Créer une matrice L.E.D 8x10 : 6 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:11

MISE À JOUR 1: J'AI AJOUTÉ LE CODE POUR LE GAME OF LIFE DE CONWAY MISE À JOUR 2: VOUS POUVEZ MAINTENANT ENREGISTRER QUELQUES ÉPINGLES ARDUINO À L'AIDE D'1 SHIFT REGISTRE. Dans ce instructable, je vais vous montrer comment construire une matrice assez sophistiquée de 8 par 10 L. E. D (avec défilement du texte et des animations) à l'aide du compteur de décennie Arduino et 4017. Ce type de matrice est facile à réaliser et à programmer et c'est un bon moyen d'apprendre à multiplexer. J'ai ajouté une autre partie à cette instructable sur l'utilisation du registre à décalage 74HC595 qui aidera à économiser quelques broches arduino pour autre chose que vous voudriez faire. Alors maintenant, vous avez des moyens de partir d'ici. Vous pouvez créer cette matrice sans le registre à décalage et cela vous évitera du travail de soudure ou utiliser le registre à décalage si vous souhaitez avoir plus de broches libres à utiliser.

Étape 1: les choses dont vous avez besoin

Outils: 1. Fer à souder 2. Un peu de soudure 3. Petite pince à bec effilé 4. Une pince à dénuder Pour la matrice: 1. 80 LED 2. 8 résistances (La valeur est déterminée par le type de LED) 3. 4017 compteur de décades 4 10 résistances 1KOhm 5. 10 transistors 2N3904 6. Certains fils à noyau unique 7. Perfboard 8. Arduino en option - 9. Registre à décalage 74HC595 10. Quelques en-têtes de broches

Étape 2: Choix des L. E. D et des résistances

C'est l'une des parties les plus importantes de ce projet, car il est très important, basé sur les LED, de choisir les bonnes. Je recommande d'utiliser des LED diffuses de 5 mm car elles donnent une bonne quantité de lumière et donnent une image claire (la couleur des LED est votre choix uniquement). Vous pouvez également utiliser une LED de 3 mm, mais cela rendrait la soudure très difficile et vous obtiendrez un petit écran. Un autre conseil est d'acheter les LED sur Ebay car vous pouvez obtenir un très bon prix et parfois des résistances gratuites (comme dans mon cas). N'achetez pas exactement 80 LED car une ou plusieurs LED peuvent être endommagées, mon conseil est d'en acheter 10 ou 20 de plus, et s'il en reste, vous pourrez toujours les utiliser dans un futur projet. Maintenant pour calculer la valeur des 8 résistances vous pouvez utiliser ce site: https://led.linear1.org/1led.wiz. Vous devez d'abord obtenir des spécifications sur vos LED, vous devez connaître leur tension directe et leur courant direct, vous pouvez obtenir cette information auprès du vendeur. L'Arduino donne une sortie de 5V donc votre tension source est de 5V.

Étape 3: Multi Quoi ?

Alors, qu'est-ce que le multiplexage: c'est essentiellement un moyen de diviser les informations en petits morceaux et de les envoyer un par un. de cette façon, vous pouvez économiser beaucoup de broches sur l'Arduino et garder votre programme assez simple. Dans notre cas, nous divisons l'image que nous voulons afficher en 10 morceaux (10 lignes), nous voulons numériser les lignes de la matrice (allumer une ligne à la fois) et envoyer des informations de l'Arduino aux colonnes. Toutes les colonnes sont positives des LED et les lignes sont négatives, donc si la première ligne est connectée à la terre et que nous envoyons des informations aux colonnes, nous n'allumerons que la première ligne. Pour obtenir un bon affichage, nous devons scanner les lignes très rapidement, si vite que l'œil humain pense que toutes les lignes sont connectées en même temps. Alors pourquoi le 4017: Pour cette matrice LED, je voulais utiliser ce circuit intégré utile. Voici un bon site pour apprendre les bases de ce circuit intégré: https://www.doctronics.co.uk/4017.htm Le compteur à décades 4017 est utilisé pour permettre le multiplexage. Ce circuit intégré balaie essentiellement les lignes de la matrice (il s'allume une ligne à la fois). Dans notre cas, nous voulons connecter les lignes à la terre mais le 4017 ne construit pas pour absorber le courant, donc pour résoudre ce petit problème, nous devons utiliser un transistor avec une résistance. Le 4017 a 10 broches de sortie donc nous avons besoin de 10 résistances et 10 transistors, nous connectons les résistances 1K aux sorties du 4017 et la base du transistor à l'autre extrémité de la résistance. Ensuite, nous connectons les collecteurs du transistor aux lignes et l'émetteur à la masse. Voici la fiche technique du transistor que nous devons utiliser: https://www.fairchildsemi.com/ds/2N/2N3904.pdf Le registre à décalage: Ce petit circuit intégré est très utile il vous permet de contrôler beaucoup de sorties avec l'utilisation de seulement 3 broches du micro-contrôleur. En connectant plus de circuits intégrés, vous pouvez augmenter le nombre de sorties tout en perdant plus de broches de microcontrôleur. Vous pouvez en savoir plus à leur sujet et comment les utiliser avec arduino dans ce lien:

Étape 4: Souder la matrice

Souder la matrice LED est une chose très délicate, il y a beaucoup de façons de le faire et je ne vous en donnerai que deux. Le premier est celui que j'ai utilisé et cela prend beaucoup de temps et d'efforts mais le résultat final est très joli et joli. Vous devez connecter tous les fils positifs des LED en colonnes et le fil négatif en rangées. Maintenant, vous faites cela en prenant le fil positif de la première LED et en le pliant vers les autres LED, soudez les broches qui se touchent, à partir de là, prenez le dernier fil que vous avez soudé et pliez-le à nouveau et répétez jusqu'à ce que vous ayez tout les fils positifs connectés dans la colonne. coupez les pistes que vous n'avez pas utilisées. Maintenant, la partie délicate consiste à connecter les broches négatives dans une rangée car vous ne pouvez pas les plier et souder comme vous l'avez fait avec les fils positifs. Maintenant, j'ai utilisé de petits cavaliers en fil à âme pleine et je les ai connectés comme vous pouvez le voir sur l'image ci-dessous (cela prend beaucoup de temps et de travail). La deuxième façon consiste à commencer de la même manière que la première, mais la seule différence réside dans la connexion des broches négatives. Cette méthode fait gagner beaucoup de temps et est beaucoup plus simple. L'astuce consiste à mettre du ruban adhésif ou autre chose sur les connexions des colonnes pour les isoler des broches négatives et si vous faites cela, vous pouvez également plier les fils négatifs et les connecter comme vous l'avez fait avec les positifs. Sans le registre à décalage: via une résistance, vous connectez chaque colonne à l'arduino (broches 0-7). La broche de réinitialisation du 4017 va à la broche 8 de l'arduino et la broche de l'horloge va à la broche 9 de l'arduino. Avec le registre à décalage: maintenant, si vous connectez tout comme indiqué dans le schéma, vous devrez connecter les broches de contrôle comme suit:: broche d'horloge = broche arduino 13 broche de réinitialisation = broche arduino12

Étape 5: Il est temps de programmer

J'ai écrit un petit programme pour faire défiler du texte et ajouté toutes les lettres et tous les chiffres (beaucoup de travail), j'ai utilisé des ports pour mon programme car il économise de l'espace et est plus facile à manipuler. Si vous ne savez pas comment travailler avec les ports sur l'arduino, je vous recommande d'aller sur le site Web d'arduio pour apprendre avant de commencer. ici un lien: https://arduino.cc/en/Reference/PortManipulation Si vous voulez faire vos propres images j'ai fait un petit outil avec excel qui rendra l'écriture d'images beaucoup plus facile (les instructions sont fournies avec l'outil) Si vous n'avez pas excel, je recommande de faire une matrice en peinture et d'y dessiner l'image et ensuite ce serait beaucoup plus facile d'écrire les octets. Et la dernière chose est de ne pas oublier de débrancher les broches 0 et 1 lorsque vous téléchargez votre programme car ces broches servent également de broches de communication et peuvent provoquer des erreurs avec le programme. Si vous choisissez d'utiliser le registre à décalage, vous n'aurez pas à vous soucier de déconnecter les broches 0 et 1 de l'arduino. J'ai également ajouté le code pour contrôler la matrice avec des registres à décalage.

Étape 6: c'est fait

Vous pouvez maintenant essayer de créer vos propres motifs et images et vous saurez comment utiliser le circuit intégré 4017 et le registre à décalage 74HC595.