अपना खुद का पीओवी डिस्प्ले बनाएं: 3 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:20

दृष्टि की धारणा (पीओवी) या दृष्टि की दृढ़ता (इसमें कई भिन्नताएं हैं) एक दिलचस्प मानवीय दृष्टि घटना है जो तब होती है जब किसी वस्तु की दृश्य धारणा वस्तु की स्थिति बदलने के बावजूद बंद नहीं होती है। मनुष्य सेकंड के अंशों के अंतराल में एक छवि देखता है; इन छवियों को मस्तिष्क में बहुत कम समय (एक पल) के लिए सहेजा जाता है। इस घटना का एक उदाहरण है जब आप एक प्रकाश स्रोत जैसे कि एल ई डी या बल्ब का निरीक्षण करते हैं, चालू होते हैं और चारों ओर घूमते हैं। हमारी दृष्टि को धोखा दिया जाता है कि कताई प्रकाश वास्तव में एक निरंतर चक्र है, बहुत कुछ एक विमान पर घूर्णन प्रोपेलर से बने निरंतर चक्र की तरह। पीओवी का उपयोग कई वर्षों से किया जा रहा है, जिफोस्कोप से शुरू होकर, हमारी दृष्टि के लिए विभिन्न प्रकार के भ्रम और एनिमेशन बनाने के लिए; इसका उपयोग अक्सर एलईडी का उपयोग करके डिस्प्ले पर संदेशों और एनिमेशन को दिखाने के लिए किया जाता है, उन्हें विभिन्न प्रकार के संदेशों के लिए 2D या 3D में स्पिन किया जाता है। इस ऐप नोट का उद्देश्य डिज़ाइन करना और प्रदर्शित करना है कि कैसे विजन की धारणा बनाई जाने वाली डिस्प्ले पर "SILEGO" शब्द लिखकर काम करती है, और भविष्य में और अधिक जटिल डिज़ाइन बनाने की प्रक्रिया के माध्यम से आपका मार्गदर्शन करने के लिए विचार देती है। इस परियोजना के लिए, हमने इसकी सॉकेट किट के साथ एक डायलॉग ग्रीनपैक™ एसएलजी४६८८० का उपयोग किया है जो इस प्रोटोटाइप को केबल का उपयोग करके सभी बाहरी घटकों से आसानी से कनेक्ट करने की अनुमति देता है। सामान्य प्रयोजन के पीओवी डिस्प्ले को डिजाइन करने के लिए बड़े ग्रीनपैक का उपयोग करना इसके मजबूत घटकों जैसे एएसएम सबसिस्टम के कारण बहुत फायदेमंद है, जो आपको डिस्प्ले पर किसी भी तरह के पैटर्न को प्रिंट करने की अनुमति देगा। यह एप्लिकेशन SLG46880 का उपयोग करके अंतिम परिणाम दिखाएगा।

नीचे हमने आवश्यक चरणों का वर्णन किया है कि कैसे पीओवी डिस्प्ले बनाने के लिए ग्रीनपैक चिप को प्रोग्राम किया गया है। हालाँकि, यदि आप केवल प्रोग्रामिंग का परिणाम प्राप्त करना चाहते हैं, तो पहले से पूर्ण की गई ग्रीनपैक डिज़ाइन फ़ाइल को देखने के लिए ग्रीनपैक सॉफ़्टवेयर डाउनलोड करें। पीओवी डिस्प्ले के लिए कस्टम आईसी बनाने के लिए ग्रीनपैक डेवलपमेंट किट को अपने कंप्यूटर में प्लग करें और प्रोग्राम को हिट करें।

चरण 1: स्कीमैटिक्स

यह पीओवी डिस्प्ले उदाहरण चित्रा 1 में दिखाए गए 2डी प्रकार को लक्षित करता है, जिसमें ग्यारह एल ई डी की एक सरणी है (प्रत्येक एक वर्तमान को विनियमित करने के लिए प्रतिरोधों के साथ) सीधे ग्रीनपैक सीएमआईसी पर विभिन्न जीपीओ पिन से जुड़ा हुआ है। सर्किट को प्रोटोटाइप किया जाता है और पीसीबी ब्रेडबोर्ड में मिलाया जाता है। डिस्प्ले के लिए उपयोग की जाने वाली बिजली की आपूर्ति 9 वी 10 ए एल 1022 अल्कलाइन बैटरी है, जो एलएम 7805 वी का उपयोग कर वोल्टेज नियामक सर्किट से जुड़ी है जो 5 वी आउटपुट करती है। डिस्प्ले को घुमाने के अलावा, सभी को स्थानांतरित करने के लिए पर्याप्त ताकत के साथ डीसी मोटर की आवश्यकता होती है अनुकूलित स्टैंड से जुड़ी नियंत्रण सर्किटरी। इस मामले में एक 12 वी मोटर का उपयोग किया गया था, जो एक मुख्य स्विच से जुड़ा था, और एक ऑफ-द-शेल्फ विनियमित बिजली की आपूर्ति जो एक रोटरी स्विच के माध्यम से विभिन्न वोल्टेज स्तरों को आउटपुट करती है, जिससे मोटर कई गति से घूमती है।

चरण 2: ग्रीनपैक डिजाइन

ग्रीनपैक का उपयोग करके पीओवी डिस्प्ले के लिए विभिन्न प्रकार के संदेशों और एनिमेशन को डिजाइन करते समय, हमें चिप के टूल और सीमाओं दोनों को जानना चाहिए। इस तरह हम पीओवी डिस्प्ले प्राप्त करने के लिए सबसे कम इलेक्ट्रॉनिक्स घटकों का उपयोग करके एक कुशल डिज़ाइन बना सकते हैं। यह डिज़ाइन एसिंक्रोनस स्टेट मशीन सबसिस्टम घटक पर ध्यान देने के साथ SLG46880 CMIC द्वारा पेश किए गए नए लाभों का उपयोग करता है। SLG46880 ASM सबसिस्टम टूल पिछले ग्रीनपैक ASM टूल की तुलना में अधिक फायदेमंद हो सकता है क्योंकि इसकी नई विशेषताएं हैं, जो अधिक जटिल स्टेट मशीन डिज़ाइन की अनुमति देती हैं। उपयोग किए गए कुछ प्रासंगिक ASM सबसिस्टम आंतरिक घटक हैं:

12-राज्य एएसएम मैक्रोसेल

डायनेमिक मेमोरी (डीएम) मैक्रोसेल

● एफ (1) संगणना मैक्रोसेल

●राज्य स्वतंत्र घटक

चिप जितनी अधिक स्टेट मशीन मैक्रोकल्स बनाने और कॉन्फ़िगर करने की अनुमति देती है, उतनी ही अधिक डिजाइन संभावनाएं। बारह राज्यों में से प्रत्येक को दिखाए जाने वाले शब्द के अलग-अलग अंशों को लिखने के लिए इस्तेमाल किया गया था, एल ई डी के अलग-अलग संयोजनों को चालू/बंद करना, जिनमें से कुछ को दो बार या अधिक बार दोहराया गया था, और कुछ मामलों में दोहराए गए राज्यों का समय बदल गया है, क्योंकि एक ही पैटर्न को अलग-अलग समय पर अलग-अलग अक्षरों के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। राज्यों को तालिका 1 में संरचित किया गया है।

तालिका 1 से पता चलता है कि डिजाइन में मौजूदा राज्यों में से प्रत्येक "सिलेगो" शब्द के अक्षरों से कैसे संबंधित है। यह चित्र 2 में दिखाए गए एलईडी कॉन्फ़िगरेशन से संबंधित है।

जैसा कि आप देख सकते हैं, अलग-अलग समय पर निष्पादित सभी राज्य शब्द के पूर्ण निर्माण को प्राप्त करते हैं, चित्र 3 दिखाता है कि राज्य कैसे जुड़े/संबंधित हैं। सभी राज्य के संक्रमण मिलीसेकंड के क्रम में हैं, और चित्र 2 के आरेख में प्रत्येक स्तंभ एक मिलीसेकंड (1 एमएस) का प्रतिनिधित्व करता है। कुछ राज्य पिछले 3 एमएस, 4 एमएस और अन्य, लगभग 460 आरपीएम पर वीडियो प्रदर्शन के लिए उपयोग की जाने वाली मोटर की न्यूनतम गति के साथ काफी लंबा है।

सामान्य प्रयोजन के डिजाइन पर समय जानने और गणना करने के लिए मोटर की गति पर विचार करना और मापना महत्वपूर्ण है। इस तरह संदेश को मोटर गति के साथ समन्वयित किया जा सकता है, जिससे मानव आंख को दिखाई देता है। राज्यों के संक्रमण को कम अगोचर बनाने के लिए, और हमारी दृष्टि को स्पष्ट करने के लिए एक और विचार है, मोटर की गति को 1000 RPM से अधिक तक बढ़ाना, और राज्यों के समय को माइक्रोसेकंड के क्रम में सेट करना ताकि संदेश को आसानी से देखा जा सके। आप अपने आप से पूछ रहे होंगे कि आप मोटर की गति को संदेश या एनिमेशन की गति के साथ कैसे सिंक्रोनाइज़ करेंगे? यह कुछ सरल सूत्रों द्वारा पूरा किया जाता है। यदि आपके पास 1000 आरपीएम की मोटर गति है, तो यह जानने के लिए कि डीसी मोटर सेकंड में प्रति चक्कर कितना समय लेती है, तो:

आवृत्ति = 1000 आरपीएम / 60 = 16.67 हर्ट्ज अवधि = 1 / 16.67 हर्ट्ज = 59.99 एमएस

अवधि जानने से, आप जानते हैं कि मोटर एक मोड़ में कितना समय लेती है। यदि आप "हैलो वर्ल्ड" जैसे संदेश को प्रिंट करना चाहते हैं, तो एक बार जब आप प्रत्येक मोड़ की अवधि जान लेते हैं, तो यह केवल इस बात पर निर्भर करता है कि आप संदेश को कितना बड़ा दिखाना चाहते हैं। वांछित आकार में वांछित संदेश मुद्रित करने के लिए, अंगूठे के इस नियम का पालन करें:

यदि, उदाहरण के लिए, आप चाहते हैं कि संदेश प्रदर्शन के ४०% स्थान को कवर करे, तो:

संदेश का आकार = (अवधि * ४०%) / १००% = (५९.९९ एमएस * ४०%) / १००% = २४ एमएस

इसका मतलब है कि संदेश प्रत्येक मोड़ के लिए 24 एमएस में दिखाया जाएगा, इसलिए रिक्त स्थान या शेष स्थान एक मोड़ में (यदि आप संदेश के बाद कुछ नहीं दिखा रहे हैं), होना चाहिए:

रिक्त स्थान = अवधि - संदेश का आकार = 59.99 एमएस - 24 एमएस = 35.99 एमएस

अंत में, यदि आपको उस ४०% अवधि में संदेश दिखाने की आवश्यकता है, तो आपको यह जानना होगा कि संदेश को अपेक्षित संदेश लिखने के लिए कितने राज्यों और संक्रमणों की आवश्यकता होगी, उदाहरण के लिए यदि संदेश में बीस (२०) संक्रमण हैं, तो:

एकल राज्य अवधि = संदेश आकार / 20 = 24 एमएस / 20 = 1.2 एमएस।

इसलिए संदेश को सही ढंग से प्रदर्शित करने के लिए प्रत्येक राज्य को 1.2 एमएस तक चलना चाहिए। बेशक, आप देखेंगे कि अधिकांश पहले डिज़ाइन सही नहीं हैं, इसलिए हो सकता है कि आप डिज़ाइन को बेहतर बनाने के लिए भौतिक परीक्षण के दौरान कुछ पैरामीटर बदल रहे हों। हमने स्टेट ट्रांज़िशन को सुविधाजनक बनाने के लिए डायनेमिक मेमोरी (DM) मैक्रोसेल्स का इस्तेमाल किया। चार डीएम ब्लॉक में से दो में मैट्रिक्स कनेक्शन हैं ताकि वे एएसएम सबसिस्टम के बाहर के ब्लॉक के साथ बातचीत कर सकें। प्रत्येक डीएम मैक्रोसेल में 6 अलग-अलग कॉन्फ़िगरेशन हो सकते हैं जिनका उपयोग विभिन्न राज्यों में किया जा सकता है। इस डिजाइन में डीएम ब्लॉक का उपयोग एएसएम को एक राज्य से दूसरे राज्य में संक्रमण के लिए ट्रिगर करने के लिए किया जाता है। उदाहरण के लिए सिलेगो [3] राज्य दो बार संक्रमणों पर दोहराया जाता है; इसे अपरकेस "I" अक्षर की शुरुआत और अंत लिखने की आवश्यकता होती है, जिसमें समान पैटर्न होता है, लेकिन इसे पहले सिलेगो [4] पर जाकर अपरकेस "I" के मध्य का पैटर्न लिखने की आवश्यकता होती है, और फिर जब सिलेगो [३] दूसरी बार निष्पादित किया जाता है, इसे शेष संक्रमणों को जारी रखते हुए, नो मैसेज स्थिति में जाने की आवश्यकता होती है। सिलेगो [३] को सिलेगो [४] के साथ अनंत लूप में गिरने से कैसे रोका जा सकता है? यह आसान है, एसआर फ्लिप फ्लॉप के रूप में कॉन्फ़िगर किए गए कुछ एलयूटी हैं जो सिलेगो [3] को सिलेगो [4] को बार-बार नहीं चुनने के लिए कहते हैं, लेकिन दूसरी बार कोई संदेश स्थिति नहीं चुनते हैं। जब किसी भी राज्य को दोहराया जाता है तो अनंत लूप को रोकने के लिए एसआर फ्लिप फ्लॉप का उपयोग करना इस समस्या को हल करने का एक शानदार तरीका है, और चित्रा 4 और चित्रा 5 में दिखाए गए अनुसार केवल 3-बिट एलयूटी कॉन्फ़िगर किया जाना चाहिए। यह प्रक्रिया उसी समय होती है जब एएसएम आउटपुट सिलेगो [3] को सिलेगो [4] में जाने के लिए बनाता है, इसलिए अगली बार जब राज्य मशीन सिलेगो [3] को निष्पादित करती है, तो प्रक्रिया को जारी रखने के लिए कोई संदेश राज्य चुनने के लिए अधिसूचित किया जाएगा।

एक अन्य एएसएम ब्लॉक जो इस परियोजना के लिए सहायक था, वह है एफ (1) कम्प्यूटेशनल मैक्रोसेल। F(1) वांछित डेटा को पढ़ने, स्टोर करने, प्रोसेस करने और आउटपुट करने के लिए विशिष्ट कमांड की एक सूची बना सकता है। यह एक बार में 1 बिट में हेरफेर करने में सक्षम है। इस परियोजना में कुछ एलयूटी को नियंत्रित करने और राज्यों को सक्षम करने के लिए एफ (1) ब्लॉक को पढ़ने, देरी और आउटपुट बिट्स के लिए इस्तेमाल किया गया था (जैसे सिलेगो [1] में सिलेगो को सक्षम करने के लिए [2])।

चित्रा 1 में तालिका बताती है कि प्रत्येक एल ई डी ग्रीनपैक के जीपीओ पिन को कैसे संबोधित किया जाता है; संबंधित भौतिक पिन को मैट्रिक्स में ASM आउटपुट रैम से संबोधित किया जाता है, जैसा कि तालिका 2 में दिखाया गया है।

जैसा कि आप तालिका 2 में देख सकते हैं, चिप के प्रत्येक पिन को अलग-अलग एएसएम आउटपुट के लिए संबोधित किया गया था; ASMOUTPUT 1 में आठ (8) आउटपुट हैं जिनका उपयोग OUT 4 को छोड़कर सीधे बाहरी GPO से जुड़ा हुआ है। ASM OUTPUT 0 में चार (4) आउटपुट हैं जहां OUT 0 और OUT 1 क्रमशः पिन 4 और पिन 16 से सीधे जुड़े हुए हैं; OUT 2 का उपयोग LUT5 और LUT6 को सिलेगो [5] और सिलेगो [9] राज्यों में रीसेट करने के लिए किया जाता है और अंत में OUT 3 का उपयोग सिलेगो [4] और सिलेगो [7] पर LUT6 को सेट करने के लिए किया जाता है। इस डिज़ाइन में ASM nRESET को टॉगल नहीं किया गया है, इसलिए इसे केवल VDD से कनेक्ट होने के लिए हाई के लिए मजबूर किया गया है। अतिरिक्त एनीमेशन बनाने के लिए इस परियोजना में ऊपरी और निचले एल ई डी जोड़े गए थे, जबकि "सिलेगो" प्रदर्शित किया जा रहा था। यह एनीमेशन कुछ पंक्तियों के बारे में है जो समय के साथ मोटर की गति के साथ चक्कर लगा रही हैं। ये लाइनें सफेद एल ई डी हैं, जबकि पत्र लिखने वाले लाल हैं। इस एनीमेशन को प्राप्त करने के लिए, हमने ग्रीनपैक के पीजीईएन और सीएनटी0 का इस्तेमाल किया। PGEN एक पैटर्न जनरेटर है जो हर घड़ी के किनारे पर अपने सरणी में अगले बिट को आउटपुट करेगा। हमने मोटर की टर्न अवधि को 16 खंडों में विभाजित किया, और परिणाम CNT0 की आउटपुट अवधि के लिए निर्धारित किया गया था। पीजीईएन में प्रोग्राम किया गया पैटर्न चित्र 6 में दिखाया गया है।

चरण 3: परिणाम

डिज़ाइन का परीक्षण करने के लिए, हमने SLG46880 के सॉकेट को एक रिबन केबल के साथ PCB से जोड़ा। दो बाहरी बोर्ड सर्किट से जुड़े थे, जिनमें से एक में वोल्टेज रेगुलेटर और दूसरे में एलईडी ऐरे था। प्रदर्शन के लिए संदेश प्रदर्शित करना शुरू करने के लिए, हमने लॉजिक सर्किट को चालू किया जिसे ग्रीनपाक द्वारा नियंत्रित किया जाता है, और फिर डीसी मोटर को चालू किया जाता है। उचित तुल्यकालन के लिए गति को समायोजित करने की आवश्यकता हो सकती है। अंतिम परिणाम चित्र 7 में दिखाया गया है। इस एप्लिकेशन नोट के साथ एक संबद्ध वीडियो भी है।

निष्कर्षइस परियोजना में प्रस्तुत विजन डिस्प्ले की धारणा को मुख्य नियंत्रक के रूप में डायलॉग ग्रीनपैक एसएलजी४६८८० का उपयोग करके डिजाइन किया गया था। हमने प्रदर्शित किया कि डिजाइन एलईडी का उपयोग करके "सिलेगो" शब्द लिखकर काम करता है। डिज़ाइन में किए जा सकने वाले कुछ सुधारों में शामिल हैं:

एक लंबे संदेश या एनीमेशन को प्रिंट करने के लिए राज्यों की संभावनाओं की मात्रा बढ़ाने के लिए कई ग्रीनपैक का उपयोग करना।

सरणी में और एल ई डी जोड़ें। कताई हाथ के द्रव्यमान को कम करने के लिए थ्रूहोल एल ई डी के बजाय सतह-माउंट एलईडी का उपयोग करना सहायक हो सकता है।

एक माइक्रोकंट्रोलर शामिल करने से आप ग्रीनपैक डिज़ाइन को पुन: कॉन्फ़िगर करने के लिए I2C कमांड का उपयोग करके प्रदर्शित संदेश को बदल सकते हैं। इसका उपयोग डिजिटल क्लॉक डिस्प्ले बनाने के लिए किया जा सकता है जो समय को सटीक रूप से प्रदर्शित करने के लिए अंकों को अपडेट करता है