Trong phần này, chúng ta sẽ thiết kế một màn hình LED 8x8 với ma trận LED 8x8 và vi điều khiển ATmega8, có thể hiển thị bảng chữ cái hoặc tên. Một ma trận led 8x8 điển hình được hiển thị bên dưới:
Ma trận LED 8x8 chứa 64 LED (Điốt phát sáng) được sắp xếp dưới dạng ma trận, do đó có tên là ma trận LED. Những ma trận này có thể được thực hiện bằng cách khoanh tròn 64 đèn LED; tuy nhiên quá trình đó tốn nhiều thời gian. Bây giờ một ngày chúng có sẵn ở dạng nhỏ gọn như thể hiện trong hình. Các mô-đun nhỏ gọn này có nhiều kích cỡ và nhiều màu sắc khác nhau. Người ta có thể chọn chúng một cách thuận tiện.
Chi phí của mô-đun tương tự như chi phí của 64 LED, vì vậy đối với một người có sở thích, điều này là dễ dàng nhất để làm việc. Cấu hình mã PIN của mô-đun như trong hình. Mã PIN phải được đánh số chính xác như trong hình để tránh sai sót. Chúng tôi sẽ thảo luận chi tiết về cấu hình mạch bên trong của mô-đun trong phần mô tả.
Các thành phần
Phần cứng: ATMEGA8, Nguồn điện (5v), BỘ LẬP TRÌNH AVR-ISP, tụ điện 100 uF (kết nối qua nguồn điện), điện trở 1KΩ (8 miếng).
Phần mềm: Atmel studio 6.1, progisp hoặc flash magic.
Sơ đồ mạch và làm việc
Các kết nối được thực hiện giữa ATMEGA8 và mô-đun ma trận LED được hiển thị trong hình dưới đây.
PORTD, PIN0 ------------------ PIN13 của mô-đun LED
PORTD, PIN1 ------------------ PIN03 của mô-đun LED
PORTD, PIN2 ------------------ PIN04 của mô-đun LED
PORTD, PIN3 ------------------ PIN10 của mô-đun LED
PORTD, PIN4 ------------------ PIN06 của mô-đun LED
PORTD, PIN5 ------------------ PIN11 của mô-đun LED
PORTD, PIN6 ------------------ PIN15 của mô-đun LED
PORTD, PIN7 ------------------ PIN16 của mô-đun LED
PORTB, PIN0 ------------------ PIN09 của mô-đun LED
PORTB, PIN1 ------------------ PIN14 của mô-đun LED
PORTB, PIN2 ------------------ PIN08 của mô-đun LED
PORTB, PIN3 ------------------ PIN12 của mô-đun LED
PORTC, PIN0 ------------------ PIN01 của mô-đun LED
PORTC, PIN1 ------------------ PIN07 của mô-đun LED
PORTC, PIN2 ------------------ PIN02 của mô-đun LED
PORTC, PIN3 ------------------ PIN05 của mô-đun LED
Các sơ đồ mạch của màn hình ma trận 8x8 LED được hiển thị ở bên dưới hình.
Có 64 LED được sắp xếp dưới dạng ma trận. Vì vậy, chúng ta có 8 cột và 8 hàng như trong hình. Trên các hàng và cột đó, tất cả các đầu cuối tích cực trong một hàng được tập hợp lại với nhau. Đối với mỗi hàng, có một đầu cực dương chung cho tất cả 8 đèn LED trong hàng đó. Nó được hiển thị trong hình dưới đây,
Vì vậy, đối với 8 hàng, chúng ta có 8 đầu cuối tích cực chung, hãy xem xét hàng đầu tiên. Như đã thấy trong hình, các đèn LED từ D1 đến D8 có một cực dương chung và được đưa ra khỏi MÔ ĐUN LED dưới dạng PIN9.
Cần thấy rằng tất cả các mặt tích cực chung của các hàng không được đưa ra khỏi MÔ ĐUN LED theo kiểu có trật tự. Có rất nhiều bất thường trên các thiết bị đầu cuối chung trong mọi trường hợp. Người ta nên ghi nhớ điều này trong khi kết nối thiết bị đầu cuối.
Giả sử nếu chúng ta muốn bất kỳ một hoặc tất cả các đèn LED trong ROW đầu tiên của ma trận được BẬT, thì chúng ta nên cấp nguồn cho PIN9 của MÔ ĐUN LED MATRIX chứ không phải PIN0.
Giả sử nếu chúng ta muốn bất kỳ một hoặc tất cả các đèn LED trong ROW thứ ba của ma trận BẬT, thì chúng ta nên cấp nguồn cho PIN8 của MÔ ĐUN LED MATRIX chứ không phải PIN2.
Vì vậy, bất cứ khi nào chúng ta muốn một hoặc tất cả các đèn LED trong ROW BẬT, chân tương ứng của MÔ ĐUN LED sẽ được cấp nguồn.
Điều này vẫn chưa kết thúc bằng cách để lại ROWS nguồn không mang lại kết quả gì. Chúng ta cần nối đất đầu kia. Chúng tôi sẽ thảo luận về nó dưới đây.
Bây giờ đối với trường hợp này, chúng ta bỏ qua các hàng dương chung và tập trung vào các cột phủ định chung.
Vì vậy, trong mô-đun đó, tất cả các đầu nối âm của cột đầu tiên được tập hợp lại với nhau thành mã PIN13. Điều này được hiển thị trong hình dưới đây.
Ở đây cũng có sự bất thường trong PIN OUTAGE của mô-đun. Các đèn LED cột đầu tiên tiêu cực thông thường được đưa ra tại PIN13. Các đèn LED cột thứ hai tiêu cực thông thường được đưa ra tại PIN3.
Người ta nên chú ý đến các chân trong khi kết nối. Bây giờ, nếu bất kỳ một hoặc tất cả các LEDS ở cột đầu tiên được nối đất, thì PIN13 của MATRIX MODULE sẽ được nối đất. Cách này sẽ chuyển sang bảy cột phủ định phổ biến khác. Khi cả hai trường hợp được đặt lại với nhau, chúng ta bắt gặp một mạch như hình dưới đây,
Mạch trên là sơ đồ bên trong đầy đủ của MODULE LED. Giả sử nếu chúng ta muốn bật LED D10 trong ma trận, chúng ta cần cấp nguồn cho PIN14 của mô-đun và nối đất PIN3 trên mô-đun. Với điều này, D10 sẽ BẬT. Điều này được thể hiện trong hình bên dưới. Điều này đầu tiên nên được kiểm tra MATRIX để biết mọi thứ theo thứ tự.
Giả sử nếu chúng ta muốn bật D1, chúng ta cần cấp nguồn PIN9 của ma trận và nối đất PIN13. Với đó đèn LED D1 sẽ phát sáng. Hướng hiện tại cho trường hợp này được hiển thị trong hình dưới đây.
Bây giờ đối với phần phức tạp, hãy xem xét chúng tôi muốn bật cả D1 và D10 cùng một lúc. Vì vậy, chúng tôi cấp nguồn cho cả PIN9, PIN14 và nối đất cho cả PIN13, PIN3. Cùng với đó, chúng ta sẽ có D2 và D9 ON cùng với D1 và D10. Đó là bởi vì họ chia sẻ các thiết bị đầu cuối chung. Vì vậy, nếu chúng ta muốn bật đèn LED dọc theo đường chéo, chúng ta sẽ buộc phải BẬT tất cả các đèn LED trên đường đi. Điều này được hiển thị trong hình dưới đây.
Vì vậy, để loại bỏ vấn đề này, chúng tôi sẽ chỉ bật một đèn LED tại một thời điểm. Giả sử tại t = 0 phút GIÂY, LED D1 được BẬT. Tại t = 1m GIÂY, LED D1 được điều chỉnh TẮT và LED D2 được BẬT. Một lần nữa tại t = 2 m GIÂY, LED D2 TẮT và LED D1 BẬT. Điều này tiếp tục.
Bây giờ, mẹo ở đây là mắt người không thể bắt được tần số quá 30 HZ. Đó là nếu đèn LED BẬT và TẮT liên tục với tốc độ 30HZ trở lên. Mắt thấy LED liên tục ON. Tuy nhiên, đây không phải là trường hợp. Đèn LED sẽ liên tục BẬT và TẮT. Kỹ thuật này được gọi là ghép kênh.
Bằng cách sử dụng ghép kênh, chúng ta sẽ chỉ quay một hàng tại một thời điểm và sẽ có vòng quay liên tục quanh 8 hàng. Điều này được hình dung như một ma trận được BẬT hoàn toàn cho mắt thường.
Bây giờ giả sử chúng ta muốn hiển thị “A” trên ma trận.
Như đã nói, chúng tôi sẽ BẬT một hàng ngay lập tức, Tại t = 0 phút GIÂY, PIN09 được đặt CAO (các chân ROW khác tại thời điểm này THẤP) tại thời điểm này, PIN3, PIN4, PIN10, PIN6, PIN11, PIN15 được nối đất (các chân COLUMN khác ở mức CAO tại thời điểm này)
Tại t = 1m GIÂY, PIN14 được đặt CAO (các chân ROW khác tại thời điểm này THẤP) tại thời điểm này, PIN13, PIN3, PIN4, PIN10, PIN6, PIN11, PIN15, PIN16 được nối đất (các chân CỘT khác lúc này là CAO)
Tại t = 2m GIÂY, PIN08 được đặt CAO (các chân ROW khác tại thời điểm này THẤP) tại thời điểm này, PIN13, PIN3, PIN15, PIN16 được nối đất (các chân COLUMN khác ở mức CAO tại thời điểm này)
Tại t = 3m GIÂY, PIN12 được đặt CAO (các chân ROW khác tại thời điểm này THẤP) tại thời điểm này, PIN13, PIN3, PIN15, PIN16 được nối đất (các chân COLUMN khác ở mức CAO tại thời điểm này)
Tại t = 4 phút GIÂY, PIN01 được đặt CAO (các chân ROW khác tại thời điểm này THẤP) tại thời điểm này, PIN13, PIN3, PIN4, PIN10, PIN6, PIN11, PIN15, PIN16 được nối đất (các chân CỘT khác lúc này là CAO)
Tại t = 5m GIÂY, PIN07 được đặt CAO (các chân ROW khác tại thời điểm này THẤP) tại thời điểm này, PIN13, PIN3, PIN4, PIN10, PIN6, PIN11, PIN15, PIN16 được nối đất (các chân CỘT khác lúc này là CAO)
Tại t = 6m GIÂY, PIN02 được đặt CAO (các chân ROW khác tại thời điểm này THẤP) tại thời điểm này, PIN13, PIN3, PIN15, PIN16 được nối đất (các chân COLUMN khác ở mức CAO tại thời điểm này)
Tại t = 7 phút GIÂY, PIN05 được đặt CAO (các chân ROW khác tại thời điểm này THẤP) tại thời điểm này, PIN13, PIN3, PIN15, PIN16 được nối đất (các chân COLUMN khác ở mức CAO tại thời điểm này)
Ở tốc độ này, màn hình sẽ liên tục hiển thị ký tự “A”. Nó được hiển thị trong hình.
Đây là cách tất cả các ký tự được hiển thị trong màn hình. Sau khi kết nối mạch theo cách thích hợp, như được hiển thị trong sơ đồ mạch. Chúng tôi có thể trực tiếp cung cấp cho bộ điều khiển hướng dẫn để thực hiện ghép kênh theo thứ tự cho tên hiển thị.