Pantalla LED de matriz de puntos: 5 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

En este proyecto, volverá a utilizar dos conjuntos de registros de turno. Estos estarán conectados a las filas y columnas de la pantalla de matriz de puntos. Luego, mostrará un objeto simple, o sprite, en la pantalla y lo animará. El objetivo principal de este proyecto es mostrarle cómo funciona una pantalla de matriz de puntos e introducir el concepto de multiplexación porque es una habilidad invaluable.

Paso 1: Cosas necesarias

para este proyecto necesitará: 1. 1 matriz de LED 2. 8 resistencias de 1k ohmios 3. 8 557 transistores 4. 1 ULN2803 IC 5 Arduino 6. 2 74HC595 registro de desplazamiento 7. 2 Placa de pruebas 8. Cables de conexión

Paso 2: trabajar

Las unidades de matriz de puntos normalmente vienen en una matriz de LED de 5x7 u 8x8. Los LED están conectados en la matriz de modo que el ánodo o el cátodo de cada LED sea común en cada fila. En otras palabras, en una unidad de matriz de puntos de LED de ánodo común, cada fila de LED tendría todos sus ánodos en esa fila conectados entre sí. Los cátodos de los LED se conectarían todos juntos en cada columna. La razón de esto se hará evidente pronto. Una unidad típica de matriz de puntos de un solo color de 8x8 tendrá 16 pines, 8 para cada fila y 8 para cada columna. La razón por la que las filas y columnas están conectadas entre sí es para minimizar el número de pines necesarios. Si este no fuera el caso, una unidad de matriz de puntos de 8x8 de un solo color necesitaría 65 pines, uno para cada LED y un conector de ánodo o cátodo común. Al conectar las filas y columnas juntas, solo se requieren 16 pines. Sin embargo, esto ahora plantea un problema si desea que un LED en particular se encienda en una posición determinada. Si, por ejemplo, tuviera una unidad de ánodo común y quisiera encender el LED en la posición X, Y 5, 3 (quinta columna, tercera fila), entonces aplicaría una corriente a la tercera fila y conectaría a tierra el pin de la quinta columna. El LED de la quinta columna y la tercera fila ahora se iluminaría. Ahora imaginemos que también desea encender el LED en la columna 3, fila 6. Así que aplica una corriente a la sexta fila y conecta a tierra el pin de la tercera columna. El LED en la columna 3, fila 6 ahora se ilumina. Pero espere … los LED de la columna 3, fila 6 y la columna 5, fila 6 también se han encendido. Esto se debe a que está aplicando energía a las filas 3 y 6 y conectando a tierra las columnas 3 y 5. No puede apagar los LED no deseados sin apagar los que desea encender. Parece que no hay forma de que pueda encender solo los dos LED requeridos con las filas y columnas conectadas juntas como están. La única forma en que esto funcionaría sería tener un pinout separado para cada LED, lo que significa que el número de pines saltaría de 16 a 65. Una unidad de matriz de puntos de 65 pines sería muy difícil de conectar y controlar porque necesitaría un microcontrolador con al menos 64 salidas digitales. ¿Hay alguna forma de solucionar este problema? Sí, la hay, y se llama multiplexación (o muxing). La multiplexación es la técnica de encender una fila de la pantalla a la vez. Al seleccionar la columna que contiene la fila que contiene el LED que desea que se encienda y luego encender esa fila (o al revés para pantallas de cátodo comunes), los LED elegidos en esa fila se iluminarán. Luego, esa fila se apaga y la siguiente fila se enciende, nuevamente con las columnas apropiadas elegidas y los LED en la segunda fila ahora se iluminarán. Repita con cada fila hasta llegar a la parte inferior y luego comience de nuevo en la parte superior. Si esto se hace lo suficientemente rápido (a más de 100 Hz, o 100 veces por segundo), entonces el fenómeno de persistencia de la visión (donde una imagen residual permanece en la retina durante aproximadamente 1/25 de segundo) significará que la pantalla parecerá Sea estable, aunque cada fila se enciende y apaga en secuencia. Al utilizar esta técnica, evita el problema de mostrar LED individuales sin que los otros LED de la misma columna o fila también estén encendidos. Al escanear las filas e iluminar los LED respectivos en cada columna de esa fila y hacerlo muy rápido (más de 100 Hz), el ojo humano percibirá la imagen como estable y la imagen del corazón será reconocible en el patrón de LED. Está utilizando esta técnica de multiplexación en el código del proyecto. Así es como debe mostrar la animación del corazón sin mostrar también LED extraños.

Paso 3:

debe calcular el valor de las resistencias que puede usar Primero debe obtener algunas especificaciones en sus LED, debe conocer su voltaje directo y corriente directa, puede obtener esta información de la hoja de datos. El circuito funciona con 5 V, por lo que el voltaje de la fuente es de 5 V, que se puede obtener de un adaptador de 5 V Descargue el archivo original para ver mejor los esquemas (presione el icono "i" en la esquina superior izquierda de la imagen)

Paso 4: hacer que funcione

Hice un programa que muestra la oración del monitor serial arduino en la matriz, mi código es muy básico. He creado una aplicación de Android para hacer la fuente para la pantalla. Visite la siguiente página para instalar la aplicación

Paso 5: ¡Todo listo

Felicitaciones, su matriz de led 8x8 está lista. Puede mostrar lo que quiera. Ahora puede jugar con él y hacer una matriz de led de 8x8 soldando manualmente la matriz de Led o de 16x8 y así sucesivamente.