На главную страницу На страницу выбора описаний устройств

Светодиодный графический дисплей 32*8 «88».

Краткое описание

Плата предназначена для построения табло отображения текстовой и графической информации.

Дополнительно на плату можно установить:

GSM модем

Порт USB

Порт RS232

Приемник ИК команд

Память для хранения изображений и текста

Принципиальная электрическая схема представлена на рис. 1.

Рис. 1. Принципиальная электрическая схема светодиодного дисплея.

D1 – микроконтроллер ATmega16A [1].

C1 … С5 — блокировочные конденсаторы.

C6, C7, ZQ1 – часть схемы тактового генератора микроконтроллера, который задает тактовую частоту микроконтроллера. В данном устройстве тактовая частота равна 7,3728 МГц.

Х1 — разъем для программирования микросхемы (прошивки программы).

Дисплей собран на 4-х светодиодных матрицах H1 – H4 (8х8 точек) типа TA23-11SRWA [2]. Можно использовать матрицы других размеров и других производителей. Для управления катодами матриц используются сдвиговые регистры D3 и D4 типа MBI5026CD [3]. Они соединены последовательно для получения 32 разрядного регистра. Загрузка информации в регистры производится из микроконтроллера по последовательному интерфейсу (сигналы “SI”, “SCK”). После полной загрузки новой информации в регистры используется сигнал “LE” для защелкивания новой информации в регистры. С помощью сигнала “-OE” выходы регистров отключаются от светодиодных матриц, что дает возможность избежать «паразитной засветки» светодиодов при переключении отображения строк.

Для управления анодами индикаторов используются ключи на транзисторах VT1 – VT8 для усиления тока. Поскольку аноды каждых 8 светодиодов индикатора соединены вместе, ток, протекающий через них, может быть до 8 раз больше, чем через один светодиод. Для управления ключами использована микросхема D5 ULN2803AFW, которая может быть от разных производителей. В каждый момент времени происходит отображение одной из 8-ми строк дисплея.

На рис. 2. Представлена схема расположения матриц и нумерация строк и столбцов дисплея.

Рис. 2. Схема расположения матриц и нумерация строк и столбцов светодиодного дисплея.

Разработаем программу для управления дисплеем. Отображение информации будем осуществлять построчно. Строка 1 – строка 8, строка 1 - строка 8, … Выберем частоту сканирования дисплея 100 Гц. Формировать необходимые временные интервалы будем с помощью таймера 1:

// режим работы таймера - 0 (Normal)

// Пусть частота обновления дисплея 100 Гц (период 10 мс).

// За каждые 10 мс необходимо отобразить 8 строк.

// Т.о. прерывания таймера для отображения строки должны идти через каждые 10/8=1,25мс

// Следовательно, при тактовой частоте 7372800 Гц прерывания таймера должны быть через:

// 0,00125 с / (1 / 7372800 Гц) = 0,00125 с * 7372800 Гц = 9216

// создадим константу для предварительной загрузки таймера

#define TCNT1_PRELOAD 65536 - 9216

// таймер выключен

TCCR1A = 0b00000000;

TCCR1B = 0b00000000;

TCNT1 = TCNT1_PRELOAD; // предварительная загрузка таймера

// разрешить прерывание от Timer1

TIMSK |= 1 << TOIE1;

Для работы с дисплеем зададим буфер для хранения отображаемых данных, переменные для выбора нужной строки и матрицы:

// управление матрицей

#define MatrixN 4 // количество матриц 8*8

volatile unsigned char Matrix; // номер матрицы, для которой выводятся данные

volatile unsigned char Row; // номер строки, в которую выводятся данные

// буфер для хранения данных, выводимых на дисплей

char screen_buf [MatrixN*8];

Инициализируем SPI для работы с регистрами D3 и D4:

void SPI_Init(void)

{

// регистр SPCR:

// бит 7: прерывания запрещены

// бит 6: SPI включен

// бит 5: первым идет младший бит

// бит 4: режим мастера

// бит 3-2: режим 0

// бит 1-0: частота SPI = fsck/2

SPCR = 0b01110000;

// регистр SPSR:

// бит 0: включено удвоение частоты SPI

SPSR = 0x01;

}

В подпрограмме обработки прерывания таймера будем последовательно записывать данные буфера одной строки в регистры D3 и D4. И изменять номер выводимой строки “Row”, осуществляя таким образом вывод строк последовательно циклически:

ISR (TIMER1_OVF_vect)

{

TCNT1 = TCNT1_PRELOAD; // предварительная загрузка таймера

// записываем изображения символов в сдвиговый регистр (строка) для всех матриц

for(Matrix = 0; Matrix < MatrixN; Matrix++)

SPI_MasterTransmit(screen_buf[Matrix*8 + Row]);

// гашение индикатора

PORTA = 0x00; // гасим строки

PORTB |= (1 << MBI5026_OE); // выключаем выходы сдвиговых регистров

PORTB |= (1 << MBI5026_LE); // защелкиваем новые данные в сдвиговые регистры

PORTB &= ~(1 << MBI5026_LE);

// включение индикатора

PORTB &= ~(1 << MBI5026_OE); // включаем выходы сдвиговых регистров

PORTA = (1 << Row); // включаем текущую строку

Row++; // увеличиваем номер выводимой строки

if(Row > 7) Row = 0; // если достигли последней - начинаем с начала

}

В качестве примера сделаем отображение на дисплее символов диода, конденсатора, резистора и переключателя. Полный текст программы этого примера для средств разработки [4, 5] есть в приложении. Результат работы программы показан на рис. 4.

Рис. 4. Отображение элементов схем на дисплее.

Питание дисплея осуществляется от источника стабилизированного напряжения +5В. При полностью светящемся дисплее (горят все точки) ток потребления порядка 0,75А. При половине светящихся точек – 0,5А.

Ориентировочные цены:

Для подписчиков журнала «Лаборатория электроники и программирования» http://journal.electroniclab.ru/ предусмотрены скидки.

Стоимость печатной платы без компонентов (промышленная двухсторонняя, с маской, без маркировки) – 300р. (для подписчиков журнала 250р.)

Стоимость компонентов для сборки платы – уточняйте.

Стоимость доставки от 250р. в зависимости от места вашего проживания.

Предусмотрены скидки при заказе нескольких одинаковых изделий или при заказе разных изделий на определенную сумму.

Для заказа отправьте письмо на адрес micro51@mail.ru с указанием изделий и их количества, а также город вашего проживания (для определения почтовых расходов).

Если вы хотите приобрести данное изделие дешевле указанной цены, присоединяйтесь к системе «коллективных заявок»

Полное описание.

Опубликовано в журнале «Лаборатория электроники и программирования» в номерах 1,2. Получить его вы можете, подписавшись на журнал или при покупке устройства.

Список литературы и ссылки

4. WinAVRTM . http://winavr.sourceforge.net/

На главную страницу На страницу выбора описаний устройств