इस सत्र में हम 8x8 एलईडी मैट्रिक्स और ATmega8 माइक्रोकंट्रोलर के साथ 8x8 एलईडी डिस्प्ले डिजाइन करने जा रहे हैं, जो अक्षर या नाम दिखा सकते हैं। एक सामान्य 8x8 एलईडी मैट्रिक्स नीचे दिखाया गया है:
एक 8x8 एलईडी मैट्रिक्स में 64 एलईडी (लाइट एमिटिंग डायोड्स) होते हैं जो एक मैट्रिक्स के रूप में व्यवस्थित होते हैं, इसलिए इसका नाम एलईडी मैट्रिक्स है। इन मैट्रिक्स को 64 एल ई डी को सर्कुलेट करके बनाया जा सकता है; हालाँकि यह प्रक्रिया समय लेने वाली है। अब एक दिन वे कॉम्पैक्ट रूप में उपलब्ध हैं जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। ये कॉम्पैक्ट मॉड्यूल विभिन्न आकारों और कई रंगों में उपलब्ध हैं। कोई उन्हें सुविधानुसार चुन सकता है।
मॉड्यूल की लागत 64 एलईडी की लागत के समान है, इसलिए एक शौक के लिए यह काम करना सबसे आसान है। मॉड्यूल का पिन विन्यास जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। त्रुटियों से बचने के लिए पिन बिल्कुल उसी तरह होना चाहिए जैसा चित्र में दिखाया गया है। हम विवरण में मॉड्यूल के आंतरिक सर्किट कॉन्फ़िगरेशन पर विस्तार से चर्चा करेंगे।
अवयव
हार्डवेयर: ATMEGA8, पावर सप्लाई (5v), AVR-ISP PROGRAMMER, 100 uF कैपेसिटर (पावर सप्लाई से जुड़ा), 1KΩ रेसिस्टर (8 पीस)।
सॉफ्टवेयर: Atmel स्टूडियो 6.1, progisp या फ़्लैश मैजिक।
सर्किट आरेख और कार्य
ATMEGA8 और LED मैट्रिक्स मॉड्यूल के बीच जो कनेक्शन किए गए हैं, उन्हें नीचे दिए गए आंकड़े में दिखाया गया है।
PORTD, PIN0 ------------------ PIN13 LED मॉड्यूल का
पोर्ट, PIN1 ------------------ PIN03 एलईडी मॉड्यूल का
पोर्ट, PIN2 ------------------ PIN04 एलईडी मॉड्यूल का
पोर्ट, PIN3 ------------------ LED10 मॉड्यूल का पिन 10
पोर्ट, पिन 4 ------------------ एलईडी मॉड्यूल के पिन06
PORTD, PIN5 ------------------ LED11 मॉड्यूल का पिन
PORTD, PIN6 ------------------ एलईडी मॉड्यूल के पिन 15
पोर्ट, PIN7 ------------------ एलईडी मॉड्यूल के PIN16
PORTB, PIN0 ------------------ LED0 मॉड्यूल का पिन
PORTB, PIN1 ------------------ PIN14 LED मॉड्यूल
PORTB, PIN2 ------------------ PIN08 एलईडी मॉड्यूल का
PORTB, PIN3 ------------------ PIN12 LED मॉड्यूल
PORTC, PIN0 ------------------ PIN01 LED मॉड्यूल
PORTC, PIN1 ------------------ PIN07 LED मॉड्यूल का
PORTC, PIN2 ------------------ LED0 मॉड्यूल का पिन
PORTC, PIN3 ------------------ PIN05of एलईडी मॉड्यूल
8x8 एलईडी मैट्रिक्स प्रदर्शन के सर्किट आरेख आंकड़ा नीचे में दिखाया गया है।
मैट्रिक्स फॉर्म में 64 एलईडी व्यवस्थित हैं। तो हमारे पास 8 कॉलम और 8 पंक्तियाँ हैं जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। उन पंक्तियों और स्तंभों पर, एक पंक्ति के सभी सकारात्मक टर्मिनलों को एक साथ लाया जाता है। प्रत्येक पंक्ति के लिए, उस पंक्ति में सभी 8 एलईडी के लिए एक सामान्य सकारात्मक टर्मिनल है। यह नीचे दिए गए आंकड़े में दिखाया गया है,
तो 8 पंक्तियों के लिए हमारे पास 8 सामान्य सकारात्मक टर्मिनल हैं, पहली पंक्ति पर विचार करें। जैसा कि चित्र द्वारा देखा गया है, D1 से D8 तक के LED में एक सामान्य धनात्मक टर्मिनल है और इसे LED MODULE से PIN9 के रूप में लाया जाता है।
यह देखा जाना चाहिए कि सभी सामान्य सकारात्मक पंक्तियों को क्रमबद्ध तरीके से एलईडी मॉड्यूल से बाहर नहीं लाया जाता है। हर मामले में आम टर्मिनलों पर बहुत अनियमितता है। टर्मिनल को जोड़ने के दौरान इसे ध्यान में रखना चाहिए।
यह कहें कि यदि हम चाहते हैं कि मैट्रिक्स के पहले ROW में कोई एक या सभी एल ई डी चालू हों, तो हमें LED MATRIX MODULE का PIN9 को पॉवर करना चाहिए न कि PIN0 को।
यह कहें कि यदि हम चाहते हैं कि मैट्रिक्स के तीसरे ROW में कोई एक या सभी LED चालू हों, तो हमें LED MATRIX MODULE नॉट PIN2 के PIN8 को पावर देना चाहिए।
इसलिए जब भी हम एक या सभी एल ई डी को चालू होने के लिए चाहते हैं, तो एलईडी मॉड्यूल के संबंधित पिन को संचालित किया जाना चाहिए।
यह अभी तक खत्म नहीं हुआ है केवल पावर रोव्स छोड़ने से कुछ नहीं होता है। हमें दूसरे छोर को धरातल पर उतारने की जरूरत है। हम इसके बारे में नीचे चर्चा करेंगे।
अब इस उदाहरण के लिए हम सामान्य सकारात्मक पंक्तियों को अनदेखा करते हैं और सामान्य नकारात्मक स्तंभों पर ध्यान केंद्रित करते हैं।
तो उस मॉड्यूल में पहले कॉलम के सभी नकारात्मक टर्मिनलों को PIN13 पर एक साथ लाया जाता है। यह नीचे दिए गए आंकड़े में दिखाया गया है।
यहां मॉड्यूल के पिन आउटेज में भी अनियमितता है। पहला कॉलम LED नेगेटिव है जिसे PIN13 पर लाया गया है। दूसरे कॉलम LED नेगेटिव को PIN3 पर लाया जाता है।
कनेक्ट करते समय पिन पर ध्यान देना चाहिए। अब यदि पहले कॉलम में किसी एक या सभी LEDS को ग्राउंडेड किया जाना है, तो MATRIX MODULE के PIN13 को ग्राउंड किया जाना है। यह रास्ता अन्य सभी सात सामान्य नकारात्मक स्तंभों तक जाता है। जब दोनों मामलों को एक साथ रखा जाता है, तो हम एक सर्किट में आते हैं, जैसा कि नीचे दिखाया गया है,
ऊपर सर्किट LED MODULE का पूर्ण आंतरिक आरेख है। यदि हम मैट्रिक्स में LED D10 को चालू करना चाहते हैं, तो कहें कि हमें मॉड्यूल के PIN14 को पावर करने और PIN3 को मॉड्यूल पर ग्राउंड करने की आवश्यकता है। इसके साथ ही डी 10 ऑन हो जाएगा। यह नीचे दिए गए आंकड़े में दिखाया गया है। यह सब कुछ क्रम में जानने के लिए पहले MATRIX की जांच होनी चाहिए।
यदि हम D1 को चालू करना चाहते हैं, तो कहें कि हमें मैट्रिक्स के PIN9 को पावर करने और पिन 13 को ग्राउंड करने की आवश्यकता है। इसके साथ एलईडी डी 1 चमक जाएगा। इस मामले की वर्तमान दिशा नीचे दिए गए आंकड़े में दिखाई गई है।
अब मुश्किल भाग के लिए, विचार करें कि हम एक बार में D1 और D10 दोनों को चालू करना चाहते हैं। इसलिए हम PIN9, PIN14 दोनों को पावर करते हैं और PIN13, PIN3 दोनों को ग्राउंड करते हैं। इसके साथ D1 और D10 के साथ D2 और D9 ON होंगे। ऐसा इसलिए है क्योंकि वे सामान्य टर्मिनलों को साझा करते हैं। इसलिए यदि हम विकर्ण के साथ एल ई डी को चालू करना चाहते हैं, तो हम सभी एल ई डी को रास्ते में चालू करने के लिए मजबूर होंगे। यह नीचे दिए गए आंकड़े में दिखाया गया है।
तो इस समस्या को खत्म करने के लिए हम एक समय में केवल एक ही एलईडी चालू करेंगे। T = 0m SEC पर कहें, LED D1 को ट्यून किया गया है। T = 1m SEC पर, LED D1 को ऑफ किया गया है और LED D2 को चालू किया गया है। फिर से t = 2 m SEC पर, LED D2 को बंद कर दिया गया और LED D1 को चालू कर दिया गया। ये चलता है।
अब चाल है, मानव आंख 30 HZ से अधिक आवृत्ति पर कब्जा नहीं कर सकती है। यह है कि अगर एक एलईडी 30HZ या उससे अधिक की दर से लगातार चालू और बंद रहता है। आँख एलईडी को लगातार देखती है। बहरहाल, मामला यह नहीं। एलईडी लगातार चालू और बंद होगी। इस तकनीक को मल्टीप्लेक्सिंग कहा जाता है।
मल्टीप्लेक्सिंग का उपयोग करके, हम एक बार में केवल एक पंक्ति को चालू करेंगे, और लगातार 8 पंक्तियों के आसपास साइकिल चलाएंगे। यह नग्न आंखों के लिए पूरी तरह से चालू मैट्रिक्स के रूप में दिखाई देता है।
अब कहते हैं कि हम मैट्रिक्स पर "ए" प्रदर्शित करना चाहते हैं।
जैसा कि हमने बताया कि हम एक पल में एक पंक्ति को चालू करेंगे, इस समय t = 0m SEC, PIN09 हाई है (इस समय अन्य ROW पिन कम हैं), PIN3, PIN4, PIN4, PIN10, PIN6, PIN11, PIN15 ग्राउंडेड हैं (इस समय अन्य COLUMN पिन उच्च हैं)
इस समय में, t = 1m SEC, PIN14 हाई है (अन्य ROW पिन इस समय कम हैं), इस समय PIN13, PIN3, PIN4, PIN10, PIN6, PIN6, PIN11, PIN15, PIN16 ग्राउंडेड हैं (अन्य COLUMN पिन इस समय उच्च हैं)
इस समय t = 2m SEC, PIN08 हाई है (इस समय अन्य ROW पिन कम हैं), PIN13, PIN3, PIN3, PIN15, PIN16 ग्राउंडेड हैं (इस समय अन्य COLUMN पिन उच्च हैं)
इस समय t = 3m SEC, PIN12 सेट हाई (अन्य ROW पिन इस समय कम हैं), इस समय, PIN13, PIN3, PIN15, PIN16 ग्राउंडेड हैं (अन्य COLUMN पिन इस समय अधिक हैं)
इस समय t = 4m SEC, PIN01 हाई है (अन्य ROW पिन इस समय कम हैं), इस समय PIN13, PIN3, PIN4, PIN10, PIN6, PIN6, PIN11, PIN15, PIN16 ग्राउंडेड हैं (अन्य COLUMN पिन इस समय उच्च हैं))
इस समय t = 5m SEC, PIN07 हाई है (इस समय अन्य ROW पिन कम हैं), PIN13, PIN3, PIN3, PIN4, PIN10, PIN6, PIN6, PIN11, PIN15, PIN16 ग्राउंडेड हैं (अन्य COLUMN पिन इस समय उच्च हैं)
इस समय t = 6m SEC, PIN02 हाई है (इस समय अन्य ROW पिन कम हैं), PIN13, PIN3, PIN3, PIN15, PIN16 ग्राउंडेड हैं (अन्य COLUMN पिन इस समय हाई हैं)
इस समय t = 7m SEC, PIN05 हाई है (इस समय अन्य ROW पिन कम हैं), PIN13, PIN3, PIN3, PIN15, PIN16 ग्राउंडेड हैं (इस समय अन्य COLUMN पिन उच्च हैं)
इस गति पर, प्रदर्शन को "ए" वर्ण को लगातार दिखाने के रूप में देखा जाएगा। इसे फिगर में दिखाया गया है।
इस प्रकार सभी पात्रों को प्रदर्शित किया जाता है। सर्किट को उचित तरीके से जोड़ने के बाद, जैसा कि सर्किट आरेख में दिखाया गया है। हम सीधे नियंत्रक को निर्देश दे सकते हैं कि नाम प्रदर्शित करने के लिए क्रमबद्ध तरीके से मल्टीप्लेक्सिंग करें।