. : New eShop! - Mobilní verze - Pandatron.cz - Pandatron.sk - Diskuzní fórum - Zakázkový vývoj : .
 
Programovatelný blikač
7. ledna 2011 - 8:23 | Vlastimil Vágner | Programovatelný blikač | Komentářů: 6  

Programovatelný blikač

Konstrukce maticového blikače s 64 LED a možností programování vlastních sekvencí. Obvod neobsahuje žádný mikrokontrolér a je řízen z počítače.

Přípravek se připojuje na sériový port počítače PC nebo pomocí převodníku USB/COM, tento převodník však musí podporovat všechny vstupy/výstupy původního sériového portu PC. Přípravek ovládá maticový displej z led diod, který je složen z 8 x 8 LED, což dává celkem 64 kusů svítivých bodů. Přípravek načítá data ze souboru a dle zadání číselné hodnoty rozsvěcí dané LED, tyto hodnoty si může každý změnit dle vlastního uvážení a tím měnit obrazce. Cílem přípravku je především inspirace a ti kdož programují, si snadno napíší i vlastní program.

POPIS PŘÍPRAVKU
Napájení přípravku je napětím 12VDC ze zdroje, který je schopen dát alespoň 2A. Odběr při všech rozsvícených LED je od 1A do 1,2A. Přípravek je rozdělen na více částí. První dvě mohou být navrženy jako celek na jedné DPS nebo také každá samostatně. První část je tvořena dvouampérovým stabilizátorem IO3 78S05, který napájí všechny části sestavy. Dále je tvořen signalizací zapnutého stavu led diodou a integrovanými obvody IO1 a IO2 CD4094, což jsou sérioparalelní posuvné registry. Řídicí výstupy DTR, RTS a TXT z počítače PC jsou na vhodnou napěťovou úroveň vstupů IO1 a IO2 upraveny Zenerovými diodami D1, D2, D3 a rezistory R1, R2, R3. Schéma zapojení je na obr. 1. Druhou část přípravku tvoří výkonová část z integrovaných obvodů IO4, což je osminásobné invertující tranzistorové pole ULN2803 a IO5 74LS540, což je invertující osmi bitový výkonový budič. Výstupy jsou spínány pomocí tranzistorů T1 až T8 typu BC327-40. Schéma zapojení této části je na obr. 2. Třetí část přípravku je již vlastní maticový displej, který je tvořen 8 x 8 = 64 LED o průměru 5mm. Pracovní režim na 2V/0,02A je nastaven celkem 64 ks rezistorů o hodnotě 200R. Každá dioda má tedy svůj samostatný rezistor. Schéma zapojení maticového pole je na obr. 3. Výstupní piny z IO1 jsou zapojeny na vstupy integrovaného obvodu IO4. Výstupy z IO4 řídí v maticovém poli katody diod, jejichž vývody jsou označeny D0/1 až D7/1. Výstupy z IO5 ovládají přes rezistory R5 až R12 báze tranzistorů T1 až T8. Tyto tranzistory pomocí kolektorů přes rezistory R13 až R64 spínají anody diod maticového pole, jenž jsou označeny D0/2 až D7/2.

MATICOVÉ LED POLE
V mém případě je vzdálenost LED od sebe rovných 55 mm (středy pouzder LED). V jedné řadě je horizontálně umístěno osm diod, stejně jako vertikálně. Takové uspořádání se velmi dobře hodí například pro umístění do okna. Led diody jsou umístěny v čirém plexisklu o síle 3mm o celkových rozměrech 48 x 50 cm. Přívodní vodiče ke katodám LED D0/1 až D7/1 a anodám D0/2 až D7/2 jsou s přípravkem propojeny dvěma klasickými UTP kabely. U přípravku jsou kabely zakončeny na společném konektoru. To je výhodné především pro snadnější manipulaci při oživování a hledání závad. Použité LED jsou zelené, červené a žluté barvy! Rozměry, barvy a vůbec rozvržení a výroba maticového led pole i jeho rozměry jsou čistě individuální věc.

POPIS FUNKCE PŘÍPRAVKU
Rozsvěcování diod v maticovém poli řídí počítač PC a to podle hodnot, uložených v souboru prvni.dat. Funkce je taková, že počítač vždy načte jednu hodnotu a ta svítí po zadaný čas (ve vteřinách). Toto rovněž zadáváme v programu. Po uplynutí zadaného času obrazec zhasne a program sám zvolí nějakou hodnotu v rozsahu do 65 535. Ta následně rovněž svítí stejnou dobu, dokud počítač nezhasne rozsvícené led diody a nenačte další hodnotu ze souboru. Celý tento děj se následně opakuje. Pokud program načte poslední hodnotu v souboru prvni.dat, tak se po náhodné kombinaci opět vrátí zpět na první hodnotu v souboru. Celý tento děj se následně opakuje tak dlouho, dokud program neukončíme stiskem klávesy ESC. Hodnoty v souboru prvni.dat upravujeme pomocí programu soubor.exe a to dle tabulky na obr. 4. Pokud již máme vytvořený soubor prvni.dat, můžeme hodnoty změnit nebo doplnit prakticky v jakémkoliv manažeru, jako je Windows Salamander apod. V OS DOS můžeme použít Volkov, M602 a jiné. POUZE JE TŘEBA PAMATOVAT NA TO, ŽE POSLEDNÍ ZADANÁ HODNOTA V SOUBORU PRVNI.DAT MUSÍ BÝT VŽDY „0“.


Obr. 1: Schéma zapojení řídicí části blikače

Seznam součástek: Rezistory: R1,R2,R3…..10K /0.6W , R4….2K2 , / 0.6W
Kondenzátory: C1,C2…100nF (keramika),C3…470uF/16V Elektrolyt
Led dioda D1…2V/0.002A 3mm , Diody D1,D2,D3….4.7V Zenerky
Stabilizátor IO3…78S05 , IO1,IO2…CD4094 posuv. registr + patice


Obr. 2: Schéma zapojení silové spínací části blikače

Seznam součástek: Rezistory R5 - R12…..1K5 / 0.6W
Kondenzátory: C4…47nF (keramika), Tranzistory T1-T8…BC327-40
IO4….ULN2803 , IO5…74LS540 + patice pro IO


Obr. 3: Schéma zapojení LED diod v matici 8 x 8 = 64 diod

Seznam součástek: Led diody 2V/0.02A 5mm zelená, žlutá, červená - počet kusů od každé barvy je individuální.
Rezistory: R13-R64….200R / 0.6W

TABULKA PRO VÝPOČET A ZADÁNÍ HODNOT DO SOUBORU PRVNI.DAT
Pro snadné zadávání hodnot do souboru tak aby svítil obrazec co chceme zadat je zde tabulka ! TUTO DOPORUČUJI SI PRO SNADNÉ POCHOPENÍ A ZADÁVÁNÍ HODNOT VYTISKNOUT ! postup zadávání je takovýto pokud chceme aby se rozsvítila led dioda ve čtverci označeném 1 tak sečteme hodnotu bitu D0/1 a hodnotu bitu D0/2 což jsou čísla 128 + 32768 = 32896.Tímto zápisem se rozsvítí led dioda ve sloupci 1 označeném v tabulce č.04.Pokud chceme aby svítili led diody ve sloupcích 1,2,7,8,9,10,15,16 zadáme hodnoty :
128 + 64 + 32768 + 16384 + 512 + 256 = 50112 zadáním této hodnoty nám budou v maticovém poli svítit v levém a pravém horním rohu čtyři led diody.Stejně se postupuje i při zadávání jiných hodnot pro jiné světelné efekty.


Obr. 4: Pole pro návrh obrazce a výpočet čísla

V tabulkách č. 1-3 (v přiložených souborech) je hodnota bitů od D0 do D7 a od D8 do D15 včetně jejich desítkové a binární (dvojkové hodnoty). Současně je zde i tabulka hodnot tak, jak SE MUSEJÍ ZADÁVAT PRO SÉRIOPARALELNÍ POSUVNÉ REGISTRY CD4094. To znamená, že normálně hodnota bitu č.D0 je 1 a bitu D7 je 128 tak do posuvného registru 4094, pokud chceme, aby bit č.D0 byl v logické jedničce, MUSÍME ZADAT HOTNOTU 128. Pokud chceme, aby byl v logické jedničce bit č.D7, musíme zadat hodnotu 1.

POPIS PROGRAMŮ
Programy jsou odladěny v Turbo Pascalu a uloženy jsou v adresáři CD4094 včetně tohoto popisu a tabulek. Mají názvy BLIKAC.EXE, LED.EXE, SOUBOR.EXE, TEST.EXE a PREVOD.EXE. Všechny programy jdou spustit na počítačích, kde není ani pevný disk. V tomto případě stačí, když má PC disketovou mechaniku a disketu si naformátujeme s vytvořením systémových souborů a poté přidáme soubory, které chceme spouštět. Pokud chceme programy spouštět na počítačích kde je OS Windows 95/98 máme dvě možnosti. Buď při startu PC stiskem klávesy F8 zvolíme pouze DOS, nebo je můžeme spouštět z příkazové řádky. Pokud máme na počítači OS Windows 2000, XP, NT, Windows7 a Vista, můžeme tyto programy spouštět POUZE Z PŘÍKAZOVÉ ŘÁDKY - POKUD JSOU WINDOWS ŘÁDNĚ NAIN-STALOVÁNY.

POPIS OVLÁDÁNÍ PROGRAMŮ
SOUBOR.EXE : V tomto programu zadáváme hodnoty pro blikání led diod. Program po spuštění čeká na zadání hodnoty za x =. Po jejím zadání stiskneme ENTER a x = se posune na nový řádek. Po zadání poslední hodnoty, zadáme ještě x = 0 a stiskneme ENTER. Program se ukončí a v adresáři, kde je program SOUBOR.EXE se vytvoří další soubor s názvem prvni.dat.

TEST.EXE : Program na oživení přípravku. Po spuštění programu zadáme hodnotu sériového portu, kde je připojený přípravek. Tuto hodnotu zadáváme tak, že stiskem klávesy s číslicí 1 volíme port COM1, stiskem klávesy s číslicí 2 volíme port COM2, atd. Po volbě portu zadáme hodnotu v maximálním rozsahu do 65535 a stiskneme klávesu ENTER. Program pak na dalším řádku zobrazuje tuto hodnotu v binární soustavě a na dalším řádku tak, jak je posílána na integrované obvody IO1 a IO2. To znamená že zobrazí : výstup Lo ….. Hi….. hodnota za Lo znamená integrovaný obvod IO1 a hodnota za Hi integrovaný obvod IO2. Nové zadání je možné po stisku klávesy MEZERNÍK a po zadání nové hodnoty opět stiskneme ENTER. Program se ukončí stiskem klávesy ESC. Po stisku klávesy ESC se program okamžitě ukončí a provede přepnutí monitoru do normálního stavu a vypnutí výstupů zvoleného sériového portu tzv., že vše uvede do normálu.

BLIKAC.EXE : Program na vlastní blikání dle hodnot v souboru prvni.dat po spuštění programu zvolíme port, kde je připojený přípravek. Ten volíme stejně jako u programu TEST.EXE. Po volbě portu zadáme hodnotu ve vteřinách, po které se budou postupně zobrazovat hodnoty jak načítané ze souboru prvni.dat tak náhodně vybrané, jak bylo popsáno výše. Po zadaní hodnoty stiskneme ENTER. Program na dalším řádku opět zobrazí hodnotu v binární hodnotě a na dalším zobrazí výstupní hodnotu výstupů IO1 a IO2. Program ukončíme stiskem klávesy ESC. Program ještě provede jeden průchod smyčkou v zadaném časovém úseku a ukončí se. Zároveň provede přepnutí monitoru do normálního stavu a vypnutí výstupů zvoleného sériového portu tzv., že vše uvede do normálu. UPOZORNĚNÍ: POKUD SE V ADRESÁŘI KDE JE PROGRAM BLIKAC.EXE NENACHÁZÍ SOUBOR PRVNÍ.DAT program na toto upozorní a po stisku klávesy ESC se ukončí.

LED.EXE : Program který má shodné ovládání jako BLIKAC.EXE a je také určen pro blikání led diod ze souboru prvni.dat. Pouze po zadání všech hodnot NEZOBRAZUJE další hodnoty jako binární hodnotu a výstupy Lo a Hi.

PREVOD.EXE : Program na převod čísel z desítkové soustavy do binární (dvojkové) soustavy. Po spuštění zadáme hodnotu v desítkové soustavě a program zobrazí její hodnotu v binární (dvojkové) soustavě. Program ukončíme stiskem klávesy ESC.

POSTUP PŘI OŽIVOVÁNÍ
Po osazení desek zatím neosazujeme IO1, IO2, IO4 a IO5. Pokud máme blikač vyrobený na více deskách, provedeme jejich propojení. Na stabilizátor připojíme napájecí napětí 12V DC a na výstupu změříme výstupní hodnotu, zda je skutečně 5V. To samé napětí změříme na paticích pro integrované obvody na napájecích pinech IO. Dále postupně na maticovém poli led diod odzkoušíme, že všech 64 led svítí. To jednoduše odzkoušíme tak, že všechny výstupy označené D0/1 až D7/1 připojíme na záporný pól (-) napájecího napětí a všechny výstupy označené D0/2 až D7/2 připojíme na kladné napětí (+) 5VDC. Všechny led musí nyní svítit, případné nedostatky odstraníme. Nyní odpojíme napájecí napětí 12V DC od přípravku a do patic osadíme IO2 a IO3. Pokud máme přípravek složený z více desek, tak tyto vzájemně rozpojíme, propojíme přípravek s počítačem PC a připojíme napájecí napětí 12V DC. Na počítači spustíme program TEST.EXE a vybereme port s připojeným přípravkem a nezadáváme zatím žádnou hodnotu.

Nyní pomocí DMM změříme výstupy IO1 D0/1 až D7/1 a IO2 D0/2 až D7/2 proti GND(-). Na žádném výstupu obou IO nesmíme naměřit napětí +5V. Nyní zadáme hodnotu 128 a stiskneme ETER. Na výstupu IO1 D0/1 musíme nyní naměřit +5V a na ostatních výstupech nesmí být stále žádné napětí. Dále stiskneme klávesu MEZERNÍK a zadáme hodnotu 64 + ENTER. Nyní na výstupu D1/1 naměříme +5V a opět na ostatních výstupech nenaměříme nic. Takto postupujeme až k bitu D7/1. Pro snadnější zadávání hodnot využijeme obr. 4. Na závěr zadáme hodnotu 255 a na všech výstupech IO1 musíme naměřit +5V. Po proměření stiskneme klávesu MEZERNÍK.

Po tomto základním odzkoušení funkce IO1 přistoupíme k odzkoušení IO2. Zadáme hodnotu 32768, pro snadnější zadávání použijeme obr. 4 a stiskneme ENTER. Na bitu D0/2 musíme naměřit +5V a na ostatních bitech nesmíme naměřit žádné napětí. Dále stiskneme MEZERNÍK a zadáme hodnotu 16384. Nyní bychom měli na bitu D1/2 naměřit +5V. Po odzkoušení všech výstupů IO2 zadáme hodnotu 65280 a stiskneme ENTER. Nyní +5V naměříme na všech výstupech IO2. Po tomto odzkoušení stiskneme na klávesnici klávesu ESC.

Po této zkoušce odpojíme napájecí napětí a pokud máme přípravek na více deskách, tak je propojíme a do patic osadíme IO4 a IO5. Maticový displej zatím nepřipojujeme. Připojíme napájecí napětí a na počítači znovu spustíme program TEST.EXE a rovnou zadáme hodnotu 32896. Nyní měřicí hrot GND DMM připojíme na výstup D0/1 a hrot DMM (+) na výstup D0/2. Na DMM zde musíme naměřit +5V.
Stiskneme klávesu MEZERNÍK a pomocí obr. 4 si vypočítáme nějakou další hodnotu. Zadáme ji do programu, stiskneme klávesu ENTER a provedeme změření pomocí DMM, zda je tato hodnota opět na patřičném výstupu IO1 a IO2. Poté stiskneme klávesu MEZERNÍK, připojíme maticový led displej a znovu jako první zadáme hodnotu 32896. Musí se nám rozsvítit led dioda v poli č.1. Pak můžeme zadat různé hodnoty a odzkoušet, zda se rozsvěcí patřičné led diody podle zadané hodnoty. Tímto je oživení ukončeno. Zbývá již pouze přípravek umístit do krabičky a napsat si vlastní program na blikání.

POSTUP ZADÁVÁNÍ HODNOT PRO BLIKÁNÍ
Hodnoty, které chceme aby se pomocí led diod zobrazovali, si připravíme podle obrázku. Postupujeme tak, že si je zapisujeme buď na papír nebo přímo do souboru prvni.dat. V tom případě spustíme program soubor.exe a za x= zadáme hodnotu a stiskneme ENTER. Pak zadáme další hodnotu a opět stiskneme ENTER. V případě, že máme zadány všechny hodnoty co chceme, jako POSLEDNÍ ZADÁME ZA X= 0 a stiskneme ENTER. Program soubor.exe se ukončí a v adresáři, kde je tento soubor umístěn, SE SÁM VYTVOŘÍ SOUBOR S NÁZVEM prvni.dat. Tímto je náš vytvořený soubor na blikání uložen a programy LED.EXE, BLIKAC.EXE z něho načítají hodnoty, podle kterých nám pak led diody v maticovém poli blikají. POZOR SOUBOR S NÁZVEM prvni.dat SE MUSÍ NACHÁZET VE STEJNÉM ADRESÁŘI JAKO PROGRAMY LED.EXE BLIKAC.EXE.

Hodně zábavy při vymýšlení obrazců pro maticové led pole a bližší informace na adrese:
Vágner Vlastimil Karlova 615 Louny 440 01, Tel.:+402 603 340 132

Autor: Vlastimil Vágner

Odkazy & Download:
Domovská stránka autora
Dokumentace a programy - DOWNLOAD







GooglePlus1 FaceBook Twitter del.icio.us DiGG Google StumbleUpon Google Buzz Email RSS PDF Tisk

Komentáře (6):

Zobrazit starší 30 dnů (6)...



Název příspěvku: Vaše jméno: host
                 
  Zakázat formátování [Zakáže kódování a nahrazování smajlíky.]
Připojit soubory
reklama:
USB teploměr a vlhkoměr
Digitální USB teploměr a vlhkoměr s možností připojení externího čidla, funkcí termostatu se zasíláním e-mailu i přenosem dat na webový server.
Skladem od 600 Kč

Informace uvedené v článcích jsou platné v době jejich vydání a samotné články jsou určeny pouze jako zdroj informací. Autor článku ani správce webu nenesou žádnou zodpovědnost za případné újmy na majetku a zdraví. Názvy společností a výrobků, loga a další multimediální materiál mohou být ochrannými známkami příslušných společností.
RSS kanály: | |
+420 723 846 377
info@pandatron.cz
Všechna práva vyhrazena | mobilní verze | © Copyright 2000 - 2016 ISSN 1803-6007