Самодельная бегущая строка, установка текста через компьютерную клавиатуру


Схема и фото самодельной светодиодной бегущей строки, текст для которой задается с помощью клавиатуры от компьютера, собрано на микроконтроллере. Это устройство разработано для демонстрации различных объявлений и предназначено для установки, например, на заднем стекле автомобиля. Среди имеющихся в продаже подобных изделий подходящих не нашлось.

В результате получилось устройство размерами 230х 40х 30 мм. Для ввода текста его можно просто снять и дома, подключив к нему стандартную компьютерную клавиатуру, набрать всё, что нужно.

Принципиальная схема

Устройство состоит из двух плат, соединённых между собой двумя восьмиконтактными разъёмами. На рис. 1 представлена схема платы управления, на которой расположены микроконтроллер DD1 и дешифратор DD2, перебирающий с помощью электронных ключей на транзисторах VT1 - VT8 горизонтали светодиодного табло.

К разъёму XS1 на время ввода информации, предназначенной для отображения "бегущей строкой", подключают компьютерную клавиатуру с интерфейсом PS/2.

Затем клавиатуру отключают. До замены введённой информации она не потребуется. Кнопками SB1 и SB2 изменяют скорость движения выводимого текста.

Как показывает практика, установив оптимальную скорость в начале эксплуатации устройства, в дальнейшем этими кнопками пользуются очень редко.

Схема контроллера самодельной бегущей строки, установка текста через компьютерную клавиатуру

Рис. 1. Схема контроллера самодельной бегущей строки, установка текста через компьютерную клавиатуру.

Схема платы отображения показана на рис. 2. Она построена на преобразователях последовательного кода в параллельный DD3-DD11 и светодиодных матрицах 8x8 HG1-HG9.

Общий размер табло - 72x8 светодиодов. Применены матрицы TOP-788BS (URL:www.ledtoplight.net/UpLoad/upload/TOP-788BS.pdf), размерами 20x20 мм, которые можно заменить, например, на GNM-7881BUE.

Находящиеся на этой плате преобразователи кода 74HC595N информационно соединены последовательно. Это очень удобно для загрузки из микроконтроллера данных для одновременного вывода на все 72 светодиода каждой горизонтали табло.

Микроконтроллер управляет загрузкой по трём проводам: на контакт 1 разъёма ХР2 от него поступают импульсы сдвига, на контакт 2 - загружаемый по этим импульсам последовательный код, а на контакт 4 - импульс, переписывающий информацию из сдвиговых регистров микросхем DD3-DD11 в их регистры хранения.

Схема подключения светодиодных матриц 8x8 для сборки бегущей строки

Рис. 2. Схема подключения светодиодных матриц 8x8 для сборки бегущей строки.

Код, записанный в регистры хранения,появляется на параллельных выходах всех микросхем преобразователей одновременно. С помощью дешифратора DD2 и транзисторных ключей катоды светодиодов одной из горизонталей соединяются с общим проводом.

Светятся те из этих светодиодов, аноды которых через токоограничительные резисторы R9-R80 соединены с выходами микросхем DD3- DD11, на которых установлены высокие логические уровни напряжения.

Пока отображается одна горизонталь, происходит загрузка в регистры сдвига нового кода, затем подаётся ещё один импульс, переписывающий его в регистры хранения, а с общим проводом соединяется другая горизонталь табло. Таким образом поочерёдно включаются все горизонтали.

Когда проходит интервал времени, определяющий скорость движения "бегущей строки" по табло, сформированная в памяти микроконтроллера копия выведенного на него изображения сдвигается на одну вертикаль и вновь отображается на светодиодах. В программу микроконтроллера заложен шрифт с символами размерами 5x7 точек.

Шестой столбец точек остаётся пустым для разделения соседних символов. Структура программы позволяет использовать шрифты и другой ширины, вплоть до семи точек. Достаточно заменить кодовую таблицу шрифта и изменить значение константы, задающей ширину символа.

Детали и программа

Программирование микроконтроллера производилось с помощью программы IC-Prog 1.06C и программатора EXTRA-PIC. В регистрах конфигурации микроконтроллера должны быть запрограммированы разряд PWRT и тип тактового кварцевого генератора HS. Микроконтроллер работает с кварцевым резонатором ZQ1 частотой 10 МГц.

Хотя понижение тактовой частоты до 4 МГц позволяло отказаться от кварцевого резонатора и использовать внутренний тактовый RC-генератор микроконтроллера, мерцание изображения на табло оказалось при этом слишком заметным.

Устройство можно питать от любого источника постоянного напряжения 8...14 В, например, от бортовой сети автомобиля. Чтобы ввести текст, необходимо присоединить к разъёму XS1 клавиатуру PS/2 при выключенном питании и только после этого включить его. На табло отобразится окончание уже имеющегося в памяти микроконтроллера текста.

Можно продолжить набирать его дальше либо стереть весь текст, нажав на клавишу "Esc", и ввести новый.

Нажав при вводе на клавишу "Tab", можно задать в выводе текста на табло паузу длительностью 4 с. "Бегущая строка" станет останавливаться на это время с теми символами на табло, что были введены перед нажатием на указанную клавишу.

Кроме русских букв, в знакогенераторе устройства есть символы точки, запятой, дробной черты и дефиса. Точку вводят нажатием на соответствующую клавишу русского регистра (рядом с правой клавишей "Shift"), запятую - клавишей "Ё".

Максимальная длина текста - 127 символов. Чертёж печатных проводников платы управления и расположения деталей на ней представлен на рис. 3. На рис. 4 изображены печатные проводники платы отображения.

Чертёж печатной платы управления и расположения деталей на ней

Рис. 3. Чертёж печатной платы управления и расположения деталей на ней.

Длинные печатные проводники на её верхней стороне были нарисованы на фольге маркером по линейке перед травлением платы. Расположение элементов на этой плате показано на рис. 5.

На её верхней стороне имеются перемычки из изолированного провода, которые необходимо впаять до установки других деталей. Затем монтируют микросхемы DD3- DD11, а поверх них - светодиодные матрицы HG1-HG9 (рис. 6). К сожалению, на применённых светодиодных матрицах я не обнаружил никаких опознавательных признаков первого вывода.

Печатные чертежи платы отображения бегущей строки

Рис. 4. Печатные чертежи платы отображения бегущей строки.

Пришлось искать его экспериментально. Для этого матрица располагалась, как показано на рис. 7, а на её выводы по имеющейся там схеме с соблюдением полярности подавалось через резистор R1 сопротивлением 300...510 Ом постоянное напряжение 5 В.

Самодельная бегущая строка, установка текста через компьютерную клавиатуру

Рис. 5. расположение деталей на печатной плате отображения бегущей строки

Если при этом светится светодиод, изображённый красным цветом, то нумерация выводов соответствует указанной на рисунке. В противном случае матрицу нужно перевернуть так, чтобы ряды выводов поменялись местами, и повторить эксперимент.

Распайка светодиодных матриц 8х8 для бегущей строки

Рис. 6. Распайка светодиодных матриц 8х8 для бегущей строки.

Резисторы, перемычки для поверхностного монтажа и разъёмы XР2 и XS3 устанавливают на обратной установке микросхем и матриц стороне платы отображения. Обратите внимание, что вилке XP2 должна соответствовать розетка XS2 на плате управления, а розетке XS3 - вилка XP1.

При установке плат в корпус указанные разъёмы должны состыковаться. Дешифратор 74LS138 можно заменить на КР1533ИД7, а интегральный стабилизатор 7805 - на КР142ЕН5А. Все резисторы - типоразмера 1206 для поверхностного монтажа.

Перемычки для поверхностного монтажа того же типоразмера. Разъём XS1 - MiniDIN-6F, XS2 и XS3 - BLS-8, XP1 и XP2 - PLS-8. Питание подаётся через не показанный на схеме разъём DJK-04A.

Прозвонка светодиодной матрицы, определение сегментов

Рис. 7. Прозвонка светодиодной матрицы, определение сегментов.

Корпус устройства изготовлен из бруска твёрдого дерева сечением 30x40 мм и длиной 230 мм, в котором на фрезерном станке сделана выемка по размеру плат. Её несложно сделать и без станка сверлом и стамеской.

Корпус покрыт слоем эпоксидного клея и окрашен быстросохнущей эмалью. Его пластиковая задняя крышка вырезана из кабель-канала.

С помощью держателя от вышедшего из строя навигатора DVR-127 устройство закреплено на заднем стекле автомобиля, как показано на рис. 8. Гайка, в которую ввинчивается держатель, вклеена в небольшое углубление в центре верхней части корпуса.

Держатель от видеорегистратора

Рис. 8. Держатель от видеорегистратора.

Это углубление нужно сделать заранее перед покрытием корпуса эпоксидным клеем. Гайка должна быть зачищена, обезжирена и приклеена к затвердевшему эпоксидному покрытию суперклеем "Секунда". Нужно сказать, что гайка, приклеенная эпоксидным клеем, отвалилась на первом же ухабе. Ещё один нюанс.

Автомобиль, на котором была установлена "бегущая строка", - с кузовом хэтчбек. При открывании багажника его заднее стекло поднимается и натягивает шнур питания устройства. Чтобы избежать обрывов, растягивающаяся часть шнура выполнена в виде "телефонной" спирали.

Печатные платы и прошивка для микроконтроллера - Скачать .

В. Юшин, г. Электросталь Московской обл. Р-08-2014.


1 270 На микроконтроллерах
LED светодиодный индикатор светодиодная панель микроконтроллер PIC микроконтроллер компьютер реклама
Оставить комментарий:

cashback