Faça uma matriz 8x10 L.E.D: 6 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:40

ATUALIZAÇÃO 1: ADICIONEI O CÓDIGO PARA O JOGO DA VIDA DO CONWAY ATUALIZAÇÃO 2: AGORA VOCÊ PODE SALVAR ALGUNS PINS ARDUINO COM A AJUDA DE 1 REGISTRO DE TURNO. Neste instrutivo, mostrarei como construir uma matriz bastante sofisticada de 8 por 10 L. E. D (com texto de rolagem e animações) usando o Arduino e o contador de décadas 4017. Este tipo de matriz é fácil de fazer e programar e é uma boa maneira de aprender a multiplexar. Eu adicionei outra parte instrutiva sobre o uso do registrador de deslocamento 74HC595 que ajudará a salvar alguns pinos do Arduino para outra coisa que você gostaria de fazer. Portanto, agora você tem que ir a partir daqui. Você pode fazer esta matriz sem o registro de deslocamento e isso irá economizar algum trabalho de solda ou usar o registro de deslocamento se você quiser ter mais pinos livres para usar.

Etapa 1: Coisas que você precisa

Ferramentas: 1. Ferro de soldar 2. Um pouco de solda 3. Alicate de ponta fina 4. Um striper de fio para a matriz: 1. 80 LEDs 2. 8 resistores (o valor é determinado pelo tipo de LEDs) 3. 4017 contador de décadas 4.10 resistores de 1KOhm 5. 10 transistores 2N3904 6. Algum fio de núcleo único 7. Perfboard 8. Arduino opcional - 9. 74HC595 shift register 10. alguns pinos cabeçalhos

Etapa 2: Escolha de L. E. Ds e resistores

Esta é uma das partes mais importantes deste projeto, porque baseada em LEDs é muito importante escolher os corretos. Eu recomendo usar LEDs difusos de 5 mm porque eles fornecem uma boa quantidade de luz e fazem uma imagem nítida (a cor dos LEDs é sua escolha apenas). Você também pode usar LEDs de 3 mm, mas isso tornaria a soldagem muito difícil e você obteria uma tela pequena. Outra dica é comprar os LEDs do Ebay porque você pode conseguir um preço muito bom e às vezes conseguir resistores de graça também (como no meu caso). Não compre exatamente 80 LEDs porque um ou mais LEDs podem ser danificados, meu conselho é comprar 10 ou 20 mais, e se algum sobrar você sempre pode usá-los em projetos futuros. Agora para calcular o valor dos 8 resistores você pode usar este site: https://led.linear1.org/1led.wiz. Você deve primeiro obter algumas especificações sobre seus LEDs, deve saber sua tensão direta e corrente direta, você pode obter esta informação com o vendedor. O Arduino fornece uma saída de 5 V, portanto, a tensão da fonte é de 5 V.

Etapa 3: Multi O quê?

Então, o que é multiplexação: é basicamente uma maneira de dividir as informações em pequenas partes e enviá-las uma por uma. desta forma, você pode salvar muitos pinos no Arduino e manter seu programa bem simples. No nosso caso, dividimos a imagem que queremos exibir em 10 peças (10 linhas). Queremos escanear as linhas da matriz (iluminar uma linha por vez) e enviar informações do Arduino para as colunas. Todas as colunas são positivas dos LEDs e as linhas são negativas, portanto, se a primeira linha estiver conectada ao aterramento e enviarmos informações para as colunas, acenderemos apenas a primeira linha. Para obter uma boa exibição, precisamos examinar as linhas muito rápido, tão rápido que o olho humano pensa que todas as linhas estão conectadas ao mesmo tempo. Então, por que o 4017: Para esta matriz de LED, eu queria usar este IC útil. Este é um bom site para aprender o básico deste IC: https://www.doctronics.co.uk/4017.htm O contador de décadas 4017 é usado para permitir a multiplexação. Este IC analisa basicamente as linhas da matriz (acende uma linha de cada vez). No nosso caso, queremos conectar as linhas ao aterramento, mas o 4017 não é construído para absorver a corrente, então, para resolver este pequeno problema, precisamos usar um transistor com um resistor. O 4017 tem 10 pinos de saída, então precisamos de 10 resistores e 10 transistores, conectamos os resistores de 1K às saídas do 4017 e a base do transistor à outra extremidade do resistor. Em seguida, conectamos os coletores do transistor às linhas e o emissor ao solo. Aqui está a folha de dados do transistor que precisamos usar: https://www.fairchildsemi.com/ds/2N/2N3904.pdf O registrador de deslocamento: Este pequeno CI é muito útil, ele permite que você controle muitas saídas com o uso de onlt 3 pinos do microcontrolador. Ao conectar mais ICs, você pode aumentar o número de saídas com a perda de mais pinos do microcontrolador. Você pode ler mais sobre eles e como usá-los com o arduino neste link:

Etapa 4: Soldando a matriz

Soldar a matriz de LED é uma coisa muito complicada, há muitas maneiras de fazer isso e vou dar a vocês apenas duas. O primeiro é o que usei e dessa forma leva muito tempo e esforço, mas o resultado final é muito bom e bonito. Você precisa conectar todas as pontas positivas dos LEDs nas colunas e as pontas negativas nas linhas. Agora você faz isso pegando o cabo positivo do primeiro LED e dobrando-o para os outros LEDs, solde os pinos que se tocam, a partir daqui pegue o último cabo que você soldou e dobre novamente para baixo e repita até ter todos os terminais positivos conectados na coluna. recorte as ligações que você não usou. Agora, a parte complicada é conectar os pinos negativos em uma fileira, porque você não pode dobrá-los e soldá-los como fazia com os terminais positivos. Agora eu usei pequenos jumpers de fio de núcleo sólido e os conectei como você pode ver na imagem abaixo (isso leva muito tempo e trabalho). A segunda maneira é começar da mesma forma que da primeira, mas a única diferença é conectar os pinos negativos. Este método economiza muito tempo e é muito mais simples. O truque é colocar uma fita ou outra coisa nas conexões das colunas para isolá-las dos pinos negativos e, se fizer isso, também pode dobrar os terminais negativos e conectá-los como fez com os positivos. Sem o shift register: Por meio de um resistor, você conecta cada coluna ao arduino (pinos 0-7). O pino de reinicialização do 4017 vai para o pino 8 no arduino e o pino do relógio vai para o pino 9 no arduino. Com o registrador de deslocamento: Agora, se você conectar tudo como mostrado no esquema, você precisará conectar os pinos de controle da seguinte forma: O registrador de deslocamento: Pino de dados = arduino pin9 Latch Pin = arduino pino 11 Clock Pin = arduino pino 10 O 4017: pino do relógio = pino 13 do arduino pino de redefinição = pino 12 do arduino

Etapa 5: é hora de programar

Eu escrevi um pequeno programa para fazer a rolagem do texto e adicionei todas as letras e números (muito trabalho), usei portas para o meu programa porque economiza espaço e é mais fácil de manusear. Se você não sabe como trabalhar com portas no arduino, recomendo ir ao site do arduio e aprender antes de começar. aqui um link: https://arduino.cc/en/Reference/PortManipulation Se você quiser fazer suas próprias imagens eu fiz uma pequena ferramenta com excel que tornará a escrita de imagens muito mais fácil (as instruções vêm com a ferramenta). você não tem excel, recomendo fazer uma matriz na pintura e desenhar a imagem ali e aí ficaria muito mais fácil escrever os bytes. E por último, não se esqueça de desconectar os pinos 0 e 1 ao fazer o upload do seu programa, pois esses pinos também são usados como pinos de comunicação e podem causar alguns erros no programa. Se você optar por usar o registro de deslocamento, não precisará se preocupar em desconectar os pinos 0 e 1 do arduino. Eu adicionei o código para controlar a matriz com registradores de deslocamento também.

Etapa 6: está feito

Agora você pode tentar fazer seus padrões e imagens e saberá como usar o 4017 IC e o registrador de deslocamento 74HC595.