprednjem delu traku (na zadnji strani vzdolž celotnega traku pa sta dve široki napajalni jedri, ki zaradi zmanjšanja za 1 mm na dolžini osvetlitve ozadja ne bosta izgubili svojih lastnosti 475 mm, ker bo tok majhen). Kmalu rečeno kot storjeno:


Enako čeden LED trak luči postrižena po celotni dolžini (na sliki je primer, kaj se je zgodilo prej in kaj po striženju).
Potrebovali bomo dva traku 475 mm traku (19 segmentov po 3 LED na trak).
Želel sem, da osvetlitev ozadja monitorja deluje enako kot standardna (t.j. vklaplja in izklaplja jo krmilnik monitorja), vendar sem želel nastaviti svetlost “ročno”, kot na starih CRT monitorjih, ker To je pogosto uporabljena funkcija in naveličal sem se krmarjenja po zaslonskih menijih z vsakič pritiskom več tipk (na mojem monitorju desna-leva tipka ne prilagaja načinov monitorja, ampak glasnost vgrajenih zvočnikov, zato je bilo treba načine vsakič spreminjati skozi meni). Da bi to naredil, sem na internetu našel priročnik za svoj monitor (za tiste, ki ga potrebujejo, je priložen na koncu članka) in na strani z napajalno ploščo, po diagramu +12V, Vklopljeno, Dim in GND sta bila najdena, ki nas zanimata.


Vklop - signal iz nadzorne plošče za vklop osvetlitve ozadja (+5V)
Dim - nadzor svetlosti osvetlitve ozadja PWM
Izkazalo se je, da je +12V daleč od 12, ampak nekje okoli 16V brez obremenitve osvetlitve ozadja in nekje okoli 13,67V z obremenitvijo
Prav tako je bilo odločeno, da se svetlosti osvetlitve ozadja ne prilagodi PWM, ampak da se osvetlitev ozadja napaja DC(hkrati je odpravljena težava, da na nekaterih monitorjih osvetlitev ozadja PWM deluje na ne zelo visoki frekvenci in pri nekaterih zaradi tega oči postanejo nekoliko bolj utrujene). V mojem monitorju je bila "domača" frekvenca PWM 240 Hz.
Nadalje na plošči smo našli kontakte, na katere se napaja signal za vklop (označen z rdečo) in +12V na invertersko enoto (mostičnik, ki ga je treba odstraniti, da izklopite invertersko enoto, je označen z zeleno). (fotografija se lahko poveča, da vidite opombe):


Za osnovo krmilnega vezja je bil uporabljen linearni regulator LM2941, predvsem zato, ker je imel pri toku do 1A ločen On/Off krmilni pin, ki naj bi služil za krmiljenje vklopa/izklopa osvetlitve ozadja s signalom On. z nadzorne plošče monitorja. Res je, da je v LM2941 ta signal obrnjen (to pomeni, da je na izhodu napetost, ko je vhod za vklop/izklop ničelni potencial), zato smo morali sestaviti pretvornik na enem tranzistorju, da se ujema z neposrednim signalom za vklop s krmilne plošče in obrnjen vhod LM2941. Shema ne vsebuje drugih ekscesov:


Izhodna napetost za LM2941 se izračuna po formuli:

Vout = Vref * (R1+R2)/R1

Kjer je Vref = 1,275 V, R1 v formuli ustreza R1 v diagramu, R2 v formuli pa ustreza paru uporov RV1+RV2 v diagramu (dva upora sta bila uvedena za bolj gladko prilagajanje svetlosti in zmanjšanje obsega reguliranih napetosti s spremenljivim uporom RV1).
Kot R1 sem vzel 1kOhm, izbira R2 pa poteka po formuli:

R2=R1*(Vout/Vref-1)

Največja napetost, ki jo potrebujemo za trak, je 13 V (vzel sem malo več kot nominalno 12 V, da ne izgubim svetlosti, in trak bo preživel tako rahlo prenapetost). Tisti. največja vrednost R2 = 1000*(13/1,275-1) = 9,91 kOhm. Najmanjša napetost, pri kateri trak vsaj nekako sveti, je približno 7 voltov, tj. minimalna vrednost R2 = 1000*(7/1,275-1) = 4,49 kOhm. Naš R2 je sestavljen iz spremenljivega upora RV1 in večobratnega trimernega upora RV2. Upornost RV1 je 9,91 kOhm - 4,49 kOhm = 5,42 kOhm (izberemo najbližjo vrednost RV1 - 5,1 kOhm), RV2 pa je nastavljen na približno 9,91-5,1 = 4,81 kOhm (pravzaprav je najbolje, da najprej sestavite vezje , nastavite največji upor RV1 in izmerite napetost na Na izhodu LM2941 nastavite upor RV2 tako, da ima izhod zahtevano največjo napetost (v našem primeru približno 13 V).

Namestitev LED traku

Ker so bili po rezanju traku za 1 mm napajalni vodniki izpostavljeni na koncih traku, sem na ohišje na mesto, kjer bi lepil trak, nalepil električni trak (žal ne modrega ampak črnega). Trak je nalepljen na vrhu (dobro je površino segreti s sušilcem za lase, ker se lepilni trak veliko bolje oprime tople površine):


Nato se montira zadnja folija, pleksi steklo in svetlobni filtri, ki ležijo na vrhu pleksi stekla. Ob robovih sem trak podprla s koščki radirke (da se robovi na traku niso odlepili):


Po tem se enota za osvetlitev ozadja sestavi v obratnem vrstnem redu, matrika se namesti na svoje mesto in žice za osvetlitev ozadja se izvlečejo.
Vezje je bilo sestavljeno na testni plošči (zaradi enostavnosti sem se odločil, da plošče ne bom ožičil) in je bilo pritrjeno z vijaki skozi luknje v zadnji steni kovinskega ohišja monitorja:




Napajanje in krmilni signal sta bila dobavljena iz napajalne plošče:


Ocenjena moč, dodeljena LM2941, se izračuna po formuli:

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

Za moj primer je Pd = (13,6-13)*0,7 +13,6*0,006 = 0,5 Watt, zato je bilo odločeno, da se zadovolji z najmanjšim radiatorjem za LM2941 (nameščen skozi dielektrično blazinico, ker ni izoliran od tla v LM2941).
Končna montaža je pokazala, da je zasnova popolnoma funkcionalna:


Med prednostmi:

• Uporablja standardni LED trak
• Preprosta nadzorna plošča

Slabosti:

• Nezadostna svetlost osvetlitve ozadja v svetlih pogojih dnevna svetloba(monitor je pred oknom)
• Svetleče diode v traku niso dovolj razmaknjene, zato so majhni stožci svetlobe iz vsake posamezne LED vidni blizu zgornjega in spodnjega roba monitorja
• Ravnovesje beline je nekoliko zamaknjeno in postane rahlo zelenkasto (najverjetneje je to mogoče rešiti s prilagoditvijo ravnovesja beline na samem monitorju ali video kartici)

Precej dobra, preprosta in proračunska možnost za popravilo osvetlitve ozadja. Precej udobno je gledati filme ali uporabljati monitor kot kuhinjski televizor, verjetno pa ni primeren za vsakodnevno delo.

Nastavitev svetlosti s pomočjo PWM

Za tiste Habrovce, ki se za razliko od mene ne spominjajo z nostalgijo analognih gumbov za uravnavanje svetlosti in kontrasta na starih CRT monitorji Upravljate lahko s standardnim PWM, ki ga ustvari nadzorna plošča monitorja, ne da bi prinesli kakršne koli dodatne kontrole zunaj (brez vrtanja ohišja monitorja). Če želite to narediti, je dovolj, da sestavite vezje IN-NE na dva tranzistorja na vhodu za vklop / izklop regulatorja in odstranite nadzor svetlosti na izhodu (set izhodna napetost konstantna pri 12-13V). Spremenjena shema:


Upor trimernega upora RV2 za napetost 13 V mora biti okoli 9,9 kOhm (vendar je bolje, da ga nastavite točno, ko je regulator vklopljen)

Gostejša LED osvetlitev ozadja

Da bi rešili problem nezadostne svetlosti (in hkrati enakomernosti) osvetlitve ozadja, je bilo odločeno, da se namesti več LED in pogosteje. Ker se je izkazalo, da je nakup LED diod posebej dražji od nakupa 1,5 metra traku in odspajkanja od tam, je bila izbrana bolj ekonomična možnost (odspajkanje LED iz traku).
Same LED diode 3528 so postavljene na 4 trakove širine 6 mm in dolžine 238 mm, 3 LED diode v seriji v 15 vzporednih sklopih na vsakem od 4 trakov (priložena je postavitev plošč za LED). Po spajkanju LED in žic dobimo naslednje:




Trakovi so položeni po dva zgoraj in spodaj z žicami do roba monitorja na spoju v sredini:




Nazivna napetost na LED diodah je 3,5 V (razpon od 3,2 do 3,8 V), zato je treba sklop 3 LED diod serije napajati z napetostjo približno 10,5 V. Zato je treba ponovno izračunati parametre krmilnika:


Največja napetost, ki jo potrebujemo za trak, je 10,5 V. Tisti. največja vrednost R2 = 1000*(10,5/1,275-1) = 7,23 kOhm. Najmanjša napetost, pri kateri LED sklop še vsaj nekako sveti, je približno 4,5 volta, tj. minimalna vrednost R2 = 1000*(4,5/1,275-1) = 2,53 kOhm. Naš R2 je sestavljen iz spremenljivega upora RV1 in večobratnega trimernega upora RV2. Upornost RV1 je 7,23 kOhm - 2,53 kOhm = 4,7 kOhm, RV2 pa je nastavljen na približno 7,23-4,7 = 2,53 kOhm in prilagojen v sestavljenem vezju, da dobi 10,5 V na izhodu LM2941 pri največji upornosti RV1.
Enkrat in pol več LED diod porabi 1,2 A toka (nominalno), tako da bo disipacija moči na LM2941 enaka Pd = (13,6-10,5)*1,2 +13,6*0,006 = 3,8 W, kar že zahteva močnejšo moč hladilnik za odvod toplote:


Zbiramo, povezujemo, postajamo veliko boljši:


Prednosti:

• Precej visoka svetlost (morda primerljiva in morda celo boljša od svetlosti stare osvetlitve ozadja CCTL)
• Odsotnost svetlobnih stožcev na robovih monitorja iz posameznih LED (LED so nameščene precej pogosto in osvetlitev ozadja je enakomerna)
• Še vedno preprosto in poceni plošča upravljanje

Napake:

• Težava z ravnovesjem beline, ki prehaja v zelenkaste tone, ni rešena
• LM2941, čeprav ima velik hladilnik, se segreje in segreje vse v ohišju

Nadzorna plošča na osnovi stopenjskega regulatorja

Da bi odpravili težavo z ogrevanjem, je bilo odločeno, da se sestavi regulator svetlosti, ki temelji na regulatorju napetosti Step-down (v mojem primeru je bil izbran LM2576 s tokom do 3A). Ima tudi invertni vhod za vklop/izklop, tako da je za ujemanje isti pretvornik na enem tranzistorju:


Tuljava L1 vpliva na učinkovitost pretvornika in mora biti 100-220 µH za obremenitveni tok približno 1,2-3A. Izhodna napetost se izračuna po formuli:

Vout=Vref*(1+R2/R1)

Kjer je Vref = 1,23 V. Za dani R1 lahko dobite R2 z uporabo formule:

R2=R1*(Vout/Vref-1)

V izračunih je R1 enakovreden R4 v vezju, R2 pa je enakovreden RV1+RV2 v vezju. V našem primeru za nastavitev napetosti v območju od 7,25 V do 10,5 V vzamemo R4 = 1,8 kOhm, spremenljivi upor RV1 = 4,7 kOhm in trimerski upor RV2 pri 10 kOhm z začetnim približkom 8,8 kOhm (po sestavljanju vezja , je najbolje nastaviti njegovo natančno vrednost z merjenjem napetosti na izhodu LM2576 pri največjem uporu RV1).
Odločil sem se, da naredim ploščo za ta regulator (dimenzije niso bile pomembne, saj je v monitorju dovolj prostora za montažo tudi večje plošče):


Sklop nadzorne plošče:


Po namestitvi v monitor:


Vsi so tukaj:


Po montaži se zdi, da vse deluje:


Končna možnost:


Prednosti:

• Zadostna svetlost
• Stopenjski regulator se ne segreje in ne ogreje monitorja
• Ni PWM, kar pomeni, da nič ne utripa pri kateri koli frekvenci
• Analogni (ročni) nadzor svetlosti
• Brez omejitev minimalne svetlosti (za tiste, ki radi delajo ponoči)

Napake:

• Ravnovesje beline je nekoliko premaknjeno proti zelenim tonom (vendar ne veliko)
• Pri nizki svetlosti (zelo nizki) je zaradi širjenja parametrov vidna neenakomernost v siju LED diod različnih sklopov.

Možnosti izboljšave:

• Ravnovesje beline je nastavljivo tako v nastavitvah monitorja kot v nastavitvah skoraj katere koli video kartice
• Lahko poskusite namestiti druge LED diode, ki ne bodo opazno motile ravnovesja beline
• Če želite odpraviti neenakomeren sij LED diod pri nizki svetlosti, lahko uporabite: a) PWM (prilagodite svetlost s pomočjo PWM tako, da vedno dovajate nazivno napetost) ali b) povežite vse LED diode zaporedno in jih napajajte z nastavljivim virom toka (če povežeš vseh 180 LED diod zaporedno, potrebuješ 630V in 20mA), potem naj teče enak tok skozi vse LED diode in vsaka bo imela svoj padec napetosti; svetlost se uravnava s spreminjanjem toka in ne napetosti.
• Če želite izdelati vezje na osnovi PWM za LM2576, lahko uporabite vezje NAND na vhodu za vklop/izklop tega regulatorja stopenj navzdol (podobno zgornjemu vezju za LM2941), vendar je bolje, da vstavite zatemnilnik. vrzel negativne žice LED preko MOSFET-a na logičnem nivoju

Prenesete ga lahko s te povezave:

• AOC2216Sa Servisni priročnik
• Podatkovni listi LM2941 in LM2576
• Regulatorska vezja za LM2941 v formatu Proteus 7 in PDF
• Postavitev plošče za LED v formatu Sprint Layout 5.0
• Diagram in postavitev plošče regulatorja na LM2576 v formatu Proteus 7 in PDF

LED diode vse bolj zasedajo mesto med viri svetlobe.
Nizka poraba energije in svetlost sta omogočila, da LED-diode izpodrinejo tradicionalne žarnice z žarilno nitko in dokaj samozavestno tekmujejo z energetsko varčnimi žarnicami.
Podlegel splošnemu trendu sem se odločil z lastnimi rokami dotaknite se in z lastnimi očmi poglejte LED matriko, ki ne potrebuje ločenih gonilnikov, ampak se poveže neposredno na 220-voltno omrežje. koga zanima? Ta naslov, prosim pod kat.
Kot rezultat sem izbral naslednjo kopijo:

Iz opisa na strani sledi, da ta vir Sveta:
- izdelano s tehnologijo LED SOV;
- napajalna napetost 220 voltov;
- poraba energije 30 vatov;
- barvna temperatura 2500-3200K;
- substrat (osnovni) material aluminij;
- skupne dimenzije 40*60 mm;

Medtem ko je paket potoval, sem študiral teorijo.
Kaj je tehnologija LED COB?

Približno do leta 2009 so LED izdelki imeli samo eno smer razvoja - povečanje moči LED ali Power LED. Izboljšava te tehnologije je omogočila doseganje moči ene LED na 10 vatov.
Kot se je izkazalo, nadaljnje povečanje moči ni smiselno zaradi visokih stroškov izdelave ločene močne LED. Pomembno vlogo pri iskanju drugačne poti razvoja je odigralo tudi dejstvo, da je LED točkovni vir svetlobe in je z njo mogoče doseči osvetlitev velike površine. močne LED diode Izkazalo se je, da ni enostavno in ne zelo poceni. Za bolj ali manj sprejemljive rezultate je bilo treba uporabiti optične sisteme za razpršitev svetlobe.
Naslednji korak je bil uporaba SMD LED za ustvarjanje sprejemljivih difuznih svetlobnih virov - veliko število LED je bilo spajkanih na eno ploščo. Slabosti so celotna delovna intenzivnost procesa - izdelava posameznih LED (vsaka na svojem keramičnem substratu + osebna fosforna plast itd.). Poleg tega so bile pomanjkljivosti metode nizka zanesljivost posameznih LED in potreba po popravilu, če vsaj ena od njih odpove.
Posledično so inženirji prišli na idejo, da je treba izdelati LED brez osebnih lastnosti in jih postaviti na eno ploščo na kratka razdalja drug od drugega pod skupno plastjo fosforja, tj. Tehnologija LED OWL. Navsezadnje je to omogočilo znižanje stroškov svetlobnega vira kot celote in v primeru okvare posameznih LED diod zamenjati celoten modul (matriko).

Paket je prispel v rumeni ovojnici z mehurčkom v notranjosti. Sama matrica je zaprta v sorazmerni plastični vrečki.

Kot lahko vidite, so LED diode res nameščene blizu druga drugi, prekrite s skupno plastjo fosforja in zaščitene z maso, ki spominja na plastično lepilo.
Bela snov okoli oboda matrike in ščiti pogonsko vezje je podobna gumi ali talilnemu lepilu - ni trda, elastična masa. To je omogočilo, da ga odstranimo iz najvidnejših primerov in ugotovimo, da je eden od njih diodni most MB10S z največjo konstanto povratna napetost 1000 voltov in največji prednji tok 0,5 ampera.
Podatkovni list:

Dimenzije ustrezajo navedenim v opisu.

Debelina podlage je 1 mm, teža matrice pa kar 8 gramov.

Ni treba posebej poudarjati, da tako kot močne LED diode tudi matrike potrebujejo hladilnik. Kot tak je bil izbran hladilnik iz procesorja.


Matrica je bila pritrjena na radiator s pomočjo samoreznih vijakov in termične paste KPT-8.
V tem zaporedju dejanj je prišlo do napake - žica bi morala biti spajkana, preden je matrika pritrjena na radiator - toplota iz spajkalnika je šla v hladilno telo. Rezultat spajkanja je viden na fotografiji. Vendar so bile žice varno pritrjene in matrice nisem odstranil.


Prva vključitev je naredila neizbrisen vtis - reči "svetlo" pomeni nič. Tudi če gledamo od daleč pod rahlim kotom na ravnino matrice, so "zajci" zagotovljeni. V primerjavi z obstoječimi varčne sijalke Pri temperaturi 2800K je svetloba bela in je je veliko.

Soba 14 kvadratnih metrov. metrov je osvetljen več kot dobro.

Po 20 minutah se je temperatura dvignila na 85 stopinj. Nisem dodatno testiral trdnosti matrike, čeprav lahko krmilni čipi nadzorujejo tok skozi LED, ko so zelo vroče.

Nadaljnji testi so bili izvedeni s prisilnim hlajenjem s standardnim hladilnikom iz tega radiatorja in ploščo za nadzor hitrosti ventilatorja. Slednji je bil odstranjen iz starega PC napajalnika.

Temperatura se uro in pol ni dvignila nad 31,5 stopinje, ventilator pa je deloval pri nizkih vrtljajih brez pospeševanja.

Po tem je bila plošča za nadzor hitrosti ventilatorja odstranjena iz zasnove, napajalnik pa zamenjan z 9-voltnim.

Povečanje napetosti v omrežju je omogočilo preverjanje, ali deklarirana poraba energije ustreza realnosti.

Po pričakovanjih se je kamera odzvala na utripanje matrice s frekvenco 100 Hertz. Nisem posnel videa, sem pa lahko posnel naslednje:

Z valovanjem bi se bilo mogoče boriti s spajkanjem kondenzatorja na diodni most. To bi povzročilo povečanje napetosti na 220 * 1,41 = 310,2 voltov in bi se bilo treba igrati z omejevalnimi upori BP5132H, a ker sem se sprva zavedal, da ta vir svetlobe ni za stanovanjske prostore, nisem začel tega boja.
Področje uporabe matrice je splošna razsvetljava ulice, pomožnih prostorov itd., Zato je mogoče zanemariti pulzacije.
S pomočjo LATR je bilo mogoče ugotoviti (poskus je bil izveden na delovnem mestu in nisem fotografiral, da ne bi odgovarjal na vprašanja: "Zakaj?"), da je spodnji prag, pri katerem matrika še vedno seva svetloba je 130 voltov. Nisem uporabil več kot 250 voltov, vendar v tem primeru maska ​​varilca ne bi škodila).
Zaradi dejstva, da ima ta vir svetlobe visoko moč in tako rekoč povečano gostoto svetlobe, razpršilni zaslon pred matriko ne bi bil odveč.

Kot rezultat, slabosti vključujejo:
- povečana proizvodnja toplote (tehnološki stroški, ne pa konstrukcija) in potreba po uporabi hladilnega telesa (prednostno kot aktivno hlajenje);
- precej visoki stroški.

Vendar pa so te pomanjkljivosti več kot izravnane s svetlostjo te matrice, zmožnostjo osvetlitve velikega območja in skladnostjo z deklariranimi značilnostmi.
Ne morem pripisati utripanja negativnim lastnostim, saj področje uporabe matrice NI stanovanjski prostor.
Ločeno bi se rad obrnil na privržence reda "Sovražniki odstavka 18"). Prijatelji, prosim vas za objektivnost pri ocenjevanju informacij, predstavljenih v pregledu, še posebej, ker je bilo za njihovo zbiranje, sistematizacijo in predstavitev potrebnih kar nekaj truda in časa.

Izdelek je za pisanje ocene posredovala trgovina. Recenzija je bila objavljena v skladu s členom 18 Pravil spletnega mesta.

Nameravam kupiti +44 Dodaj med priljubljene Ocena mi je bila všeč +60 +111

Začnimo z vrstami matričnih povezav, le dve sta: serijski in vzporedni, + možnost kombiniranega napajanja. Prednosti in slabosti so prikazane na sliki; za velike matrice je bolje uporabiti vzporedni tip, tako je napajanje veliko bolje organizirano. Vendar se boste morali poigrati z vejami napajalnih žic. Če izdelate matrico iz girlande modulov, jo je seveda lažje narediti v cikcaku. Vendar preverite pri različnih svetlostih in se prepričajte, da je dovolj toka za oddaljene LED diode (ko napetost pade, navedena bela barva postane rumena (majhen padec) ali rdeča (močan padec napetosti). V tem primeru moč bo treba z debelimi žicami podvojiti vsak kos traku (v vsako vrstico matrice).

Matrika je povezana z Arduino v skladu s tem, nato pa se iz nje izvleče izhod. Pomembne točke:

• Logični zatič Arduino, povezan z zatičem DIN trak (matriko) skozi upor z nominalno vrednostjo 220 Ohmov (lahko vzamete katerega koli v območju 100 Ohmov - 1 kOhm). Potreben za zaščito zatika Arduino pred preobremenitvijo, tj. omejiti tok v vezju (glej Ohmov zakon);

• GND (ozemljitev, minus) trak Nujno priključi se na Arduino GND pin tudi z ločenim napajanjem;

• Elektrolitski kondenzator za napajanje Arduina je potreben za filtriranje nenadnih padcev napetosti, ki jih trak ustvari pri spreminjanju barv. Napetost kondenzatorja je od 6,3V (višja kot je, večji in dražji je kondenzator), kapacitivnost okoli 470 uF, več je možno, manj ni priporočljivo. Brez njega sploh lahko, vendar obstaja nevarnost motenj stabilnosti dela!

• Kondenzator za napajanje traku je potreben za olajšanje delovanja napajalnika med nenadnimi spremembami svetlosti matrike. Še enkrat Brez tega sploh lahko, vendar obstaja nevarnost motenj stabilnosti dela!

• Moč (in največji izhodni tok) napajalnika se izbere glede na velikost matrike in načine, v katerih bo delovala. Poglej znak in si zapomni Kitajski amperi, tj. Napajalnik je treba vzeti s trenutno rezervo 10-20%! Tabela prikazuje vrednosti trenutna poraba traku.

• V vdelani programski opremi GuyverMatrixOS različica 1.2 in novejša, konfigurirana je sistemska tokovna omejitev. Kako deluje: v nastavitvah skice je parameter CURRENT_LIMIT, ki nastavi maksimalno porabo toka matrike v miliamperih. Arduino bo naredil izračun na podlagi barv in svetlosti LED in samodejno zmanjšal svetlost celotne matrike, da prepreči prekoračitev uveljavljene tokovne omejitve v posebej "požrešnih" načinih. To je zelo kul funkcija!

MONTAŽA OHIŠJA IN DIFUZORJA

Firmware IN NASTAVITVE

Prva stvar, ki jo morate storiti, je, da ga konfigurirate v skici dimenzije matrice, priključna točka in smeri prvega segmenta trakovi. Namig spodaj.

Ta vrsta inicializacije matrike vam omogoča, da povežete matriko katere koli konfiguracije s katerim koli položajem začetka matrike. To je priročno za kupljene matrice, ki jih je mogoče samo "zasukati", in za domače, ko obstajajo nekatere posebnosti ohišja ali ožičenja. To pomeni, da ne glede na to, kako naredite ali postavite matriko, bo še vedno delovala s pravilnim položajem izvora. Mimogrede, matrico lahko zelo enostavno "zrcalite" vodoravno ali navpično, če je to nenadoma potrebno iz nekega razloga: samo spremenite povezavo na "nasprotno" vzdolž želene osi. Na primer, želimo navpično zrcaliti vrsto povezave (1, 0). Konfiguriramo ga kot (2, 2) - glejte zgornjo sliko. Če želimo tip (3, 1) zrcaliti navpično, ga nastavimo kot (2, 3). Vnesite (3, 2) vodoravno? Prosim, napišite kot (2, 2). Upam, da je logika jasna.

Če ste novi v Arduinu, se ustavite in se naučite. Po namestitvi gonilnikov in knjižnic lahko nadaljujete z utripanjem vdelane programske opreme platforme. Imam že pripravljen projekt z igrami in učinki, pojdite po podrobnosti in firmware. Zraven bodo informacije za razvijalce, torej tiste, ki želijo sami kaj napisati za matrico!

Na samem začetku vdelane programske opreme so nastavitve za vrsto matrike in njeno povezavo, vrsto povezave določimo tako, da stojimo obrnjeni proti matriki. Za poenostavitev nastavitve matrične povezave (kot in smer) uporabite zgornji namig =)

// **************** NASTAVITVE MATRIKE **************** #define LED_PIN 6 // tape pin #define BRIGHTNESS 60 // standardna največja svetlost (0-255) #define WIDTH 16 // širina matrike #define HEIGHT 16 // višina matrike #define MATRIX_TYPE 0 // vrsta matrike: 0 - cikcak, 1 - zaporedno #define CONNECTION_ANGLE 0 // povezovalni kot: 0 - spodaj levo, 1 - zgoraj levo, 2 - zgoraj desno, 3 - spodaj desno #define STRIP_DIRECTION 0 // smer traku od vogala: 0 - desno, 1 - navzgor, 2 - levo, 3 - navzdol

Vdelana programska oprema vsebuje tudi zavihek utility_funx, ki vsebuje vse funkcije za delo z matriko:

Void loadImage(ime polja bitne slike); // prikaže sliko iz matrike "ime polja". Za slike preberite spodaj void drawDigit3x5(byte digit, byte X, byte Y, uint32_t color); // risanje številke (števka, koordinata X, koordinata Y, barva) void drawDots(byte X, byte Y, uint32_t color); // risanje točk za uro (koordinata X, koordinata Y, barva) void drawClock(byte hrs, byte mins, boolean dots, byte X, byte Y, uint32_t color1, uint32_t color2); // risanje ure (ure, minute, točke vklopa/izklopa, koordinata X, koordinata Y, barva1, barva2) static uint32_t expandColor(uint16_t color); // pretvori barvo iz 16-bitne v 24-bitno uint32_t gammaCorrection(uint32_t color); // popravek gama (pretvori barvo v bolj naravno barvo) void fillAll(uint32_t color); // zapolni celotno matriko z barvo void drawPixelXY(byte x, byte y, uint32_t color); // funkcija za risanje točke po koordinatah X Y (koordinata X, koordinata Y, barva) uint32_t getPixColor(int thisPixel); // funkcija za pridobivanje barve slikovne pike po njeni številki uint32_t getPixColorXY(byte x, byte y); // funkcija za pridobivanje barve slikovne pike v matriki po njenih koordinatah (koordinata X, koordinata Y) uint16_t getPixelNumber(byte x, byte y); // pridobi število slikovnih pik v viru po koordinatah (koordinata X, koordinata Y, barva)

Izhodišče koordinat matrike je spodnji levi kot, ima koordinate nič!

S temi funkcijami lahko ustvarite različne učinke različnih stopenj kompleksnosti, pa tudi klasične igre!

IN Zadnja leta LED matrice se pogosto uporabljajo v zunanjem oglaševanju in raznih informacijskih tablah. Precej svetle in dinamične - odlično pritegnejo pozornost in na sončen dan ne oslepijo. Vsak od vas jih vsak dan vidi na ulicah svojega mesta.
Seveda je njihovo širjenje olajšalo nizka cena(zaradi kitajski proizvajalci) in enostavno sestavljanje zaslona.

Kaj pa, če poskusite uporabiti podobne matrice v svojih mikrokrmilniških napravah? Kakšen vmesnik za izmenjavo in izhodno logiko imajo te matrike?
Poskusimo vse to ugotoviti.

Kitajci ponujajo same matrice v različnih velikostih in z različne resolucije, kot tudi krmilnike za prikazovanje slik z različnimi enostavnimi efekti ter vse potrebne dodatke, priključne kable, okvirje.
Matrice so na voljo v enobarvni (bela, rumena, rdeča, zelena, modra) in 3-barvni (RGB). Oznaka matričnega modela običajno izgleda takole Pxx ali PHxx, kjer je xx število, ki označuje razdaljo med slikovnimi pikami v milimetrih. V mojem primeru je to P10. Poleg tega matrice nekaterih standardnih velikosti niso samo pravokotne, ampak tudi kvadratne.

Možne možnosti za velikost matrice

Torej imamo belo matriko 32x16 slikovnih pik z dimenzijami 320x160 mm in s tem medpikselsko razdaljo 10 mm. Oglejmo si ga pobližje.
Pogled od spredaj:

Ste tudi vi mislili, da so LED diode nekako ovalne? Se vam ni zdelo...

Nad LED diodami je majhen nadstrešek, ki preprečuje, da bi sončna svetloba obsijala LED diode.

Pogled od spredaj z odstranjeno plastično masko

Obrnemo matrico in vidimo tablo:


Na plošči je kup logičnih čipov. Ugotovimo, kakšna mikrovezja so to:
1. 1 x SM74HC245D - neinvertirajoči medpomnilnik
2. 1 x SM74HC04 - 6 kanalni pretvornik
3. 1 x SM74HC138D - 8-bitni dekoder
4. 4 x APM4953 - sestava 2 P-kanalnih MOSFET-ov
5. 16 x 74HC595D - zaskočni premični register
Dva 16-pinska priključka sta vmesniška priključka, eden od njih je vhod (nanj je priključen krmilnik zaslona), ​​drugi pa je izhod (nanj je povezana naslednja matrika v verigi). Puščica na plošči je usmerjena od vhodnega konektorja do izhodnega konektorja.
Napajanje se napaja na sponke v sredini plošče. Napajalna napetost - 5V, največji tok (ko so vklopljene vse LED matrice) - 2A (za belo matriko).

Vse informacije, predstavljene zgoraj, kot tudi predstavitev matrike v spodnjem videu. V njem od 13:04 do 15:00 govorim o odvisnosti svetlosti zaslona od števila matrik. To je posledica napake v algoritmu. Napaka je bila odpravljena in zdaj se podatki naložijo, preden se zaslon izklopi.

Tudi jaz vas bom vesela na moj youtube kanal, kjer povezujem veliko drugih stvari z mikrokontrolerji.

Hvala vsem za pozornost!