RGB LED Matrix: 5 ደረጃዎች

2024 ደራሲ ደራሲ: John Day | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-30 07:33

ፍለጋ አስተማሪ ፣ እና ብዙ የ LED ማትሪክስ ፕሮጄክቶችን ማግኘት ይችላሉ። አንዳቸውም እኔ የፈለግኩትን አልነበሩም ፣ ይህም አንድ ነገር ለማምረት የሃርድዌር እና የሶፍትዌር ዲዛይን መስተጋብርን መመርመር እና ከፍተኛ ደረጃን በመጠቀም ወደ “ኤልኢዲ ማያ ገጽ” እንድሳልፍ ከአሽከርካሪ ጋር በሚያምር PCB ውስጥ የመጨረሻውን ምርት ማምረት ነበር። ይገነባል (ለምሳሌ ፣ የተወሰኑ ፒክሴሎችን ከማዘጋጀት በተቃራኒ መስመርን መሳል)። ብዙዎቹ የ LED ማትሪክስ ነጂዎች ባዶ አጥንቶች ስለሆኑ ምስልን ወይም አኒሜሽንን በፕሮግራማዊ መንገድ ብዙ ስለማይሰጡ ይህ ክፍል ለእኔ አስፈላጊ ነበር። ይህ ማለት ከፕሮጀክት ወደ ፕሮጀክት የበለጠ ተደጋጋሚ ሥራ መሥራት ስለሚኖርብዎት ከሌሎች አሽከርካሪዎች ጋር ምስሎችን እና እነማዎችን መፍጠር አይችሉም ማለት አይደለም።

ስለዚህ ራዕዬን ለማሳካት ተነሳሁ። የመጀመሪያው እርምጃ የሃርድዌር ዲዛይን ማድረግ ነበር። የእኔ ዳራ የበለጠ ሶፍትዌር ስለሆነ ይህ ምናልባት ለእኔ በጣም ፈታኝ ነበር። እንደገና ፣ ብዙ ቅድመ-የተጋገሩ ዲዛይኖች ነበሩ ፣ እና በእርግጠኝነት ለመነሳሳት እጠቀምባቸው ነበር ፣ ግን እኔ በመማር መማር ፈልጌ ነበር ፣ ስለሆነም 4x4 ማትሪክስን በእንጀራ ሰሌዳ ላይ ቀመርኩ። የመጀመሪያዎቹ ጥቂት ድግግሞሾቼ ስላልሠሩ በዚያ ሂደት ብዙ ተምሬያለሁ። ነገር ግን ፣ የሠራውን የሃርድዌር ዲዛይን ሠርቻለሁ ፣ ይህ ደግሞ ሾፌር ማልማት እንድጀምር አስችሎኛል።

በሰፊው የሚገኝ እና በመስመር ላይ ብዙ ማጣቀሻዎች ስላሉት አርዱዲኖን እንደ የመንጃዬ መድረክ መርጫለሁ። የሙያ ልምዴ ከሃርድዌር ጥረቶቼ ይልቅ ወደ ሾፌሩ የሥራ ስሪት እንድደርስ ቢፈቅድልኝም ፣ ለኤቲኤምኤጋኤ ማይክሮ መቆጣጠሪያ የአሽከርካሪ አፈፃፀምን ባመቻቸሁ እና የምወደውን የፕሮግራም ኤፒአይ በማዘጋጀት ላይ ሳለሁ ብዙ ድግግሞሾች ነበሩ።

ይህ ትምህርት ሊሰጥ የሚችል ከዲጄ ፕሮጀክቱ ንድፉን እና አንዳንድ ቁልፍ ትምህርቶችን በሰነድ ይመዘግባል። የእራስዎን የ RGB LED ማትሪክስ ለመገንባት ሊገዙዋቸው የሚችሉትን ሙሉ ስብስቦችን ጨምሮ ስለዚህ ፕሮጀክት ተጨማሪ መረጃ እዚህ በድር ጣቢያዬ ላይ ይገኛል።

ደረጃ 1 የሃርድዌር ንድፍ

የሃርድዌር ዲዛይኔ ዋና ግብ እኔ የምሰራውን የ RGB LEDs ድርድር መፍጠር ነበር ፣ ግን እኔ ደግሞ ብዙ ገንዘብ ማውጣት አልፈልግም። ያረፍኩበት አቀራረብ LEDs ን ለመቆጣጠር 74HC595 ፈረቃ መዝገቦችን መጠቀም ነበር። የሚያስፈልጉትን የመቀየሪያ መመዝገቢያዎች ብዛት ለመቀነስ የ RGB LEDs ን ወደ ማትሪክስ አቀማመጥ አመቻቸሁ እና የጋራ አኖዶዎች በአንድ ረድፎች በአንድ ላይ ተገናኝተው ቀይ ፣ አረንጓዴ እና ሰማያዊ ካቶድ አመራሮች በአምዶች ውስጥ አንድ ላይ ታስረዋል። ለ 4x4 ማትሪክስ ፣ የወረዳው ዲያግራም የተያያዘውን የወረዳ ዲያግራም ይመስላል።

እርስዎ ወዲያውኑ የሚያስተውሉት አንድ ነገር የማትሪክስ ወረዳውን ከተመለከቱ ፣ ሁሉም የሚፈለጉት ኤልኢዲዎች በተመሳሳይ ጊዜ ላይ ሊደረጉ የማይችሉ አንዳንድ የ LED መብራት ውቅሮች አሉ። ለምሳሌ ፣ ማትሪክስ እርስ በእርስ ዲያግናል የሆኑ ሁለት ኤልኢዲዎችን በአንድ ጊዜ ማብራት አይችልም ምክንያቱም ሁለቱንም ረድፎች እና ዓምዶች ማብራት ሁለቱ ተቃራኒ ኤልኢዲዎች ወደ ተፈላጊው ኤል.ዲ. በዚህ ዙሪያ ለመስራት ፣ በእያንዳንዱ ረድፍ ውስጥ ለመቃኘት ብዜት (multiplexing) እንጠቀማለን። በድር ላይ የማባዛት ዘዴን የሚሸፍኑ ብዙ ሀብቶች አሉ ፣ እዚህ እነሱን ለመድገም አልሞክርም።

እኔ የተለመዱ የአኖድ LEDs ስለምጠቀም ፣ ያ ማለት ረድፎቹ አዎንታዊ ኃይልን ይሰጣሉ እና ዓምዶቹ መሬት ላይ ይሰምጣሉ። የምስራች ዜናው 74HC595 ፈረቃ መዝገቦች ኃይልን ሊያመነጩ እና ሊሰምጡ ይችላሉ ፣ ግን መጥፎ ዜናው ምን ያህል ኃይል ሊያመነጩ ወይም ሊሰምጡ እንደሚችሉ ገደብ አላቸው። የ 74HC595 የግል ፒኖች ከፍተኛ የአሁኑ 70 mA ስዕል አላቸው ፣ ግን ከ 20 mA በታች ማቆየት የተሻለ ነው። በእኛ የ RGB LEDs ውስጥ ያሉት እያንዳንዱ ቀለሞች እያንዳንዳቸው ወደ 20 mA ስዕል አላቸው። ይህ ማለት ሁሉንም ለማብራት ከፈለግኩ 74HC595 ሙሉውን የ LED ረድፍ በቀጥታ ኃይል መስጠት አይችልም ማለት ነው።

ስለዚህ 74HC595 ረድፉን በቀጥታ ኃይል ከመስጠት ይልቅ ለእያንዳንዱ ረድፍ ትራንዚስተር ያሽከረክራል ፣ እና ትራንዚስተሩ የአሁኑን የረድፍ ኃይል ያበራል ወይም ያጠፋል። ዲዛይኑ የጋራ የአኖድ ኤልኢዲዎችን ስለሚጠቀም ፣ የመቀየሪያ ትራንዚስተር ፒኤንፒ ይሆናል። እኛ የተለመደው ካቶድ LED የምንጠቀም ከሆነ ፣ የመቀየሪያ ትራንዚስተር ኤን.ፒ.ኤን. አንድ ረድፍ ለመንዳት የፒኤንፒ ትራንዚስተር በመጠቀም ፣ የፒኤንፒ ትራንዚስተር በኤሚተር እና በመብራት መካከል አሉታዊ voltage ልቴጅ ስለሚያስፈልገው ፣ የአሁኑ የአሁኑ ወደ እሱ እንዲፈስ የሚፈቅድ የ shift መዘሪያው ቅንብር አሁን ዝቅተኛ እንደሚሆን ልብ ይበሉ። ረድፍ።

ሌላው ሊታሰብበት የሚገባው ነገር የመቀየሪያ መመዝገቢያዎች የሚፈለገው ቢት አቀማመጥ ነው። በማትሪክስ ውስጥ የትኞቹ ረድፎች ወይም ዓምዶች እንደሚቆጣጠሩት በፈረቃ ምዝገባዎች መካከል። እኔ የላክኩት ንድፍ የመጀመሪያው ቢት ፣ ወይም “በጣም ጉልህ የሆነ” ፣ ወደ ዴዚ ሰንሰለት የለውጥ መመዝገቢያዎች የተላከው የ LEDs ቀይ ኤለመንት አምድ የሚቆጣጠርበት ፣ ሁለተኛው ቢት የመጀመሪያውን አምድ አረንጓዴ ንጥረ ነገር የሚቆጣጠር ፣ ሦስተኛው ቢት የመጀመሪያውን ዓምድ የሚቆጣጠርበት ነው። ሰማያዊ ኤለመንት ፣ አራተኛው ቢት የሁለተኛውን ዓምድ ቀይ ንጥረ ነገር ይቆጣጠራል ፣… ይህ ንድፍ ከግራ ወደ ቀኝ ባሉ ዓምዶች ላይ ይደጋገማል። ከዚያ የሚቀጥለው ቢት የመጨረሻውን ፣ ወይም የታችውን ፣ ረድፉን ፣ ቀጣዩን ሁለተኛውን እስከ መጨረሻው ረድፍ ይቆጣጠራል ፣… ይህ የተደገፈው የመጨረሻው ቢት እስኪላክ ድረስ ፣ ወይም “ቢያንስ ጉልህ ትንሽ” ፣ በማትሪክስ ውስጥ የመጀመሪያውን ፣ ወይም ከላይ ፣ ረድፉን ይቆጣጠራል.

በመጨረሻም ፣ በ RGB LED ውስጥ ላሉት ለእያንዳንዱ ኤልኢዲዎች ምን ዓይነት ተከላካዮችን እንደምጠቀም መወሰን ነበረብኝ። አስፈላጊውን ቮልቴጅ (resistor) ለማስላት ወደ ፊት ያለውን ቮልቴጅ እና የሚፈለገውን የአሁኑን የሚያዋህደውን መደበኛ ቀመር ቢጠቀሙም ፣ እያንዳንዱ የ LED የአሁኑን ወደ 20 ሚሊሜትር ማድረጉ ሁሉም ቀይ ፣ አረንጓዴ እና ሰማያዊ ኤልኢዲዎች ሲበሩ ነጭ ቀለምን አስከትሏል።. ስለዚህ ዓይኔን ማሾፍ ጀመርኩ። በነጭ ውስጥ በጣም ብዙ ቀይ ማለት የአሁኑን ለመቀነስ የቀይውን የ LED resistor ohms መጨመር ማለት ነው። ልክ እንደሆንኩ የተሰማኝን ነጭ ቀለም የሚያመነጭ ጥምረት እስኪያገኝ ድረስ የተለያዩ የኦምኤም ተቃዋሚዎችን ተለዋዋጮች ደጋግሜ እለውጣለሁ። የመጨረሻው ጥምረት 180 Ω ለቀይ LED ፣ 220 Ω ለአረንጓዴ LED እና 100 Ω ለሰማያዊ LED ነበር።

ደረጃ 2 የሃርድዌር ግንባታ - የዳቦ ሰሌዳ

የሃርድዌር ገንቢው የመጀመሪያው ምዕራፍ የዳቦ ማረፊያ ነበር። እዚህ ከ RGB LEDs ጋር 4x4 ማትሪክስ ሠራሁ። ይህ ማትሪክስ ለመቆጣጠር 16 ቢት ፣ ለ RGB አምዶች 12 እና ለእያንዳንዱ ረድፍ 4 ይፈልጋል። ሁለት 74HC595 ፈረቃ መመዝገቢያዎች ሁሉንም ማስተናገድ ይችላሉ። መጀመሪያ ምርምር አደረግኩ እና ይሠራል ብዬ ያሰብኩትን ወረዳ አዘጋጀሁ ፣ ከዚያም በዳቦ ሰሌዳው ላይ ሠራሁት።

ምናልባት የዳቦ ሰሌዳ ግንባታ ትልቁ ፈተና ሁሉንም ሽቦዎች ማስተዳደር ነበር። ለዳቦ ሰሌዳዎች ቅድመ -የተስተካከለ የሽቦ ኪት አነሳሁ ፣ ግን ክስተት ከዚያ ትንሽ የማይመች ነበር። ጠቃሚ ሆኖ ያገኘሁት አንድ ዘዴ ከአርዱዲኖ ቦርድ ጋር ለመገናኘት “ወደብ” መፍጠር ነበር። ያ ማለት ፣ በአርዱዲኖ ላይ ያሉትን ፒኖች በቀጥታ በዳቦ ሰሌዳው ላይ ካሉ የተለያዩ የአይሲ ፒኖች ጋር ከማገናኘት ይልቅ ፣ ለአርዱዲኖ የግንኙነት ነጥብ እንዲሆን በመጋገሪያ ሰሌዳው ላይ ጥቂት ረድፎችን መሰጠት ፣ እና ከዚያ የሚመለከታቸውን የመታወቂያ ካስማዎች ከእነዚያ ረድፎች ጋር ያገናኙ። ለዚህ ፕሮጀክት ከአርዱዲኖ ጋር አምስት ግንኙነቶች ብቻ ያስፈልግዎታል - +5V ፣ መሬት ፣ መረጃ ፣ ሰዓት እና መቆለፊያ።

የዳቦ ሰሌዳ ግንባታው ከተጠናቀቀ በኋላ እሱን መሞከር ነበረብኝ። ሆኖም ፣ ትክክለኛውን ምልክት ወደ ፈረቃ መዝገቦች ለመላክ አንድ ዓይነት አሽከርካሪ ከሌለ የሃርድዌር አቀማመጥ ይሰራ እንደሆነ ለማየት መሞከር አልቻልኩም።

ደረጃ 3 - የአሽከርካሪ ሶፍትዌር ንድፍ

ከሶፍትዌር ልማት ጋር የራሴን የሙያ ተሞክሮ ስመለከት ፣ ምናልባት እኔ ስለመንገድ በጣም ግልፅ የሆንኩት የፕሮጀክቱ አካል ነበር። ሌሎች ብዙ አርዱinoኖ ላይ የተመሠረቱ የ LED ማትሪክስ ነጂዎችን ብዙ ዳሰሳ አደረግሁ። በእርግጥ ጥሩ አሽከርካሪዎች ቢኖሩም ፣ እኔ የፈለግኩትን ንድፍ ማንም አልያዘም። የአሽከርካሪው ንድፍ ግቦች የሚከተሉት ነበሩ።

• በፕሮግራም ምስሎችን እና እነማዎችን መፍጠር እንዲችሉ ከፍተኛ ደረጃ ኤፒአይ ያቅርቡ። ያየሁዋቸው አብዛኛዎቹ አሽከርካሪዎች ይበልጥ ትኩረት የተሰጣቸው በጠንካራ ኮድ በተደረገባቸው ምስሎች ላይ ነበር። እንዲሁም ፣ እኔ በንግድ ሥራ የ C ++ ፕሮግራም አድራጊ ስለሆንኩ ፣ ወደ LED ማትሪክስ የመሳል እንቅስቃሴዎችን ለመተግበር እና ለማስተዳደር ጥሩ ዕቃ ተኮር ንድፍን ለመጠቀም ፈለግሁ።
• በማያ ገጹ ላይ ያለውን ምስል ለማስተዳደር ባለ ሁለት ሽፋን አቀራረብን ይጠቀሙ። አንድ ቋት በፕሮግራም መሳል ነው ፣ ሌላኛው በማትሪክስ ፒክሰሎች ሁኔታ በማንኛውም ጊዜ ይወክላል። የዚህ አቀራረብ ጠቀሜታ በማባዣ ማዘመኛ ዑደቶች መካከል በማያ ገጹ ላይ የሚቀጥለውን የፍሬም ዝመና ሙሉ በሙሉ እንዲያቀርቡ አይጠበቅብዎትም።
• በቀይ ፣ በአረንጓዴ እና በሰማያዊ አካላት በቀላል ውህዶች አማካይነት አርጂቢ ሊያቀርበው ከሚችሉት ከሰባቱ ጥንታዊ ቀለሞች በላይ ለመፍቀድ PWM ን ይጠቀሙ።
• የእኔን አጠቃላይ የማትሪክስ ዲዛይን አቀራረብን ከተከተለ የተለያየ መጠን ካለው የ RGB LED ማትሪክቶች ጋር “ልክ ይሠራል” እንዲል ነጂውን ይፃፉ። የእኔ የሃርድዌር ዲዛይን 74HC595 ፈረቃ መመዝገቢያዎችን በሚጠቀምበት ጊዜ ፣ የእኔ ሾፌር እንደ የሃርድዌር ዲዛይን ተመሳሳይ የሆነ ትንሽ አቀማመጥን በመጠቀም ከተዘረጋው ከማንኛውም የመቀየሪያ መመዝገቢያ ዘዴ ጋር አብሮ እንዲሠራ እጠብቃለሁ። ለምሳሌ ፣ አሽከርካሪዬ ዓምዶችን ለመቆጣጠር DM13A ቺፖችን ከተጠቀመበት የሃርድዌር ዲዛይን እና ረድፎችን ለመቆጣጠር 74HC595 ቺፕ እንዲሠራ እጠብቃለሁ።

የመንጃ ኮዱን ለመመልከት በቀጥታ ለመሄድ ከፈለጉ እዚህ በ GitHub ላይ ሊያገኙት ይችላሉ።

የአሽከርካሪዬ የመጀመሪያ ድግግሞሽ በአርዱዲኖ መድረክ ችሎታዎች ላይ ትንሽ የመማሪያ ኩርባ ነበር። በጣም ግልፅ የሆነው ገደብ ለአርዱዲኖ ኡኖ እና ለናኖ 2 ኪ ባይ ነው ያለው ራም ነው። በእንደዚህ ዓይነት ሁኔታ ውስጥ የ C ++ ዕቃዎችን መጠቀም በእቃዎች የማስታወስ አናት ምክንያት ብዙ ጊዜ አይመከርም። ሆኖም ፣ በትክክል ከተሰራ ተሰማኝ ፣ በ C ++ ውስጥ የነገሮች ጥቅም ዋጋቸው (በራም) ብልጫ አለው።

ሁለተኛው ትልቁ ተግዳሮት ከ RGB LED ሰባቱ ጥንታዊ ቀለሞች በላይ ለማመንጨት በለውጥ መመዝገቢያዎች በኩል የ pulse-width modulation ን እንዴት መተግበር እንደምንችል መገመት ነበር። በሊነክስ መድረኮች ላይ ለብዙ ዓመታት ፕሮግራም በማውጣት ፣ ወጥነት ያለው ጊዜ የሚጠይቁ ሂደቶችን ለማስተዳደር እንደ ክር ያሉ ግንባታዎችን ለመጠቀም እጠቀም ነበር። የመቀየሪያ መመዝገቢያ ማዘመኛ ክዋኔ ጊዜ ማባዛትን ለሚጠቀም የ LED ማትሪክስ ነጂ ሲያደርግ በጣም ወሳኝ ሆኖ ያበቃል። ምክንያቱ ምንም እንኳን ማባዛቱ በፍጥነት እየተከናወነ ቢሆንም ዓይኖችዎ ብልጭ ድርግም የሚሉ ግለሰባዊ ኤልዲዎችን ማየት የማይችሉ ቢሆኑም ፣ የእርስዎ አይአይኤስ ማናቸውም ኤልኢዲዎች ባሉበት ጠቅላላ ድምር ጊዜ ውስጥ ልዩነቶችን ማንሳት ይችላል። አንድ ረድፍ ኤልኢዲዎች ከሌሎቹ ረዘም ላለ ጊዜ በቋሚነት የሚበራ ከሆነ ፣ በማባዛት ጊዜ ብሩህ ሆኖ ይታያል። ይህ በማትሪክስ ውስጥ ያልተስተካከለ ብሩህነት ወይም በአጠቃላይ ማትሪክስ በየጊዜው መምታት (ይህ አንድ የማዘመኛ ዑደት ከሌሎቹ የበለጠ ጊዜ ሲወስድ ይከሰታል)።

የመቀየሪያ ምዝገባ ዝመናዎች ስምምነት እንዲሆኑ ለማድረግ ወጥነት ያለው የጊዜ አወጣጥ ዘዴ ስለፈለግኩ ፣ ግን አርዱinoኖ ክርን በመደበኛነት አይደግፍም ፣ እኔ የራሴን ክር መሰል ዘዴ መፍጠር ነበረብኝ። የዚህ የመጀመሪያው መደጋገሜ በአርዱዲኖ loop () ተግባር ላይ የሚመረኮዝ የሉፕ ሰዓት ቆጣሪን መፍጠር እና ድርጊቱ ከተባረረበት የመጨረሻ ጊዜ ጀምሮ የተወሰነ ጊዜ ሲያልፍ እርምጃን ማባረር ነበር። ይህ “የትብብር ሁለገብ ሥራ” ዓይነት ነው። ጥሩ ይመስላል ግን በተግባር ይህ የተኩስ መጠኑ በማይክሮ ሰከንዶች ሲለካ ወጥነት እንደሌለው ተረጋገጠ። ይህ የሆነበት ምክንያት እነዚህ የሉፕ ሰዓት ቆጣሪዎች ሁለት ቢሄዱኝ አንዱ ድርጊታቸው ከተፈለገው በላይ ዘግይቶ ሁለተኛው እርምጃ እንዲቃጠል ለማድረግ ብዙ ጊዜ ወስዶ ነበር።

የዚህ ችግር መፍትሔ የአርዲኖን ተወላጅ የሰዓት ማቋረጫ ዘዴን መጠቀም መሆኑን ተረዳሁ። ይህ ዘዴ በጣም በተከታታይ ክፍተቶች ላይ ትንሽ ኮድ እንዲያሄዱ ያስችልዎታል። ስለዚህ የማትሪክስ ሽግግሩን ለመላክ ኮዱን ለማነሳሳት የሰዓት መቋረጥን በመጠቀም በዲዛይን አካል ዙሪያ የአሽከርካሪውን ኮድ ቀየስሁት። ይህንን ለማድረግ እና ወደ ፈረቃ መመዝገቢያዎች (“የዘር ሁኔታ” ብለን የምንጠራው አንድ ነገር) በንቃት መወርወሪያ ላይ ጣልቃ እንዳይገባ በማያ ገጹ ምስል ላይ ዝመናዎች እንዲከሰቱ ለማስቻል ፣ ለፈረቃ መመዝገቢያ ቢቶች መንታ መያዣዎችን የማግኘት አቀራረብን እጠቀም ነበር ፣ አንድ ለጽሑፍ እና ለንባብ። ተጠቃሚው የማትሪክስ ምስሉን ሲያዘምን ፣ እነዚህ ክዋኔዎች በመፃፊያ ቋት ላይ ይከሰታሉ። እነዚያ ክዋኔዎች ሲጠናቀቁ ፣ ማቋረጦች ለጊዜው ይታገዳሉ (ይህ ማለት የሰዓት መቋረጡ ሊቃጠል አይችልም ማለት ነው) እና የመፃፊያ ቋቱ ከቀዳሚው የንባብ ቋት ጋር ይለዋወጣል እና አዲሱ የንባብ ቋት አይደለም ፣ ከዚያ አስተርጓሚዎቹ እንደገና ይነቃሉ። ከዚያ ፣ የሰዓት እሳቱን ሲያቋርጥ የሚቀጥለውን ቢት አወቃቀር ወደ ፈረቃ መዝገቦች ለመላክ ጊዜው አሁን መሆኑን ፣ ይህ መረጃ ከአሁኑ የተነበበ ቋት ይነበባል። በዚህ መንገድ ፣ ወደ ፈረቃ መዝገቦች የተላከውን መረጃ ሊያበላሸው በሚችል ሰዓት በአሁኑ ሰዓት ሊነበብ በሚችል ቋት ላይ ምንም ጽሑፍ አይከሰትም።

የቀረውን ሾፌር መንደፍ በአንፃራዊነት ቀጥተኛ የሆነ የነገር ተኮር ንድፍ ነበር። ለምሳሌ ፣ ለየትኛውም የማያ ገጽ ሁኔታ የመቀየሪያ መመዝገቢያ ቢት ምስልን ለማስተዳደር አንድ ነገር ፈጠርኩ። ስለ ቢት ምስል አስተዳደር የሚመለከተውን ኮድ በማጠቃለል ፣ ከላይ የተጠቀሱትን መንታ መያዣዎች አቀራረብ መፍጠር ራሱ ቀጥተኛ ልምምድ ነበር። እኔ ግን የነገር ተኮር ንድፍን በጎነት ለማጉላት ይህንን Instructable አልጻፍኩም። ሌላ የንድፍ አካል የ Glyph ጽንሰ -ሀሳብ እና የ RGB ምስል ያካትታል። ግሊፍ ተፈጥሮአዊ የቀለም መረጃ የሌለው መሠረታዊ የምስል ግንባታ ነው። እንደ ጥቁር እና ነጭ ምስል አድርገው ሊያስቡት ይችላሉ። ግሊፍ ወደ ኤልኢዲ ማያ ገጽ ሲሳል “ነጭ” ፒክሴሎች እንዴት ቀለም መቀባት እንዳለባቸው ለማመልከት የቀለም መረጃ ተሰጥቷል። አርጂቢ ምስል እያንዳንዱ ፒክሰል የራሱ የቀለም መረጃ ያለውበት ምስል ነው።

በ RGB LED ማትሪክስ ላይ ምስሎችን እና እነማዎችን ለመፍጠር ሾፌሩን እንዴት እንደሚጠቀሙ ለማወቅ የ Arduino ረቂቅ ምሳሌዎችን እንዲገመግሙ እና የአሽከርካሪውን ራስጌ ሰነድ እንዲገመግሙ እመክርዎታለሁ።

ደረጃ 4: LED Ghosting

በ LED ማትሪክስ ውስጥ ፣ “ghosting” በማትሪክስ ውስጥ የ LED ክስተት በማይፈለግበት ጊዜ የሚያበራ ፣ ብዙውን ጊዜ በጣም የተቀነሰ ደረጃ ነው። የእኔ የመጀመሪያው የሃርድዌር ዲዛይን ለጋዝ ተጋላጭ ነበር ፣ በተለይም በመጨረሻው ረድፍ። የዚህ ምክንያት በሁለት ነገሮች ምክንያት ነው -ትራንዚስተሮች ወዲያውኑ በ RGB LEDs ውስጥ አያጠፉም እና ጥገኛ አቅም።

እኛ ረድፎቹን ስንቃኝ ፣ ትራንዚስተሮች ወዲያውኑ ባለማጥፋታቸው ፣ በፍተሻ ዑደት ውስጥ ያለው ቀዳሚው ረድፍ ቀጣዩ ረድፍ ሲበራ አሁንም በከፊል ኃይል አለው። በቀደመው ረድፍ ላይ የነበረው የተሰጠ አምድ አዲሱ ረድፍ ሲበራ አዲስ በርቶ ከሆነ ፣ ያኛው ረድፍ መቀያየር ትራንዚስተር አሁንም በማዞር ሂደት ላይ እያለ በቀደመው ረድፍ ውስጥ ያለው የዚያ አምድ LED ለአጭር ጊዜ ያበራል ጠፍቷል። ትራንዚስተሩ ጉልህ የሆነ ጊዜን እንዲያጠፋ የሚያደርገው በትራንዚስተሩ መሠረት ሙሌት ነው። ይህ ቢያንስ ቢያንስ ሙላቱ እስኪበታተን ድረስ ትራንዚስተር ሰብሳቢ-ኢሜተር መንገድ አሁንም ከመሠረቱ ሲወገድ እንዲሠራ ያደርገዋል። የእኛ ባለብዙ ማዘመኛ ዑደት ዑደቶች በማይክሮ ሰከንዶች ውስጥ ለሚለኩበት ጊዜ ረድፎች ሆን ብለው እንዲበሩ ስለሚያደርግ ፣ የቀደመው ረድፍ የተሞላው ትራንዚስተር ተዘዋዋሪ ሆኖ የሚቆይበት ጊዜ የዚያ ክፍልፋይ ክፍል ሊሆን ይችላል። በውጤቱም ፣ ዓይንህ ያንን ቀዳሚ ረድፍ ኤልዲ (LED) የሚበራበትን በጣም ትንሽ ጊዜ ሊገነዘብ ይችላል።

ትራንዚስተር ሙሌት ችግርን ለማስተካከል ትራንዚስተሩ እንዳይጠግብ በመከልከል ትራንዚስተሩ ሲበራ በመሰረቱ እና በአሰባሳቢው መካከል ወደ ትራንዚስተር በመጨመር የሾትኪ ዳዮድ ወደ ትራንዚስተር ሊጨመር ይችላል። ይህ ደግሞ የአሁኑ ከመሠረቱ ሲወገድ ትራንዚስተሩ በፍጥነት እንዲጠፋ ያደርገዋል። የዚህን ውጤት ጥልቅ ማብራሪያ ለማግኘት ይህንን ጽሑፍ ይመልከቱ። በዚህ ክፍል ውስጥ ካለው ሥዕል እንደሚመለከቱት ፣ ያለ ዲዲዮው መንቀጥቀጡ በጣም የሚታወቅ ነው ፣ ግን ለእያንዳንዱ ረድፍ ዳዮዱን ወደ ወረዳው ማከል ጉልበቱን በእጅጉ ያስወግዳል።

አርጂቢ ኤልኢዲዎች ጥገኛ ተሕዋስያን ለሚባል ሌላ ክስተት ተጋላጭ ናቸው። የዚህ ዋነኛው ምክንያት በ RGB LED አሃድ ውስጥ ያሉት እያንዳንዳቸው የሶስት ቀለም LED ዎች እያንዳንዳቸው የተለያዩ ወደፊት የቮልቴጅ መጠኖች መኖራቸው ነው። በወደፊቱ የቮልቴጅ ውስጥ ያለው ይህ ልዩነት በእያንዳንዱ የኤልዲዲ ቀለሞች መካከል የኤሌክትሪክ አቅም (capacitance) ውጤት ሊያስከትል ይችላል። ኃይል በሚሞላበት ጊዜ በኤሌክትሪክ መብራት (ኤሌክትሪክ) ክፍል ውስጥ የኤሌክትሪክ ኃይል ስለሚገነባ ፣ ኃይል በሚወገድበት ጊዜ ፣ ጥገኛ ተሕዋስያንን ማስወጣት ያስፈልጋል። ያ የ LED አምድ ለሌላ ረድፍ ኃይል ማብራት በርቶ ከሆነ ፣ ጥገኛ ተሕዋስያን በዚያ አምዶች ኤልኢዲ ውስጥ ይወጣሉ እና በአጭሩ እንዲበራ ያደርገዋል። ይህ ውጤት በዚህ ጽሑፍ ውስጥ በጥሩ ሁኔታ ተብራርቷል። መፍትሔው ለዚህ ጥገኛ ተሕዋስያን ክፍያ በራሱ በ LED (LED) በኩል ካልሆነ በስተቀር አምዱ እንደገና ከመነሳቱ በፊት ለመልቀቅ ጊዜውን መስጠት ነው። በእኔ የሃርድዌር ዲዛይን ውስጥ ይህ ጥንካሬን ከመሬት ጋር በሚያገናኘው በእያንዳንዱ ረድፍ የኃይል መስመር ላይ ተከላካይ በመጨመር ይከናወናል። ይህ ከረድፉ ኃይል ጋር የበለጠ የአሁኑን መሳል ያስከትላል ፣ ግን ረድፉ በማይሠራበት ጊዜ ለፓራሳይት አቅም አቅም የመልቀቂያ መንገድን ይሰጣል።

ሆኖም ልብ ሊባል የሚገባው ነው ፣ በተግባር እኔ የጥገኛ አቅም (capacitance capacitance) ውጤት እምብዛም የማይታይ ሆኖ አግኝቼዋለሁ (እሱን ከፈለግክ ፣ ልታገኘው ትችላለህ) ፣ እናም ስለዚህ ይህንን ተጨማሪ ተከላካይ እንደ አማራጭ አድርጎ ማከል አስባለሁ። ለጠገቡ ትራንዚስተሮች የዘገየ ጊዜ ውጤት በጣም ጠንካራ እና የሚታወቅ ነው። የሆነ ሆኖ ፣ በዚህ ክፍል ውስጥ የቀረቡትን ሶስት ፎቶዎች ከመረመሩ ፣ ተቃዋሚዎች አሁንም ከቀስታ ትራንዚስተር ውጭ ጊዜያት የሚከሰተውን ማንኛውንም ጭጋግ ሙሉ በሙሉ እንደሚያስወግዱ ማየት ይችላሉ።

ደረጃ 5 የመጨረሻ ማምረት እና ቀጣይ ደረጃዎች

የዚህ ፕሮጀክት የመጨረሻ ምዕራፍ የታተመ የወረዳ ሰሌዳ (ፒሲቢ) ለመፍጠር ለእኔ ነበር። የእኔን ፒሲቢ ዲዛይን ለማድረግ የክፍት ምንጭ ፕሮግራሙን ፍሪቲንግን ተጠቀምኩ። በ 10x10 ሰሌዳ ላይ 100 LED ን ለማቀናጀት ብዙ ተደጋጋሚ ሥራዎች ቢኖሩም ፣ ይህ የፕሮጀክቱ ደረጃ በሚያስደንቅ ሁኔታ አጥጋቢ ሆኖ አግኝቼዋለሁ። እያንዳንዱ የኤሌክትሪክ መንገድ እንዴት እንደሚዘረጋ መገመት እንደ እንቆቅልሽ ነበር ፣ እና ያንን እንቆቅልሽ መፍታት የስኬት ስሜት ፈጠረ። የወረዳ ሰሌዳዎችን ለማምረት ስላልተዘጋጀሁ ፣ አነስተኛ ብጁ PCB ን ከሚሠሩ ብዙ የመስመር ላይ ሀብቶች አንዱን እጠቀም ነበር። ዲዛይኔ ሁሉንም ቀዳዳ-ቀዳዳ ክፍሎችን ስለተጠቀመ ክፍሎቹን በአንድ ላይ ማያያዝ በጣም ቀጥ ብሎ ቀጥሏል።

ይህንን አስተማሪ በሚጽፍበት ጊዜ ለ RGB LED ማትሪክስ ፕሮጄክቶቼ የሚከተሉት እቅዶች አሉኝ

1. ለፕሮግራም አድራጊው የበለጠ የከፍተኛ ደረጃ ተግባራትን ለማንቃት በኤፒአይ ንብርብር ላይ ነጂውን ማሻሻልዎን ይቀጥሉ ፣ በተለይም የጽሑፍ ማሸብለል።
2. እንደ 16x16 ወይም 16x32 ያሉ ትላልቅ የማትሪክስ ንድፎችን ይፍጠሩ።
3. ለረድፍ ኃይል መቀየሪያ ከ BJT ይልቅ MOSFET ን በመጠቀም ያስሱ
4. ለአምድ መቀየሪያ ከ 74HC595 ዎች ይልቅ DM13A ን እንደ ቋሚ የአሁኑ ነጂዎች በመጠቀም ያስሱ
5. እንደ ‹Teensy› ፣ ODROID C2 ወይም Raspberry Pi ላሉ ላልች ማይክሮ ቁጥጥር መድረኮች አሽከርካሪዎችን ይፍጠሩ።

ልብ ይበሉ ፣ ሁለቱም የሃርድዌር ዲዛይን እና አሽከርካሪ በዚህ GitHub ማከማቻ ላይ በ GPL v3 ክፍት ምንጭ ፈቃድ ስር እንደተለቀቁ ልብ ይበሉ። በተጨማሪም ፣ የፒ.ቢ.ቢ ፋብሪካዎች ምንም እንኳን የእኔ ፒሲቢ ዲዛይን “ትናንሽ ሩጫዎችን” ቢያካሂዱም ፣ እኔ አሁንም በግሌ ከሚያስፈልገኝ በላይ አገኛለሁ። ስለዚህ እኔ ለተለያዩ የተለያዩ የ RGB LED ማትሪክስ ዲዛይኖቼ (ፒሲቢ እና ሁሉም ክፍሎች ተካትተዋል) ከድር ጣቢያዬ ሙሉ ዕቃዎችን እሸጣለሁ።