एकाधिक एलईडी डिस्प्ले मॉड्यूल: 6 चरण (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:21

हैलो सभी को, मुझे एलईडी डिस्प्ले के साथ 7 सेगमेंट या डॉट मैट्रिक्स के साथ काम करना पसंद है और मैंने उनके साथ पहले से ही कई अलग-अलग प्रोजेक्ट किए हैं।

हर बार वे दिलचस्प होते हैं क्योंकि वे कैसे काम कर सकते हैं इसमें किसी तरह का जादू होता है क्योंकि आप जो देख रहे हैं वह एक ऑप्टिकल भ्रम है!

एक Arduino (या किसी अन्य माइक्रोकंट्रोलर) के कनेक्शन के लिए डिस्प्ले में बहुत सारे पिन होते हैं और सबसे अच्छा समाधान उनके बंदरगाहों के उपयोग को कम करने के लिए डेटा मल्टीप्लेक्सिंग की तकनीक को लागू करना है।

जब आप ऐसा करते हैं, तो प्रत्येक खंड या प्रत्येक एलईडी कुछ इंस्टेंट (मिलीसेकंड या उससे कम) के लिए चालू हो जाएगा, लेकिन प्रति सेकंड इतनी बार में इसकी पुनरावृत्ति उस छवि का भ्रम पैदा करती है जिसे आप दिखाना चाहते हैं।

मेरे लिए सबसे दिलचस्प बात यह है कि तर्क विकसित करना, कार्यक्रम यह पता लगाने के लिए कि वे आपकी परियोजना के अनुसार सही जानकारी कैसे दिखा सकते हैं।

डिस्प्ले का उपयोग करने वाले एक प्रोजेक्ट में कनेक्शन के लिए कई तारों के साथ ब्रेडबोर्ड पर सभी घटकों को इकट्ठा करने के लिए कई बार मांग की जाती है।

मुझे पता है कि बाजार में I2C के साथ चलने वाले कई अलग-अलग डिस्प्ले हैं, सरलीकृत तरीकों (या नहीं) के साथ, उन्हें प्रोग्राम करने के लिए और मैंने उनका उपयोग भी किया है, लेकिन मैं 74HC595 (मल्टीप्लेक्सर IC) और ULN2803 (ड्राइवर) जैसे मानक घटकों के साथ काम करना पसंद करता हूं क्योंकि वे आपको अपने कार्यक्रम में अधिक नियंत्रण और आपके उपयोग में अधिक मजबूती और विश्वसनीयता प्रदान करते हैं।

असेंबली प्रक्रिया को सरल बनाने के लिए मैंने Arduino की दुनिया में सरल और सामान्य घटकों का उपयोग करके कई उद्देश्यों के लिए एक एलईडी डिप्सले मॉड्यूल विकसित किया है।

इस मॉड्यूल के साथ आप दो मानक आकारों (बड़े और छोटे) में दोहरे रंग के एलईडी के साथ डॉट मैट्रिक्स के साथ काम कर सकते हैं और साथ ही आप 7 सेग x 4 अंकों के डिस्प्ले को नियंत्रित कर सकते हैं जो बाजार में उन्हें खोजने के लिए बहुत ही सामान्य और आसान हैं।

और आप इन मॉड्यूल के साथ कैस्केड में सीरियल तरीके (डिस्प्ले में अलग-अलग डेटा) या पैरेलल तरीके (डिस्प्ले में समान डेटा) पर भी काम कर सकते हैं।

तो आइए देखें कि यह मॉड्यूल कैसे काम कर सकता है और आपके विकास में आपकी मदद कर सकता है!

वीडियो (एलईडी डिस्प्ले मॉड्यूल)

वीडियो (डॉट मैट्रिक्स टेस्ट)

सादर, लगसिल्वा

चरण 1: अवयव

पीसीबी (मुद्रित सर्किट बोर्ड)

- 74HC595 (03 x)

- ULN2803 (02 x)

- ट्रांजिस्टर PNP - BC327 (08 x)

- प्रतिरोधी 150 ओम (16 x)

- रोकनेवाला 470 ओम (08 x)

- संधारित्र 100 एनएफ (03 x)

- आईसी सॉकेट 16 पिन (03 x)

- आईसी सॉकेट 18 पिन (02 x)

- पिन कनेक्टर महिला - 6 पिन (8 x)

- पिन हेडर 90º (01 x)

- पिन हेडर 180º (01 x)

- कनेक्टर बोर्न केआरई 02 पिन (02 x)

- पीसीबी (01 x) - निर्मित

अन्य

- Arduino Uno R3 / Nano / समान

- एलईडी डिस्प्ले 04 अंक x 7 खंड - (सामान्य एनोड)

- एलईडी डॉट मैट्रिक्स डुअल कलर (हरा और लाल) - (कॉमन एनोड)

महत्वपूर्ण टिप्पणियां:

1. मैंने सभी सबसे महत्वपूर्ण घटकों की डेटाशीट को केवल संदर्भ के रूप में रखा है, लेकिन आपको उनका उपयोग करने से पहले अपने स्वयं के घटकों की डेटाशीट की जांच करनी चाहिए।
2. यह बोर्ड केवल COMMON ANODE के डिस्प्ले का उपयोग करने के लिए डिज़ाइन किया गया था।

चरण 2: पहला प्रोटोटाइप

सर्किट का परीक्षण करने के लिए मेरा पहला प्रोटोटाइप ब्रेडबोर्ड पर किया गया था।

उसके बाद मैंने एक सार्वभौमिक बोर्ड का उपयोग करके एक और प्रोटोटाइप किया जैसा कि आप तस्वीरों में देख सकते हैं।

इस तरह का बोर्ड एक त्वरित प्रोटोटाइप बनाने के लिए दिलचस्प है लेकिन आप महसूस करते हैं कि अभी भी बहुत सारे तार हैं।

यह एक कार्यात्मक समाधान है लेकिन अंतिम निर्मित पीसीबी (नीला वाला) के साथ तुलना में इतना सुरुचिपूर्ण नहीं है।

मैं सोल्डरिंग में अच्छा नहीं हूं क्योंकि मेरे पास इस प्रक्रिया के साथ पर्याप्त अनुभव नहीं है, लेकिन यहां तक कि मुझे अनुभव और अधिक महत्वपूर्ण दोनों के साथ अच्छे परिणाम मिले: मैंने किसी भी घटक को नहीं जलाया और न ही मेरे हाथ!

अभ्यास के कारण संभवत: मेरे अगले बोर्ड के परिणाम बेहतर होंगे।

इसलिए मैं आपको इस तरह के अनुभव को आजमाने के लिए प्रोत्साहित करता हूं क्योंकि यह आपके लिए बेहतरीन होगा।

बस गर्म लोहे के साथ देखभाल करने के लिए ध्यान रखें और इसे जलाने से बचने के लिए एक घटक पर कुछ सेकंड से ज्यादा खर्च न करने का प्रयास करें !!

और अंत में, Youtube पर आप सोल्डरिंग के बारे में कई वीडियो पा सकते हैं जिन्हें आप वास्तविक दुनिया में जाने से पहले सीख सकते हैं।

चरण 3: पीसीबी डिजाइन

मैंने इस पीसीबी को एक दोहरी परत बोर्ड बनाने के लिए एक समर्पित सॉफ्टवेयर का उपयोग करके डिजाइन किया था और इसे पिछले एक से पहले कई अलग-अलग संस्करण विकसित किए गए थे।

शुरुआत में मेरे पास प्रत्येक प्रकार के डिस्प्ले के लिए एक संस्करण था और आखिरकार मैंने सब कुछ सिर्फ एक संस्करण में संयोजित करने का निर्णय लिया।

डिजाइन लक्ष्य:

• प्रोटोटाइप के लिए सरल और उपयोगी।
• आसान सेटअप और विस्तार योग्य।
• 3 विभिन्न प्रकार के डिस्प्ले का उपयोग करने में सक्षम।
• एलईडी के बड़े डॉट मैट्रिक्स की अधिकतम चौड़ाई।
• बोर्ड के उत्पादन की लागत को कम करने के लिए अधिकतम लंबाई 100 मिमी।
• मैनुअल सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान अधिक कठिनाइयों से बचने के लिए एसएमडी के बजाय पारंपरिक घटकों को लागू करें।
• कैस्केड में अन्य बोर्डों के साथ जुड़ने के लिए बोर्ड मॉड्यूलर होना चाहिए।
• दूसरे बोर्ड के लिए सीरियल या पैरेलल आउटपुट।
• कई बोर्डों को केवल एक Arduino द्वारा नियंत्रित किया जाना चाहिए।
• Arduino के कनेक्शन के लिए डेटा के केवल 3 तार।
• बाहरी 5V बिजली कनेक्शन।
• LEDS को नियंत्रित करने के लिए ट्रांजिस्टर और ड्राइवर (ULN2803) लागू करने वाली विद्युत मजबूती बढ़ाएं।

टिप्पणी:

इस अंतिम आइटम से संबंधित मैं अनुशंसा करता हूं कि आप इन घटकों के बारे में मेरे अन्य निर्देश पढ़ें:

ULN2803, UDN2981 और BC327 के साथ शिफ्ट रजिस्टर 74HC595 का उपयोग करना

पीसीबी निर्माण:

डिज़ाइन समाप्त करने के बाद, मैंने विभिन्न स्थानीय आपूर्तिकर्ताओं और विभिन्न देशों में कई खोजों के बाद इसे चीन में एक पीसीबी निर्माता को भेज दिया।

मुख्य मुद्दा बोर्डों की मात्रा बनाम लागत से संबंधित था क्योंकि मुझे उनमें से कुछ ही चाहिए।

अंत में मैंने चीन में एक कंपनी के साथ केवल 10 बोर्डों का एक नियमित आदेश (उच्च लागत के कारण एक्सप्रेस ऑर्डर नहीं) देने का फैसला किया।

केवल ३ दिनों के बाद बोर्डों का निर्माण किया गया और ४ दिनों में दुनिया को पार करते हुए मुझे भेज दिया गया।

परिणाम उत्कृष्ट थे !!

खरीद आदेश के बाद एक सप्ताह में बोर्ड मेरे हाथ में थे और मैं वास्तव में उनकी उच्च गुणवत्ता और त्वरित गति से प्रभावित था!

चरण 4: प्रोग्रामिंग

प्रोग्रामिंग के लिए आपको हार्डवेयर डिज़ाइन और शिफ्ट रजिस्टर 74HC595 के बारे में कुछ महत्वपूर्ण अवधारणाओं को ध्यान में रखना चाहिए।

74HC595 का मुख्य कार्य 8-बिट सीरियल-इन को 8 समानांतर-आउट शिफ्ट में बदलना है।

सभी सीरियल डेटा पिन # 14 में जाते हैं और प्रत्येक घड़ी सिग्नल पर बिट्स इसके समानांतर-आउट पिन (क्यूए से क्यूएच) में जाते हैं।

यदि आप लगातार अधिक डेटा भेजना जारी रखते हैं, तो बिट्स को एक-एक करके पिन #9 (क्यूएच') में सीरियल आउटपुट के रूप में फिर से स्थानांतरित किया जाएगा और इस कार्यक्षमता के कारण आप कैस्केड में जुड़े अन्य चिप्स डाल सकते हैं।

जरूरी:

इस परियोजना में हमारे पास 74HC595 के तीन आईसी हैं। कॉलम को नियंत्रित करने के लिए पहले दो काम (पॉजिटिव लॉजिक के साथ) और आखिरी वाला लाइनों को नियंत्रित करने के लिए (PNP ट्रांजिस्टर के काम करने के कारण NEGATIVE लॉजिक के साथ)।

सकारात्मक तर्क का मतलब है कि आपको Arduino से एक उच्च स्तर का संकेत (+5V) भेजना होगा और नकारात्मक तर्क का मतलब है कि आपको एक निम्न स्तर का संकेत (0V) भेजना होगा।

एल ई डी का डॉट मैट्रिक्स

1. पहला रेड एल ई डी (8 x) >> कॉलम रेड (1 से 8) के कैथोड के आउटपुट के लिए है।
2. दूसरा ग्रीन एल ई डी (8 x) >> कॉलम ग्रीन (1 से 8) के कैथोड के आउटपुट एल के लिए है।
3. आखिरी वाला सभी एल ई डी (08 x रेड एंड ग्रीन) >> लाइन्स (1 से 8) के एनोड के आउटपुट के लिए है।

उदाहरण के लिए, यदि आप कॉलम 1 और लाइन 1 की केवल ग्रीन एलईडी चालू करना चाहते हैं, तो आपको सीरियल डेटा का निम्नलिखित क्रम भेजना होगा:

1º) लाइन्स

~१००००००० (केवल पहली पंक्ति चालू पर सेट है) - प्रतीक ~ सभी बिट्स को १ से ० तक उलटना और इसके विपरीत है।

2º) कॉलम ग्रीन

10000000 (ग्रीन एलईडी का केवल पहला कॉलम चालू है)

3º) कॉलम लाल

00000000 (लाल एलईडी के सभी कॉलम बंद हैं)

Arduino कथन:

शिफ्टऑट (डेटापिन, क्लॉकपिन, एलएसबीएफआईआरएसटी, ~ बी10000000); // लाइनों के लिए नकारात्मक तर्क

शिफ्टऑट (डेटापिन, क्लॉकपिन, एलएसबीएफआईआरएसटी, बी10000000); // ग्रीन कॉलम के लिए सकारात्मक तर्क

शिफ्टऑट (डेटापिन, क्लॉकपिन, एलएसबीएफआईआरएसटी, बी ०००००००); // लाल स्तंभों के लिए सकारात्मक तर्क

टिप्पणी:

आप निम्न के रूप में पीले रंग का उत्पादन करने के लिए दोनों एल ई डी (हरा और लाल) को भी जोड़ सकते हैं:

शिफ्टऑट (डेटापिन, क्लॉकपिन, एलएसबीएफआईआरएसटी, ~ बी10000000);

शिफ्टऑट (डेटापिन, क्लॉकपिन, एलएसबीएफआईआरएसटी, बी10000000);

शिफ्टऑट (डेटापिन, क्लॉकपिन, एलएसबीएफआईआरएसटी, बी10000000);

7 खंड प्रदर्शित

इस तरह के प्रदर्शनों के लिए अनुक्रम समान है। फर्क सिर्फ इतना है कि आपको ग्रीन एलईडी का उपयोग करने की आवश्यकता नहीं है।

1º) अंक (बाएं से दाएं 1 से 4) ~10000000 (सेट अंक #1)

~01000000 (सेट अंक #2)

~00100000 (सेट अंक #3)

~00010000 (सेट अंक #4)

2º) इस्तेमाल नहीं किया गया

00000000 (सभी बिट शून्य पर सेट हैं)

3º) सेगमेंट (ए से एफ और डीपी - अपने प्रदर्शन डेटाशीट की जांच करें)

10000000 (सेट सेगमेंट ए)

01000000 (सेट सेगमेंट बी)

00100000 (सेट सेगमेंट सी)

00010000 (सेट सेगमेंट डी)

00001000 (सेट सेगमेंट ई)

00000100 (सेट सेगमेंट एफ)

00000010 (सेट सेगमेंट जी)

00000001 (डीपी सेट करें)

नंबर 3 के साथ डिस्प्ले # 2 सेट करने के लिए Arduino उदाहरण:

शिफ्टऑट (डेटापिन, क्लॉकपिन, एलएसबीएफआईआरएसटी, ~ बी01000000); // प्रदर्शन 2 सेट करें (नकारात्मक तर्क)

शिफ्टऑट (डेटापिन, क्लॉकपिन, एलएसबीएफआईआरएसटी, 0); // डेटा को शून्य पर सेट करें (उपयोग नहीं किया गया)

शिफ्टऑट (डेटापिन, क्लॉकपिन, एलएसबीएफआईआरएसटी, बी११११००१०); // सेगमेंट ए, बी, सी, डी, जी सेट करें)

अंत में, इस प्रक्रिया को लागू करके आप अपने डिस्प्ले के किसी भी एलईडी को नियंत्रित कर सकते हैं और साथ ही आप अपनी जरूरत के अनुसार कोई विशेष वर्ण बना सकते हैं।

चरण 5: परीक्षण

डिस्प्ले मॉड्यूल की कार्यक्षमता के उदाहरण के रूप में यहां दो प्रोग्राम दिए गए हैं।

1) उलटी गिनती प्रदर्शन (999.9 सेकंड से शून्य तक)

2) डॉट मैट्रिक्स (अंक 0 से 9 और वर्णमाला A से Z तक)

3) 4 अंकों और 7 खंडों के एलईडी डिस्प्ले में डिजिटल घड़ी आरटीसी

यह आखिरी वाला डिजिटल घड़ी के मेरे पहले संस्करण का अपडेट है।

चरण 6: निष्कर्ष और अगले चरण

यह मॉड्यूल भविष्य की सभी परियोजनाओं में उपयोगी होगा जो कुछ एलईडी डिस्प्ले की मांग करते हैं।

अगले चरणों के रूप में मैं उनके साथ कैस्केड मोड में काम करने के लिए कुछ और बोर्ड इकट्ठा करूंगा और प्रोग्रामिंग को और भी सरल बनाने के लिए मैं एक पुस्तकालय भी विकसित करूंगा।

मुझे आशा है कि आपने इस परियोजना का आनंद लिया है।

कृपया, मुझे अपनी टिप्पणियाँ भेजें क्योंकि यह परियोजना और इस निर्देश की जानकारी को बेहतर बनाने के लिए महत्वपूर्ण है।

सादर, लगसिल्वा

26.मई.2016