Efter att jag gjorde 8x10-matrisen var det många som kontaktade mig och bad mig skapa en större matris och även låta data skrivas till matrisen med en PC. Därför samlade jag en vacker dag de lysdioder som blev kvar efter att ha tillverkat LED-kuben, och bestämde mig för att göra en större matris, med hänsyn till de krav som mina kollegor bad mig om.

Vad väntar du på? Ta lysdioder och en lödkolv, för tillsammans ska vi nu göra en 24x6 LED-matris!

Steg 1: Samla allt du behöver

För detta projekt behöver du en grundläggande uppsättning verktyg: en lödkolv, lod, tång, lite tråd, trådskärare, en trådavdragare och borttagningsverktyg om du behöver dem.

För att göra en matris behöver du:
1. 144 lysdioder
2. 24 motstånd (värdet bestäms av typen av lysdioder, i mitt fall 91 Ohm)
3. Decimalräknare 4017
4. 6 motstånd med ett nominellt värde på 1 kOhm
5. 6 transistorer 2N3904
6. Lång brödbräda
7. Arduino
8. 3 x 74HC595 skiftregister
10.Anslutningar med flera stift

Steg 2: Hur fungerar det?

Tanken bakom hur en LED-matris fungerar är följande: information bryts vanligtvis ner i små bitar, som sedan överförs en efter en. På så sätt kan du spara många pins på Arduino och göra ditt program ganska enkelt.

Nu är det dags att använda 3 skiftregister som multiplicerar flera utgångar och sparar många arduino-stift.

Varje skift register har 8 utgångar och du behöver bara 3 arduino-utgång att styra ett nästan obegränsat antal skiftregister.

Vi kommer också att använda en 4017 decimalräknare för att skanna raderna. Den kan skanna upp till 10 rader eftersom du bara har 10 utgångar, men du behöver bara 2 utgångar för att övervaka dem.

4017 är en mycket användbar IC. Du kan bekanta dig med hennes arbete i fotnoten

Som jag sa tidigare, skanning görs med en 4017 decimalräknare genom att ansluta en rad till jord åt gången och skicka data genom skiftmotstånd till kolumnerna.

Steg 3: Kretsdesign

De enda elementen som jag inte inkluderade i diagrammet är strömbegränsningsmotstånden, eftersom deras värde beror på vilken typ av lysdioder som används. Därför måste du själv beräkna deras värde.

För att beräkna värdena för 24 motstånd, följ följande länk:.

Först måste du titta på LED-specifikationen för att ta reda på det framåtspänning och likström. Denna information kan erhållas från säljaren. Kretsen arbetar med en spänning på 5V. Därför behöver du en 5V strömförsörjning.

Ladda ner originalfil för att studera diagrammet mer i detalj (klicka på diagrammet för att förstora bilden).

Steg 4: Lödning av lysdioder

Att löda 144 lysdioder för att skapa en matris kan vara en svår uppgift om du inte vet exakt hur man gör det.

Förra gången jag lödde en stans använde jag många trådbyglar som var väldigt svårlödda. Därför närmade jag mig det här problemet mer kreativt den här gången.

Du måste böja ner den positiva ledningen på lysdioden mot de andra ledningarna och göra en rad, klipp sedan av den oanvända delen av ledningen och försök göra dessa anslutningar så låga som möjligt. Utför sedan denna procedur på samma sätt för alla positiva avledningar.

Nu är de negativa ledningarna anslutna i en kolumn och deras lödning är svår på grund av den positiva raden i deras väg. Så du måste böja den negativa ledningen 90 grader, sedan brygga över den positiva raden till nästa negativa ledning och så vidare för resten av lysdioderna.

Jag kommer inte att förklara hur man löder skiftregister och andra komponenter, eftersom alla har sin egen stil och arbetssätt.

Steg 5: Programmering av matrisen

Nu har vi kommit till det sista steget i vårt projekt - programmering av matrisen.

Innan detta skrev jag redan två program som har mycket gemensamt.

Jag har lagt till ett program som tar emot ett ord eller en mening från en seriell monitor IDE arduino och visar det på en matris. Programkoden är ganska enkel och gör inte anspråk på att vara världens bästa, men den fungerar verkligen. Du kan skriva din egen kod eller ändra min som du vill.

Jag har bifogat filen till excel-format så att du kan skapa dina egna tecken och symboler.

Så här fungerar det:

Skapa den önskade karaktären pixel för pixel (oroa dig inte, det är väldigt enkelt) och kopiera utdataraden så här - #define (OUTPUT LINE)

Jag planerar att lägga till animationskod senare när jag har mer tid.

Steg 6: Enheten är klar!

Grattis! Du har själv gjort en 24x6-matris och nu kan du snabbt visa allt du behöver på den.

Nu kan du testa matrisen, komma med nya program eller förbättra gränssnittet.

Lista över radioelement

Beteckning	Typ	Valör	Kvantitet	Notera	affär	Mitt anteckningsblock
	Arduino-bräda	Arduino Uno	1			Till anteckningsblock
U1-U3	Skift register	CD74HC595	3			Till anteckningsblock
U4	Särskild logik	CD4017B	1	K561IE8		Till anteckningsblock
Q1-Q6	Bipolär transistor	2N3904	6			Till anteckningsblock
	Motstånd

Tiden går obemärkt förbi och den till synes nyligen inköpta utrustningen går redan sönder. Så efter att ha arbetat sina 10 000 timmar gav lamporna på min monitor (AOC 2216Sa) upp sitt liv. Till en början tändes inte bakgrundsbelysningen första gången (efter att monitorn slagits på stängdes bakgrundsbelysningen av efter några sekunder), vilket löstes genom att monitorn slogs på/av igen; med tiden måste monitorn slås på av/av 3 gånger, sedan 5, sedan 10, och vid något tillfälle kunde den inte slå på bakgrundsbelysningen, oavsett antalet försök att slå på den. Lamporna som togs fram i dagsljuset visade sig ha svärtade kanter och kastades lagligt i skrot. Ett försök att installera ersättningslampor (nya lampor av lämplig storlek köptes) misslyckades (skärmen kunde slå på bakgrundsbelysningen flera gånger, men gick snabbt in i på-av-läge igen) och ta reda på orsakerna till vad problemet kunde vara i monitorns elektronik ledde mig till tanken att det kommer att vara lättare att montera din egen monitorbakgrundsbelysning med lysdioder än att reparera den befintliga växelriktarkretsen för CCFL-lampor, särskilt eftersom det redan har funnits artiklar på Internet som visar de grundläggande möjlighet till en sådan ersättning.

Demontering av monitorn

Många artiklar har redan skrivits om ämnet att demontera en bildskärm; alla bildskärmar är väldigt lika varandra, så i korthet:
1. Skruva loss bildskärmens leveransfäste och den enda bulten i botten som håller den bakre väggen på fodralet


2. Längst ner på fodralet finns två spår mellan fram- och baksidan av fodralet, sätt in en platt skruvmejsel i en av dem och börja ta bort locket från spärrarna längs hela omkretsen av monitorn (enbart att vrida skruvmejseln försiktigt runt sin axel och lyfter därigenom höljets lock). Det finns ingen anledning att anstränga sig för mycket, men det är svårt att ta bort höljet från spärrarna bara första gången (under reparationen öppnade jag det många gånger, så spärrarna blev mycket lättare att ta bort med tiden).
3. Vi har en bild av installationen av den interna metallramen på framsidan av väskan:


Vi tar ut brädan med knapparna från spärrarna, tar ut (i mitt fall) högtalarkontakten och böjer de två spärrarna i botten och tar ut det inre metallhöljet.
4. Till vänster kan du se 4 ledningar som ansluter bakgrundsbelysningslamporna. Vi tar ut dem genom att klämma dem lätt, för... För att förhindra att den faller ut är kontakten gjord i form av en liten klädnypa. Vi tar också bort den breda kabeln som går till matrisen (överst på bildskärmen) och klämmer ihop dess kontakt på sidorna (eftersom kontakten har sidospärrar, även om detta inte är uppenbart vid första anblicken vid kontakten):


5. Nu måste du ta isär "smörgåsen" som innehåller själva matrisen och bakgrundsbelysningen:


Det finns spärrar längs omkretsen som kan öppnas genom att lätt bända med samma platta skruvmejsel. Först tas metallramen som håller matrisen bort, varefter du kan skruva loss tre små bultar (en vanlig stjärnskruvmejsel fungerar inte på grund av deras miniatyrstorlek, du behöver en särskilt liten) som håller i matrisstyrkortet och matrisen kan tas bort (det är bäst att placera monitorn på en hård yta, t.ex. ett bord täckt med tygmatrisen nedåt, skruva loss kontrollpanelen, lägg den på bordet utfälld genom änden av monitorn och lyft helt enkelt väskan med bakgrundsbelysningen, lyft upp den vertikalt, och matrisen kommer att förbli liggande på bordet. Du kan täcka den med något så att den inte samlar damm, och montera den exakt i motsatt ordning - d.v.s. täcka matrisen som ligger på bordet med den monterade lådan med bakgrundsbelysning, linda kabeln genom änden till styrkortet och, skruva på styrkortet, lyft försiktigt upp den monterade enheten).
Matrisen erhålls separat:


Och det bakgrundsbelysta blocket separat:


Den bakgrundsbelysta enheten demonteras på samma sätt, bara istället för en metallram hålls bakgrundsbelysningen av en plastram, som samtidigt positionerar plexiglaset som används för att sprida bakgrundsbelysningsljuset. De flesta spärrarna är placerade på sidorna och liknar de som höll fast metallramen på matrisen (de öppnas genom att bända av dem med en platt skruvmejsel), men på sidorna finns flera spärrar som öppnas "inåt" (du måste trycka på dem med en skruvmejsel så att spärrarna går in i fodralet).
Först kom jag ihåg läget för alla delarna som skulle tas bort, men sedan visade det sig att det inte skulle vara möjligt att montera dem "fel" och även om delarna ser absolut symmetriska ut, är avstånden mellan spärrarna på olika sidor av metallram och låsutsprången på sidorna av plastramen som håller bakgrundsbelysningen kommer inte att tillåta dem att monteras "felaktigt" "
Det var allt - vi tog isär monitorn.

LED strip belysning

Först bestämde man sig för att göra bakgrundsbelysningen från en LED-remsa med vita lysdioder 3528 - 120 lysdioder per meter. Det första som visade sig vara är att bandets bredd är 9 mm och bredden på bakgrundsbelysningslamporna (och sätet för bandet) är 7 mm (det finns faktiskt bakgrundsbelysningslampor av två standarder - 9 mm och 7 mm, men i mitt fall var de 7 mm). Därför, efter att ha undersökt tejpen, beslutades det att skära 1 mm från varje kant av tejpen, eftersom detta påverkade inte de ledande banorna på den främre delen av bandet (och på baksidan, längs hela bandet, finns det två breda kraftkärnor, som inte kommer att förlora sina egenskaper på grund av en minskning med 1 mm över en bakgrundsbelysningslängd på 475 mm, eftersom strömmen blir liten). Inte tidigare sagt än gjort:


Lika snyggt LED Strip ljus trimmas längs hela längden (bilden visar ett exempel på vad som hände före och vad som hände efter trimning).
Vi kommer att behöva två remsor med 475 mm tejp (19 segment med 3 lysdioder per remsa).
Jag ville att skärmens bakgrundsbelysning skulle fungera på samma sätt som den vanliga (dvs. den slogs på och av av monitorstyrenheten), men jag ville justera ljusstyrkan "manuellt", som på gamla CRT-skärmar, eftersom Detta är en ofta använd funktion, och jag tröttnade på att navigera genom skärmmenyer genom att trycka på flera tangenter varje gång (på min bildskärm justerar inte höger-vänsterknapparna bildskärmslägena, utan volymen på de inbyggda högtalarna, så lägena måste ändras genom menyn varje gång). För att göra detta hittade jag en manual för min bildskärm på Internet (för de som behöver den, den är bifogad i slutet av artikeln) och på sidan med Power Board, enligt diagrammet, +12V, On, Dim och GND hittades som är av intresse för oss.


På - signal från kontrollkortet för att slå på bakgrundsbelysningen (+5V)
Dim - PWM bakgrundsbelysning ljusstyrka kontroll
+12V visade sig vara långt ifrån 12, men någonstans runt 16V utan bakgrundsbelysningsbelastning och någonstans runt 13,67V med belastning
Det beslutades också att inte göra några PWM-justeringar av bakgrundsbelysningens ljusstyrka, utan att driva bakgrundsbelysningen DC(Samtidigt är problemet löst att PWM-bakgrundsbelysningen på vissa skärmar fungerar med en inte särskilt hög frekvens och för vissa gör detta ögonen lite tröttare). I min monitor var den "native" PWM-frekvensen 240 Hz.
Längre fram på kortet hittade vi kontakter till vilka On-signalen tillförs (markerad i rött) och +12V till växelriktarenheten (bygeln som måste tas bort för att strömbryta växelriktarenheten är markerad med grönt). (bilden kan förstoras för att se anteckningar):


Den linjära regulatorn LM2941 användes som bas för styrkretsen, främst för att den vid en ström på upp till 1A hade ett separat On/Off-kontrollstift, som var tänkt att användas för att styra bakgrundsbelysningen på/av med On-signalen från monitorns kontrollpanel. Sant, i LM2941 är denna signal inverterad (det vill säga det finns spänning vid utgången när On/Off-ingången är nollpotential), så vi var tvungna att montera en växelriktare på en transistor för att matcha den direkta på-signalen från styrkortet och den inverterade ingången på LM2941. Schemat innehåller inga andra överskott:


Utspänningen för LM2941 beräknas med formeln:

Vout = Vref * (R1+R2)/R1

Där Vref = 1,275V, motsvarar R1 i formeln R1 i diagrammet och R2 i formeln motsvarar ett par motstånd RV1+RV2 i diagrammet (två motstånd introducerades för jämnare justering av ljusstyrkan och reducering av spänningsområdet som regleras av det variabla motståndet RV1).
Jag tog 1kOhm som R1, och valet av R2 utförs enligt formeln:

R2=R1*(Vout/Vref-1)

Den maximala spänningen vi behöver för bandet är 13V (jag tog lite mer än den nominella 12V för att inte tappa ljusstyrkan, och bandet kommer att överleva en sådan liten överspänning). De där. maxvärde R2 = 1000*(13/1,275-1) = 9,91 kOhm. Minsta spänningen vid vilken bandet fortfarande lyser åtminstone på något sätt är cirka 7 volt, d.v.s. minimivärde R2 = 1000*(7/1,275-1) = 4,49 kOhm. Vår R2 består av ett variabelt motstånd RV1 och ett multi-turn trimmotstånd RV2. Resistansen för RV1 är 9,91 kOhm - 4,49 kOhm = 5,42 kOhm (vi väljer det närmaste värdet på RV1 - 5,1 kOhm), och RV2 är inställd på ungefär 9,91-5,1 = 4,81 kOhm (det är faktiskt bäst att först montera kretsen , ställ in det maximala motståndet för RV1 och mät spänningen vid Vid utgången av LM2941, ställ in motståndet RV2 så ​​att utgången har den erforderliga maximala spänningen (i vårt fall ca 13V).

Installation av LED-list

Eftersom efter att ha klippt av tejpen med 1 mm så var strömledarna blottade i ändarna av tejpen, klistrade jag eltejp (tyvärr inte blå utan svart) på kroppen på den plats där tejpen skulle limmas. Tejpen limmas ovanpå (det är bra att värma ytan med en hårtork, eftersom tejpen fäster mycket bättre på en varm yta):


Därefter monteras bakfolien, plexiglaset och ljusfilter som låg ovanpå plexiglaset. Längs kanterna stödde jag tejpen med bitar av suddgummi (så att kanterna på tejpen inte lossnade):


Därefter monteras bakgrundsbelysningsenheten i omvänd ordning, matrisen installeras på plats och bakgrundsbelysningskablarna tas ut.
Kretsen monterades på en brödbräda (på grund av enkelheten bestämde jag mig för att inte koppla kortet) och fästes med bultar genom hål i den bakre väggen av metallmonitorhöljet:




Ström och styrsignal På tillfördes från strömförsörjningskortet:


Den uppskattade effekten som allokeras till LM2941 beräknas med formeln:

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

För mitt fall är det Pd = (13,6-13)*0,7 +13,6*0,006 = 0,5 Watt, så det beslutades att nöja sig med den minsta kylaren för LM2941 (placerad genom en dielektrisk dyna eftersom den inte är isolerad från marken i LM2941).
Den slutliga monteringen visade att designen var fullt funktionell:


Bland fördelarna:

• Använder standard LED-remsor
• Enkelt styrkort

Nackdelar:

• Otillräcklig bakgrundsbelysningsljusstyrka i ljusa förhållanden dagsljus(skärmen är framför fönstret)
• Lysdioderna i remsan är inte tillräckligt nära placerade, så små koner av ljus från varje enskild lysdiod är synliga nära monitorns övre och nedre kanter
• Vitbalansen är lite off och blir något grönaktig (mest troligt kan detta lösas genom att justera vitbalansen på antingen själva bildskärmen eller grafikkortet)

Ett ganska bra, enkelt och budgetalternativ för att reparera bakgrundsbelysningen. Det är ganska bekvämt att titta på film eller använda bildskärmen som köks-tv, men den är förmodligen inte lämplig för vardagsarbete.

Justera ljusstyrkan med PWM

För de Habrobor som till skillnad från mig inte med nostalgi minns de analoga ljusstyrka- och kontrastrattarna på de gamla CRT-skärmar Du kan göra kontroll från standard-PWM som genereras av monitorns kontrollkort utan att ta med några ytterligare kontroller utanför (utan att borra monitorkroppen). För att göra detta räcker det att montera en AND-NOT-krets på två transistorer vid regulatorns On/Off-ingång och ta bort ljusstyrkekontrollen vid utgången (set utspänning konstant vid 12-13V). Modifierat schema:


Resistansen hos trimmotståndet RV2 för en spänning på 13V bör vara runt 9,9 kOhm (men det är bättre att ställa in det exakt när regulatorn är på)

Mer tät LED-bakgrundsbelysning

För att lösa problemet med otillräcklig ljusstyrka (och samtidigt enhetlighet) av bakgrundsbelysningen beslutades det att installera fler lysdioder och oftare. Eftersom det visade sig att det är dyrare att köpa lysdioder individuellt än att köpa 1,5 meter remsa och lossa dem därifrån, valdes fler ekonomiskt alternativ(avlöd lysdioderna från remsan).
Själva 3528 lysdioderna är placerade på 4 remsor 6 mm breda och 238 mm långa, 3 lysdioder i serie i 15 parallella enheter på var och en av de 4 remsorna (layouten på brädorna för lysdioderna ingår). Efter lödning av lysdioderna och ledningarna erhålls följande:




Remsorna läggs i två upptill och nedtill med ledningar till kanten av monitorn vid skarven i mitten:




Den nominella spänningen på lysdioderna är 3,5 V (intervall från 3,2 till 3,8 V), så en sammansättning av 3 lysdioder i serie bör drivas med en spänning på ca 10,5V. Så styrenhetens parametrar måste beräknas om:


Den maximala spänningen vi behöver för bandet är 10,5V. De där. maxvärde R2 = 1000*(10,5/1,275-1) = 7,23 kOhm. Den lägsta spänningen vid vilken LED-enheten fortfarande lyser åtminstone på något sätt är cirka 4,5 volt, dvs. lägsta värde R2 = 1000*(4,5/1,275-1) = 2,53 kOhm. Vår R2 består av ett variabelt motstånd RV1 och ett multi-turn trimmotstånd RV2. Resistansen för RV1 är 7,23 kOhm - 2,53 kOhm = 4,7 kOhm, och RV2 är inställd på ungefär 7,23-4,7 = 2,53 kOhm och justeras i den sammansatta kretsen för att erhålla 10,5 V vid utgången av LM2941 vid det maximala motståndet på RV1.
En och en halv gånger fler lysdioder förbrukar 1,2A ström (nominellt), så effektförlusten på LM2941 kommer att vara lika med Pd = (13,6-10,5)*1,2 +13,6*0,006 = 3,8 Watt, vilket redan kräver en mer solid kylfläns för värmeborttagning:


Vi samlar, ansluter, vi blir mycket bättre:


Fördelar:

• Ganska hög ljusstyrka (möjligen jämförbar, och kanske till och med överlägsen ljusstyrkan hos den gamla CCTL-bakgrundsbelysningen)
• Frånvaron av ljuskoner vid kanterna på bildskärmen från individuella lysdioder (lysdioder är placerade ganska ofta och bakgrundsbelysningen är enhetlig)
• Fortfarande enkelt och billig bräda förvaltning

Brister:

• Problemet med vitbalansen, som går över i grönaktiga toner, har inte lösts
• LM2941, fast med en stor kylfläns, blir varm och värmer allt inuti höljet

Styrkort baserat på nedstegsregulator

För att eliminera uppvärmningsproblemet beslutades det att montera en ljusstyrkeregulator baserad på en Step-down spänningsregulator (i mitt fall valdes en LM2576 med en ström på upp till 3A). Den har också en inverterad On/Off-styringång, så för matchning finns samma växelriktare på en transistor:


Spole L1 påverkar omvandlarens verkningsgrad och bör vara 100-220 µH för en belastningsström på cirka 1,2-3A. Utspänningen beräknas med formeln:

Vout=Vref*(1+R2/R1)

Där Vref = 1,23V. För en given R1 kan du få R2 med formeln:

R2=R1*(Vout/Vref-1)

I beräkningar är R1 ekvivalent med R4 i kretsen och R2 är ekvivalent med RV1+RV2 i kretsen. I vårt fall, för att justera spänningen i området från 7,25V till 10,5V, tar vi R4 = 1,8 kOhm, variabelt motstånd RV1 = 4,7 kOhm och trimningsmotstånd RV2 vid 10 kOhm med en initial approximation av 8,8 kOhm (efter montering av kretsen , är det bäst att ställa in dess exakta värde genom att mäta spänningen vid utgången av LM2576 vid maximalt motstånd RV1).
Jag bestämde mig för att göra ett bräde för den här regulatorn (måtten spelade ingen roll, eftersom det finns tillräckligt med utrymme i monitorn för att montera även ett stort bräde):


Styrkortsmontering:


Efter installation i monitorn:


Alla är här:


Efter montering verkar allt fungera:


Sista alternativet:


Fördelar:

• Tillräcklig ljusstyrka
• Step-down regulator värmer inte upp och värmer inte upp monitorn
• Det finns ingen PWM, vilket betyder att ingenting blinkar vid någon frekvens
• Analog (manuell) ljusstyrkekontroll
• Inga begränsningar för lägsta ljusstyrka (för dem som gillar att arbeta på natten)

Brister:

• Vitbalansen är något förskjuten mot gröna toner (men inte mycket)
• Vid låg ljusstyrka (mycket låg) är ojämnheter i ljuset från lysdioder från olika enheter synliga på grund av spridningen av parametrar

Förbättringsalternativ:

• Vitbalansen är justerbar både i bildskärmsinställningarna och i inställningarna på nästan alla grafikkort
• Du kan prova att installera andra lysdioder som inte märkbart stör vitbalansen
• För att eliminera den ojämna glöden från lysdioder vid låg ljusstyrka kan du använda: a) PWM (justera ljusstyrkan med PWM genom att alltid tillföra märkspänningen) eller b) ansluta alla lysdioder i serie och driva dem med en justerbar strömkälla (om du ansluter alla 180 lysdioder i serie, du behöver 630V och 20mA), då ska samma ström passera genom alla lysdioder, och var och en kommer att ha sitt eget spänningsfall; ljusstyrkan regleras genom att ändra strömmen och inte spänningen.
• Om du vill göra en PWM-baserad krets för LM2576 kan du använda en NAND-krets vid On/Off-ingången på denna Step-down-regulator (liknande ovanstående krets för LM2941), men det är bättre att sätta en dimmer i gapet på den negativa ledningen av lysdioderna via en mofet på logisk nivå

Du kan ladda ner från denna länk:

• AOC2216Sa Servicemanual
• LM2941 och LM2576 datablad
• Regulatorkretsar för LM2941 i Proteus 7 och PDF-format
• Kortlayout för lysdioder i Sprint Layout 5.0-format
• Diagram och layout av regulatorkortet på LM2576 i Proteus 7 och PDF-format

Lysdioder tar alltmer sin plats bland ljuskällor.
Låg strömförbrukning och ljusstyrka har gjort det möjligt för lysdioder att förskjuta traditionella glödlampor och konkurrera ganska säkert med energibesparande lampor.
Jag gav efter för den allmänna trenden och bestämde mig med mina egna händer rör och titta med egna ögon på LED-matrisen, som inte kräver några separata drivrutiner, utan ansluter direkt till 220 voltsnätet. Vem är intresserad? det här ämnet, snälla under katt.
Som ett resultat valde jag följande exemplar:

Av beskrivningen på sidan följer det denna källa Sveta:
- produceras med LED SOV-teknik;
- matningsspänning 220 volt;
- strömförbrukning 30 watt;
- färgtemperatur 2500-3200K;
- substrat (bas) material aluminium;
- övergripande mått 40*60 mm;

Medan paketet reste studerade jag teorin.
Vad är LED COB-teknik?

Fram till omkring 2009 hade LED-produkter bara en utvecklingsriktning - att öka kraften hos LED eller Power LED. Förbättringen av denna teknik har gjort det möjligt att uppnå effekten av en LED på 10 watt.
Som det visade sig är ytterligare ökning av kraften inte meningsfull på grund av den höga kostnaden för att producera en separat kraftfull LED. En viktig roll i sökandet efter en annan utvecklingsväg spelades också av det faktum att lysdioden är en punktljuskälla och det är möjligt att uppnå belysning av en stor yta med hjälp av kraftfulla lysdioder Det visade sig inte vara lätt och inte särskilt billigt. För att få mer eller mindre acceptabla resultat var det nödvändigt att använda optiska system för att sprida ljuset.
Nästa steg var att använda SMD-lysdioder för att skapa acceptabla diffusa ljuskällor - ett stort antal lysdioder löddes fast på ett kort. Nackdelarna är den övergripande arbetsintensiteten i processen - produktionen av individuella lysdioder (var och en på sitt eget keramiska substrat + personligt fosforskikt, etc.). Dessutom var nackdelarna med metoden den låga tillförlitligheten hos enskilda lysdioder och behovet av reparation om minst en av dem misslyckas.
Som ett resultat kom ingenjörerna på idén om behovet av att producera lysdioder utan personliga attribut och placera dem på en bräda på en kort bit från varandra under ett gemensamt skikt av fosfor, d.v.s. LED OWL-teknik. I slutändan gjorde detta det möjligt att minska kostnaden för ljuskällan som helhet och, i händelse av fel på enskilda lysdioder, att byta hela modulen (matrisen).

Paketet kom i ett gult kuvert med bubbelplast inuti. Själva matrisen är innesluten i en passande plastpåse.

Som du kan se är lysdioderna verkligen placerade nära varandra, täckta med ett gemensamt lager av fosfor och skyddade av en massa som liknar plastlim.
Den vita substansen runt matrisens omkrets och som skyddar drivkretsen liknar gummi eller smältlim - inte en hård, elastisk massa. Detta gjorde det möjligt att ta bort den från de mest framträdande fallen och fastställa att en av dem är en MB10S diodbrygga med en maximal konstant backspänning på 1000 volt och en maximal framström på 0,5 ampere.
Datablad:

Måtten motsvarar de som anges i beskrivningen.

Tjockleken på substratet är 1 mm och vikten på matrisen är så mycket som 8 gram.

Det säger sig självt att, precis som högeffekts-LED, behöver matriser också en kylfläns. Kylflänsen från processorn valdes som sådan.


Matrisen fästes till kylaren med hjälp av självgängande skruvar och termisk pasta KPT-8.
Ett fel gjordes i denna sekvens av åtgärder - tråden borde ha lödats innan matrisen fästes på radiatorn - värmen från lödkolven gick in i kylflänsen. Resultatet av lödning syns på bilden. Men ledningarna hölls säkert och jag tog inte bort matrisen.


Den första inkluderingen gjorde ett outplånligt intryck - att säga "ljus" är att säga ingenting. Även om de ses på avstånd i en liten vinkel mot matrisens plan, är "harar" garanterade. Jämfört med befintliga energisnåla lampor Vid en temperatur på 2800K är ljuset vitt och det finns mycket av det.

Rum på 14 kvm. meter är upplyst mer än väl.

Efter 20 minuter steg temperaturen till 85 grader. Jag testade inte matrisen ytterligare för styrka, även om kontrollchipsen kan styra strömmen genom lysdioderna när de är väldigt varma.

Ytterligare tester utfördes med forcerad kylning med en standardkylare från denna kylare och ett styrkort för fläkthastighet. Den senare togs bort från den gamla PC-strömförsörjningen.

Temperaturen steg inte över 31,5 grader på en och en halv timme och fläkten gick i låga hastigheter utan att accelerera.

Därefter togs styrkortet för fläkthastighet bort från designen och strömförsörjningen ersattes med en 9-volts.

Ökning av spänningen i nätet gjorde det möjligt att verifiera att den deklarerade strömförbrukningen överensstämmer med verkligheten.

Som väntat reagerade kameran på matrisens flimmer med en frekvens på 100 Hertz. Jag tog inte en video, men jag kunde fånga följande:

Det skulle vara möjligt att bekämpa krusningar genom att löda en kondensator till diodbryggan. Detta skulle få spänningen att öka till 220 * 1,41 = 310,2 volt och det skulle vara nödvändigt att leka med begränsningsmotstånden BP5132H, men eftersom jag från början var medveten om att denna ljuskälla inte var avsedd för bostadslokaler, startade jag inte denna kamp .
Tillämpningsområdet för matrisen är allmän belysning av gatan, grovkök, etc., och därför kan pulsationer försummas.
Med hjälp av LATR var det möjligt att fastställa (experimentet utfördes på jobbet och jag tog inget foto, för att inte svara på frågorna: "Varför?") att den lägre tröskeln vid vilken matrisen fortfarande avger ljuset är 130-udda volt. Jag applicerade inte mer än 250 volt, men i så fall skulle en svetsmask inte skada).
På grund av att denna ljuskälla har hög effekt och så att säga ökad ljusdensitet skulle en spridande skärm framför matrisen inte vara på sin plats.

Som ett resultat inkluderar nackdelarna:
- ökad värmealstring (tekniska kostnader, men inte design) och behovet av att använda en kylfläns (helst aktiv kylning);
- ganska hög kostnad.

Dessa nackdelar är dock mer än uppvägda av ljusstyrkan hos denna matris, förmågan att belysa ett stort område och överensstämmelse med de deklarerade egenskaperna.
Jag kan inte tillskriva flimmer till negativa egenskaper så mycket som användningsområdet för matrisen INTE är bostadslokaler.
Separat skulle jag vilja vända mig till anhängarna av orden av "hatarna av paragraf 18"). Vänner, jag ber er att vara objektiv när det gäller att bedöma informationen som presenteras i granskningen, särskilt eftersom det tog ganska mycket ansträngning och tid att samla in, systematisera och presentera den.

Produkten tillhandahålls för att skriva en recension av butiken. Granskningen publicerades i enlighet med paragraf 18 i webbplatsens regler.

Jag planerar att köpa +44 Lägg till i favoriter Jag gillade recensionen +60 +111

Låt oss börja med typerna av matrisanslutningar, det finns bara två av dem: seriell och parallell, + kombinerad strömförsörjningsalternativ. För- och nackdelarna anges i figuren, för stora matriser är det att föredra att använda den parallella typen, på så sätt organiseras strömförsörjningen mycket bättre. Men du måste mixtra med grenarna på strömkablarna. Om du gör en matris av en krans av moduler, så är det naturligtvis lättare att göra den i sicksack. Men var noga med att kontrollera vid olika ljusstyrkor och se till att det finns tillräckligt med ström för de avlägsna lysdioderna (när spänningen sjunker blir den angivna vita färgen gul (liten droppe) eller röd (stort spänningsfall). I detta fall är strömmen kommer att behöva dupliceras med tjocka trådar till varje tejpbit (till varje rad i matrisen).

Matrisen är ansluten till Arduino enligt, sedan extraheras utgången från den. Viktiga punkter:

• Arduino logikstift anslutet till stift DÅN tejpa (matris) genom ett motstånd med ett nominellt värde på 220 ohm (du kan ta vilken som helst i intervallet 100 ohm - 1 kOhm). Behövs för att skydda Arduino-stiftet från överbelastning, d.v.s. begränsa strömmen i kretsen (se Ohms lag);

• GND (jord, minus) tejp Nödvändigtvis ansluts till Arduino GND-stiftet även med separat strömförsörjning;

• En elektrolytisk kondensator för att driva Arduino behövs för att filtrera de plötsliga spänningsfall som bandet skapar när man byter färg. Kondensatorspänningen är från 6,3V (ju högre, desto större och dyrare kondensator), kapacitansen är runt 470 uF, mer är möjligt, mindre rekommenderas inte. Du klarar dig överhuvudtaget utan, men det finns risk att störa stabiliteten i arbetet!

• En kondensator för att driva bandet behövs för att underlätta driften av strömförsörjningen under plötsliga förändringar i matrisens ljusstyrka. Återigen Du klarar dig helt utan, men det finns risk för störningar i arbetsstabiliteten!

• Strömförsörjningens effekt (och maximal utström) väljs baserat på storleken på matrisen och i vilka lägen den kommer att fungera. Se skylten och kom ihåg kinesiska ampere, dvs. Strömförsörjningen måste tas med en strömreserv på 10-20%! Tabellen visar värdena bandets strömförbrukning.

• I firmware GuyverMatrixOS version 1.2 och senare, är systemströmbegränsningen konfigurerad. Hur det fungerar: i skissinställningarna finns en parameter NUVARANDE GRÄNS, som ställer in den maximala strömförbrukningen för matrisen i milliampere. Arduino kommer att göra en beräkning baserad på färgerna och ljusstyrkan på lysdioderna och automatiskt minska ljusstyrkan på hela matrisen för att förhindra att den etablerade strömgränsen överskrids i särskilt "slukande" lägen. Detta är en väldigt cool funktion!

MONTERING AV HÅLLET OCH DIFFUSER

FIRMWARE OCH INSTÄLLNINGAR

Det första du behöver göra är att konfigurera det i skissen matrisdimensioner, anslutningspunkt Och riktningen för det första segmentet band. Tips nedan.

Denna typ av matrisinitiering låter dig ansluta en matris av valfri konfiguration med valfri position i början av matrisen. Detta är praktiskt för köpta matriser, som bara kan "vridas" och för hemgjorda, när det finns några egenheter med höljet eller ledningar. Det vill säga, oavsett hur du gör eller placerar matrisen, kommer den fortfarande att fungera med den korrekta positionen för ursprunget. Förresten, du kan mycket enkelt "spegla" matrisen horisontellt eller vertikalt, om detta plötsligt behövs av någon anledning: ändra bara anslutningen till den "motsatta" längs den önskade axeln. Till exempel vill vi spegla anslutningstypen (1, 0) vertikalt. Vi konfigurerar det som (2, 2) - se figuren ovan. Om vi ​​vill spegla typen (3, 1) vertikalt sätter vi upp den som (2, 3). Skriv (3, 2) horisontellt? Vänligen skriv det som (2, 2). Jag hoppas att logiken är klar.

Om du är ny på Arduino, sluta och lär dig. Efter att du har installerat drivrutinerna och biblioteken kan du fortsätta med att flasha plattformens fasta programvara. Jag har ett färdigt projekt med spel och effekter, gå för detaljer och firmware. Härnäst kommer information till utvecklare, det vill säga de som vill skriva något till matrisen själva!

Allra i början av den fasta programvaran finns det inställningar för typen av matris och dess anslutning; typen av anslutning bestäms genom att stå vänd mot matrisen. För att förenkla inställningen av matrisanslutningen (vinkel och riktning), använd tipset ovan =)

// **************** MATRIXINSTÄLLNINGAR **************** #define LED_PIN 6 // tape pin #define LJUSSTYRKA 60 // standard maximal ljusstyrka (0-255) #define WIDTH 16 // matrisbredd #define HEIGHT 16 // matrishöjd #define MATRIX_TYPE 0 // matristyp: 0 - sicksack, 1 - sekventiell #define CONNECTION_ANGLE 0 // anslutningsvinkel: 0 - nere till vänster, 1 - uppe till vänster, 2 - upptill höger, 3 - nedre höger #define STRIP_DIRECTION 0 // bandriktning från hörnet: 0 - höger, 1 - upp, 2 - vänster, 3 - ner

Den fasta programvaran innehåller också en flik utility_funx, som innehåller alla funktioner för att arbeta med matrisen:

Void loadImage(bitmap array name); // visa en bild från arrayen "array name". För bilderna, läs nedan void drawDigit3x5(byte siffra, byte X, byte Y, uint32_t color); // rita ett nummer (siffra, X-koordinat, Y-koordinat, färg) void drawDots(byte X, byte Y, uint32_t color); // ritpunkter för klockan (X-koordinat, Y-koordinat, färg) void drawClock(byte timmar, byte min, booleska punkter, byte X, byte Y, uint32_t färg1, uint32_t färg2); // rita en klocka (timmar, minuter, på/av-punkter, X-koordinat, Y-koordinat, färg1, färg2) static uint32_t expandColor(uint16_t färg); // konvertera färg från 16 bitar till 24 bitar uint32_t gammaCorrection(uint32_t färg); // gammakorrigering (konverterar färgen till en mer naturlig färg) void fillAll(uint32_t color); // fyll hela matrisen med color void drawPixelXY(byte x, byte y, uint32_t color); // funktion för att rita en punkt med X Y-koordinater (X-koordinat, Y-koordinat, färg) uint32_t getPixColor(int thisPixel); // funktion för att få färgen på en pixel genom dess nummer uint32_t getPixColorXY(byte x, byte y); // funktion för att få färgen på en pixel i matrisen genom dess koordinater (X-koordinat, Y-koordinat) uint16_t getPixelNumber(byte x, byte y); // få pixelnumret i flödet efter koordinater (X-koordinat, Y-koordinat, färg)

Ursprunget för matriskoordinaterna är det nedre vänstra hörnet, har nollkoordinater!

Med hjälp av dessa funktioner kan du skapa olika effekter varierande svårighetsgrader, samt klassiska spel!

I senaste åren LED-matriser används ofta i utomhusreklam och olika informationstavlor. Ganska ljusa och dynamiska - de lockar uppmärksamhet perfekt och blir inte blinda på en solig dag. Var och en av er ser dem på gatorna i din stad varje dag.
Naturligtvis underlättades deras spridning av lågt pris(på grund av kinesiska tillverkare) och enkel skärmmontering.

Men vad händer om du försöker använda liknande matriser i dina mikrokontroller? Vilket utbytesgränssnitt och utgångslogik har dessa matriser?
Låt oss försöka reda ut allt detta.

Kineserna erbjuder både själva matriserna i olika storlekar och med olika upplösningar, samt kontroller för att visa bilder med olika enkla effekter, såväl som alla nödvändiga tillbehör, anslutningskablar, ramar.
Matriser finns i både enfärgade (vit, gul, röd, grön, blå) och 3-färgad (RGB). Beteckningen på matrismodellen ser vanligtvis ut så här Pxx eller PHxx, där xx är ett tal som anger avståndet mellan pixlarna i millimeter. I mitt fall är det P10. Dessutom är matriser av vissa standardstorlekar inte bara rektangulära utan också kvadratiska.

Möjliga alternativ för matrisstorlekar

Så vi har en vit matris på 32x16 pixlar med dimensioner på 320x160mm och följaktligen ett interpixelavstånd på 10 mm. Låt oss ta en närmare titt på det.
Frontvy:

Trodde du också att lysdioderna var ovala på något sätt? Trodde du inte...

Det finns ett litet tak över lysdioderna som förhindrar solljus från att lysa på lysdioderna.

Framifrån med plastmask borttagen

Vi vänder på matrisen och ser tavlan:


Det finns ett gäng logikchips på brädet. Låt oss ta reda på vilken typ av mikrokretsar dessa är:
1. 1 x SM74HC245D - icke-inverterande buffert
2. 1 x SM74HC04 - 6 kanals växelriktare
3. 1 x SM74HC138D - 8-bitars avkodare
4. 4 x APM4953 - montering av 2 P-kanal MOSFETs
5. 16 x 74HC595D - spärrskiftregister
Två 16-stiftskontakter är gränssnittskontakter, en av dem är ingång (skärmkontrollern är ansluten till den), och den andra är utgång (nästa matris i kedjan är ansluten till den). Pilen på kortet är riktad från ingångskontakten till utgångskontakten.
Ström tillförs terminalerna i mitten av kortet. Matningsspänning - 5V, maximal ström (när alla LED-matriser är påslagna) - 2A (för en vit matris).

All information som presenteras ovan, såväl som en demonstration av matrisen i videon nedan. I den, från 13:04 till 15:00, pratar jag om beroendet av skärmens ljusstyrka på antalet matriser. Detta beror på ett fel i algoritmen. Felet har åtgärdats och nu laddas data innan skärmen stängs av.

Jag kommer också att vara glad att se dig kl min youtube kanal, där jag ansluter mycket annat till mikrokontroller.

Tack alla för er uppmärksamhet!