Lite Brite LED Horloge, Faire
Comment ça marche?
Le défi de ce projet est de contrôler discrètement 46 DEL à l'aide d'un microcontrôleur qui a seulement 20 broches d'E / S. L'horloge LED Lite Brite utilise des techniques de multiplexage à cathode commune / anode commune et la persistance de la vision de réduire les exigences de nombre de broches du microcontrôleur.
Schéma de la 35 LED montées en cathode commune / matrice à anode commune.
Pour allumer une LED particulière, réglez la ligne la LED est sur LOW et la colonne la LED est à HIGH. L'avantage d'avoir des LED disposées dans une configuration à anode commune cathode commune / est que l'on peut utiliser un nombre relativement faible de broches du microcontrôleur pour commander de façon discrète chaque LED. L'inconvénient de cet arrangement est que nous ne pouvons choisir une LED à la lumière à la fois.
Avec les limites de la vision humaine et la vitesse du microcontrôleur, cependant, nous pouvons efficacement la lumière LED multiples simultanément. Pour afficher la lettre W. par exemple, nous allumions la première LED, éteindre, allumer la seconde LED, éteignez-le, et ainsi de suite jusqu'à ce que nous avons allumé et éteint chaque LED dans le modèle W. Après la dernière LED est éteint, nous commençons le processus encore. Le taux de rafraîchissement est si rapide que notre œil voit tous les témoins comme constamment.
Un effet de LED de multiplexage de cette façon est qu'ils sont plus faible que ce qu'ils seraient si alimentés en courant constant. Au début, j'ai essayé de fournir les deux points du côlon avec une tension constante car ils ont toujours besoin d'être de toute façon. Le résultat: le colon était environ dix fois plus lumineux que les chiffres. La solution: classer les points des broches du côlon sur la matrice de LED, et de les mettre en marche / arrêt à la même vitesse que le reste de l'écran.
- Fer à souder et souder
- Pince à bec effilé
- coupe diagonale
- Pinces à dénuder
- Petit Phillips scredriver
- multimètre
- pinces crocodile
- Papier de verre, grain 320 (en option) pour la fabrication de LED « répandus ».
Étape # 1: Préparation et mise en page
Étape # 2: Souder les LED
- REMARQUE: Lors de la construction de votre matrice LED, insérez la LED conduit en diagonale, comme le montre. Ce sera plus facile à câbler les lignes et les colonnes sans traverser.
- Installer la rangée supérieure de DEL et souder la cathode (câble plus court) de chaque DEL de la rangée en même temps. Utilisez une batterie, résistance et clips alligator pour tester chaque LED avant de souder pour vous assurer que la polarité est à droite et la LED fonctionne correctement. La cathode sera la tête qui se connecte à la borne négative de la batterie. Utilisation des morceaux de fil pour connecter le raccordement des cathodes qui sont trop éloignés pour souder les fils ensemble.
- Répétez ce processus pour chacun de cinq rangées de LED. Vérifiez votre travail en allumant chaque LED avec batterie, résistance et clips alligator. Cela vous aidera à vérifier la continuité de vos joints de soudure et d'identifier les short alors qu'ils sont encore faciles à trouver.
- Une fois que vous avez les cinq rangées de cathodes soudées ensemble, souder les anodes dans chaque colonne ensemble. Je dépouillé l'isolation à partir d'un morceau de fil de raccordement et en boucle autour de chaque anode dans la colonne. Pincez la boucle avec le nez d'aiguille, puis souder. Veillez à ce que votre travail est propre, et que vos fils d'anode ne touchent pas l'une des cathodes. Lorsque vous avez terminé les dix colonnes, tester chaque LED à nouveau.
Étape # 3: Connecter le fil raccordement
- Raccorder une longueur de fil de raccordement de chaque rangée de cathodes communes et chaque colonne d'anodes communes. Lorsque vous avez terminé, vous devriez avoir 15 au total fil de montage.
- Laissez suffisamment de jeu. Les fils des cathodes communes connectez directement à l'Arduino. Les fils des anodes communes vont au perfboard premier. Vous devez avoir une idée de l'endroit où vous allez installer l'Arduino et perfboard dans le cas afin que vous puissiez laisser la bonne quantité de mou. Ne pas oublier que vous allez avoir besoin d'assez de mou pour ouvrir et fermer le cas.
- Installer les deux LED pour le côlon. Souder les cathodes de ces deux LED ensemble, et fixer une longueur de fil de raccordement qui les relie à la masse. Souder un fil de raccordement à chacune des anodes.
Étape # 4: Ajouter des résistances de limitation de courant
- Nous allons utiliser un morceau de perfboard pour monter des résistances de limitation de courant pour les LED.
- Un côté de la carte perforée présente des fils de raccordement des venant de la 12 fil de montage d'anode communes; l'autre côté a les fils de raccordement des aller à l'Arduino. Tout est soudé ensemble sur les patins à l'arrière de la carte perforée.
Étape # 5: Connectez l'Arduino
- Branchez les 12 du fil de montage perfboard à l'Arduino. Connecter la première colonne d'anodes à numérique Pin 0 sur l'Arduino, la seconde à la broche 1, et ainsi de suite pour les colonnes jusqu'à numériques Broche 9. Connecter les anodes du côlon à des broches numériques 10 et 11. De bas en haut, connecter le rangées de cathodes communes aux broches A0-A4.
- REMARQUE: A0-A4 sont souvent désignés comme « ana », mais ils sont en fait analogiques ou numériques broches d'E / S.
Étape # 6: Fermez le boîtier
Étape # 7: Télécharger le code
Conclusion
Si vous avez besoin de plus broches, vous pouvez redessiner la disposition du câblage LED pour faire une matrice 7 × 7 au lieu de la configuration actuelle. Cela rendrait la programmation et le câblage plus complexe, mais l'horloge n'utiliserait 14 broches au lieu de 17.
