Dereva ya LED ya 4xN: Hatua 6

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:50

Maonyesho ya LED hutumiwa sana katika mifumo kuanzia saa za dijiti, kaunta, vipima muda, mita za elektroniki, mahesabu ya kimsingi, na vifaa vingine vya elektroniki vinaweza kuonyesha habari ya nambari. Kielelezo 1 kinaonyesha mfano wa onyesho la sehemu ya 7 ya LED ambayo inaweza kuonyesha nambari za wahusika na herufi. Kwa kuwa kila sehemu kwenye onyesho la LED inaweza kudhibitiwa kivyake, udhibiti huu unaweza kuhitaji ishara nyingi, haswa kwa tarakimu nyingi. Agizo hili linaelezea utekelezaji wa GreenPAK ™ ili kuendesha nambari nyingi na kiolesura cha waya-2 cha I2C kutoka kwa MCU.

Hapo chini tulielezea hatua zinazohitajika kuelewa jinsi chip ya GreenPAK imesanidiwa kuunda dereva wa 4xN LED. Walakini, ikiwa unataka tu kupata matokeo ya programu, pakua programu ya GreenPAK ili kuona Faili ya Ubunifu wa GreenPAK iliyokamilishwa tayari. Chomeka GreenPAK Development Kit kwenye kompyuta yako na hit program ili kuunda IC ya kawaida kwa dereva wa 4xN LED.

Hatua ya 1: Usuli

Maonyesho ya LED yamegawanywa katika vikundi viwili: Anode ya kawaida na Cathode ya kawaida. Katika usanidi wa kawaida wa anode, vituo vya anode vimepunguzwa kwa ndani pamoja kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 2. Ili KUWASHA LED, kituo cha kawaida cha anode kimeunganishwa na voltage ya usambazaji wa mfumo wa VDD na vituo vya cathode vimeunganishwa ardhini kupitia vipinga vizuizi vya sasa.

Usanidi wa kawaida wa cathode ni sawa na usanidi wa kawaida wa anode isipokuwa vituo vya cathode vimepunguzwa pamoja kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 3. Ili KUWASHA onyesho la kawaida la LED ya cathode, vituo vya kawaida vya cathode vimeunganishwa ardhini na vituo vya anode vimeunganishwa kwenye mfumo. usambazaji wa voltage VDD kupitia vipingamizi vya sasa vya upeo.

Onyesho la mwangaza lenye nambari N linaweza kupatikana kwa kuunganisha maonyesho ya N ya sehemu 7 za LED. Kielelezo 4 kinaonyesha mfano wa onyesho la 4x7 la LED lililopatikana kwa kuchanganya maonyesho 4 ya sehemu 7 katika muundo wa kawaida wa anode.

Kama inavyoonekana kwenye Kielelezo 4, kila tarakimu ina pini / backplane ya kawaida ya anode ambayo inaweza kutumika kuwezesha kila tarakimu. Pini za cathode kwa kila sehemu (A, B,… G, DP) inapaswa kupunguzwa pamoja nje. Ili kusanidi onyesho hili la 4x7 la LED, mtumiaji anahitaji pini 12 tu (pini 4 za kawaida kwa kila tarakimu na pini za sehemu 8) kudhibiti sehemu zote 32 za onyesho la 4x7 lenye mseto.

Ubunifu wa GreenPAK, ulioonyeshwa hapa chini, unaonyesha jinsi ya kutengeneza ishara za kudhibiti kwa onyesho hili la LED. Ubunifu huu unaweza kupanuliwa kudhibiti hadi nambari 4 na sehemu 16. Tafadhali angalia sehemu ya Marejeleo kwa kiunga cha faili za muundo wa GreenPAK zinazopatikana kwenye wavuti ya Dialog.

Hatua ya 2: Ubunifu wa GreenPAK

Ubunifu wa GreenPAK ulioonyeshwa kwenye Kielelezo 5 unajumuisha sehemu na kizazi cha ishara ya tarakimu katika muundo mmoja. Ishara za sehemu hutolewa kutoka ASM na ishara za uteuzi wa nambari huundwa kutoka kwa mnyororo wa DFF. Ishara za sehemu zimeunganishwa na pini za sehemu kupitia vipingamizi vya sasa, lakini ishara za uteuzi wa nambari zimeunganishwa na pini za kawaida za onyesho.

Hatua ya 3: Kizazi cha Ishara

Kama ilivyoelezewa katika sehemu ya 4, kila nambari kwenye onyesho la anuwai ina ndege ya nyuma ya mtu binafsi. Katika GreenPAK, ishara za kila tarakimu hutolewa kutoka kwa mnyororo wa DFF wa ndani wa oscillator.

Ishara hizi zinaendesha pini za kawaida za onyesho. Kielelezo 6 kinaonyesha ishara za uteuzi wa tarakimu.

Kituo cha 1 (Njano) - Bandika 6 (Nambari 1)

Kituo 2 (Kijani) - Bandika 3 (Nambari 2)

Kituo cha 3 (Bluu) - Bandika 4 (Nambari 3)

Kituo cha 4 (Magenta) - Bandika 5 (Nambari 4)

Hatua ya 4: Kizazi cha Ishara

GreenPAK ASM inazalisha mifumo tofauti ili kuendesha ishara za sehemu. Mizunguko ya kukabiliana na 7.5ms kupitia majimbo ya ASM. Kwa kuwa ASM ni nyeti kwa kiwango, muundo huu hutumia mfumo wa kudhibiti ambao huepuka uwezekano wa kubadili haraka kupitia majimbo mengi wakati wa kipindi cha juu cha saa 7.5ms. Utekelezaji huu maalum hutegemea majimbo ya ASM mfululizo yanayodhibitiwa na polarities za saa zilizobadilishwa. Sehemu zote na ishara za nambari hutengenezwa na oscillator ya ndani ya 25kHz sawa.

Hatua ya 5: Usanidi wa ASM

Kielelezo 7 kinaelezea mchoro wa serikali wa ASM. Hali 0 hubadilisha moja kwa moja kwenda Jimbo 1. Kubadilisha kama hiyo hufanyika kutoka Jimbo 2 kwenda Jimbo 3, Jimbo 4 hadi Jimbo 5, na Jimbo 6 hadi Jimbo 7. Takwimu kutoka Jimbo 0, Jimbo 2, Jimbo la 4, na Jimbo la 6 zimefungwa mara moja kwa kutumia DFF 1, DFF 2, na DFF 7 kama inavyoonyeshwa kwenye Kielelezo 5, kabla ya mabadiliko ya ASM kwenda jimbo lifuatalo. Hizi DFF zinafunga data kutoka kwa majimbo hata ya ASM, ambayo inamwezesha mtumiaji kudhibiti upanuaji wa 4x11 / 4xN (N hadi sehemu 16) kwa kutumia ASM ya GreenPAK.

Kila tarakimu kwenye onyesho la 4xN inadhibitiwa na majimbo mawili ya ASM. Jimbo 0/1, Jimbo 2/3, Jimbo 4/5, na Jimbo 6/7 mtawaliwa kudhibiti Nambari 1, Nambari 2, Nambari 3, na Tariti 4. Jedwali 1 linaelezea majimbo ya ASM pamoja na anwani zao za RAM kudhibiti kila moja. tarakimu.

Kila hali ya RAM ya ASM inahifadhi kaiti moja ya data. Kwa hivyo, kusanidi onyesho la 4x7, sehemu tatu za Nambari 1 zinadhibitiwa na Jimbo 0 la ASM na sehemu tano za Nambari 1 zinadhibitiwa na Jimbo 1 la ASM. Kama matokeo, sehemu zote za kila nambari kwenye onyesho la LED hupatikana kwa kuunga sehemu kutoka kwa majimbo yao mawili yanayolingana. Jedwali 2 linaelezea eneo la kila sehemu ya Digit 1 kwenye RAM ya ASM. Vivyo hivyo, Jimbo la 2 la Jimbo la ASM kupitia Jimbo 7 mtawaliwa ni pamoja na sehemu za sehemu ya Nambari 2 hadi Nambari 4.

Kama inavyoonekana kutoka Jedwali 2, OUT 3 hadi OUT sehemu 7 za Jimbo 0 na OUT 0 hadi OUT sehemu 2 za Jimbo 1 hazijatumika. Ubunifu wa GreenPAK kwenye Mchoro 5 unaweza kudhibiti onyesho la 4x11 kwa kusanidi OUT 0 hadi OUT sehemu 2 za majimbo yote ya ASM. Ubunifu huu unaweza kupanuliwa zaidi kudhibiti upanuzi wa 4xN (N hadi sehemu 16) kwa kutumia seli nyingi za mantiki za DFF na GPIOs.

Hatua ya 6: Upimaji

Kielelezo 8 kinaonyesha skimu ya jaribio iliyotumiwa kuonyesha nambari za desimali kwenye sehemu ya 4x7 ya onyesho la LED. Arduino Uno hutumiwa kwa I2C inayowasiliana na sajili za ASM RAM za GreenPAK. Kwa habari zaidi juu ya mawasiliano ya I2C, tafadhali rejelea [6]. Pini za kawaida za anode za onyesho zimeunganishwa na GPIO za uteuzi wa nambari. Pini za sehemu zimeunganishwa na ASM kupitia vipinga vizuizi vya sasa. Kipimo cha kizuizi cha kizuizi cha sasa ni sawa na mwangaza wa onyesho la LED. Mtumiaji anaweza kuchagua nguvu za vipinga vya sasa vya upeo kulingana na kiwango cha juu cha wastani cha GreenPAK GPIOs na kiwango cha juu cha DC cha kuonyesha LED.

Jedwali 3 linaelezea nambari za desimali 0 hadi 9 katika muundo wa binary na hexadecimal kuonyeshwa kwenye onyesho la 4x7. 0 inaonyesha kuwa sehemu imewashwa na 1 inaonyesha kuwa sehemu hiyo imezimwa. Kama inavyoonyeshwa kwenye Jedwali 3, ka mbili zinahitajika kuonyesha nambari kwenye onyesho. Kwa kuoanisha Jedwali 1, Jedwali 2, na Jedwali 3, mtumiaji anaweza kurekebisha sajili za RAM za ASM ili kuonyesha nambari tofauti kwenye skrini.

Jedwali 4 linaelezea muundo wa amri ya I2C ya Nambari 1 kwenye onyesho la 4x7 LED. Amri za I2C zinahitaji kuanza kidogo, kudhibiti byte, anwani ya neno, data byte, na kuacha kidogo. Amri zinazofanana za I2C zinaweza kuandikwa kwa Nambari 2, Nambari 3, na Nambari 4.

Kwa mfano, kuandika 1234 kwenye onyesho la 4x7 la LED, kufuata amri za I2C zimeandikwa.

[0x50 0xD0 0xF9 0xFF]

[0x50 0xD2 0xFC 0xA7]

[0x50 0xD4 0xF8 0xB7]

[0x50 0xD6 0xF9 0x9F]

Kwa kuandika mara kwa mara kaiti zote nane za ASM, mtumiaji anaweza kurekebisha muundo ulioonyeshwa. Kama mfano, msimbo wa kaunta umejumuishwa kwenye faili ya ZIP ya kidokezo cha programu kwenye wavuti ya Dialog.

Hitimisho

Suluhisho la GreenPAK lililoelezewa katika hii inayoweza kufundishwa huwezesha mtumiaji kupunguza gharama, hesabu ya sehemu, nafasi ya bodi, na matumizi ya nguvu.

Mara nyingi MCU zina idadi ndogo ya GPIOs, kwa hivyo kupakua GPIO za kuendesha gari kwa GreenPAK IC ndogo na isiyo na gharama kumwezesha mtumiaji kuokoa IOs kwa kazi za ziada.

Kwa kuongezea, ICP za GreenPAK ni rahisi kujaribu. RAM ya ASM inaweza kubadilishwa kwa kubofya vitufe kadhaa katika Programu ya Mbuni ya GreenPAK, ambayo inaonyesha marekebisho ya muundo rahisi. Kwa kusanidi ASM kama ilivyoelezewa katika hii inayoweza kufundishwa, mtumiaji anaweza kudhibiti maonyesho manne ya N-segment ya LED na hadi sehemu 16 kila moja.