top of page
Дизайн этого сайта создан в конструкторе
.com
. Создайте ваш сайт сегодня.Создать сайт

Часы на матрице HLEC-D05058GWBRC

Недалеко от нашего дома построили очень красивый офис. Я подумал, что для такой красоты неплохо бы иметь красивую рекламу. Недолго думая направился к хозяину данного заведения. Хозяином оказалась дама весьма приятной наружности, правда с несколько озабоченным видом. Она то и дело забегала то в одну то в другую комнату, давала распоряжения работникам и снова исчезала. Своим вопросом по поводу рекламы я остановил её стремительное движение. Она внимательно посмотрела на меня и кивнула в знак согласия. Да, реклама под будущий магазин и офис ей нужна. Я спросил её о рекламе «бегущая строка» и она согласилась и просила подойти через месяц, так как осталось много работ по завершению строительства.

Придя домой нашёл в интернете множество предложений по части рекламы «бегущая строка». Но всё это было довольно дорого. Тогда я подумал, а не попробовать мне самому сделать что-то подобное и во что это обойдётся.

Связался с интернет магазином в Днепре и выписал все оставшиеся там матрицы 5 штук. Вот её характеристики:

          

Светодиодная матрица 5*8
Цвет символа: зеленый 565nm – длина излучаемой волны в нанометрах
Цвет матрицы: белый
Размер матрицы: 37,8 х 60,6 мм
Диаметр: 5мм
Горизонталь - анод, вертикаль - катод
10mA – ток отдельного светодиода

1800mcd – 1800 микрокандел, Кандела (от лат. candela — свеча; русское обозначение: кд;международное: cd) — единица силы света.

Получив матрицы приступил к исследованию. Для зажигания одного светодиода матрицы (Рис.1) необходим ток 10 ма. Для этого подаём на вертикаль (контакт 6 матрицы), 5 вольт и общий через сопротивление на горизонталь (контакт 9 матрицы). Рассчитаем величину сопротивления горизонтали. 5/0.01 = 500 Ом.   

Рис.1

Рис.2

Для индикации символа «1» (Рис.2) необходимо обеспечить свечение 8-и светодиодов вертикали 6, путём кратковременной подачи 5-и вольт на 6-ой контакт и через 8 сопротивлений в 500 Ом на все горизонтали (9,14,8,12,5,1,7,2). Затем необходимо снять указанные потенциалы с данных контактов и кратковременно поджечь вертикаль 10 и горизонталь 14. При этом засветится светодиод в ряду 10/14. Снимаем с 10/14 потенциалы и возбуждаем светодиод 4,11/8. Далее снимаем потенциалы и процесс повторяем. Так работает динамическая индикация. В виду инерционности зрения, глаз видит зелёную 1. Следовательно, для формирования любого символа необходимо обеспечить синхронизацию 4-х вертикальных логических единиц и 8-и горизонтальных логических нулей. На Рис.3 приведена кодировка 4-х символов кириллицы А,Б,С,Д. Для удобства кодирования я сначала нарисовал в Excel в матрице 8х5 указанные символы и окрасил их в голубой цвет. Так как на горизонталь должны подаваться логически нули то эти клетки должны оставаться пустыми. Все остальные должны быть заполнены логическими единицами.

Рис.3

​

Снизу каждого столбца вычислялась сумма кода по вертикали. Например, для буквы А последовательность байт – 128,119,119,119,128. Высвечивание символа А происходит в следующей последовательности:

  • Подача байта=128 на горизонталь через сопротивления 500 Ом, на вертикаль крайнюю справа логическую 1.

  • Снятие потенциалов с указанных линий.

  • Подача байта=119 на горизонталь через сопротивления 500 Ом, на вертикаль 2-ю справа логическую 1.

  • Снятие потенциалов с указанных линий.

  • Подача байта=119 на горизонталь через сопротивления 500 Ом, на вертикаль 3-ю справа логическую 1.

  • Снятие потенциалов с указанных линий.

  • Подача байта=119 на горизонталь через сопротивления 500 Ом, на вертикаль 4-ю справа логическую 1.

  • Снятие потенциалов с указанных линий.

  • Подача байта=128 на горизонталь через сопротивления 500 Ом, на вертикаль 5-ю справа логическую 1.

  • Снятие потенциалов с указанных линий.

  • Повтор указанных кодов или переход на следующий символ с данным алгоритмом.

 

Поскольку у меня 5 матриц, необходимо 8х5=40 независимых линий по горизонтали + 5 линий по вертикали. Контроллер Mega16, которым я располагал, не обладал такой мощностью, поэтому встал вопрос о 8-и разрядных регистрах, куда будет писаться 8-и разрядный горизонтальный код. В загашнике, с древних советских времён ютились регистры К155ИР13, я их называл «монстрики» по потребляемому току, более 120 мА. Я давно мечтал об их применении и тут случай подвернулся. На Рис.4 приведена схемотехника указанного «монстрика» с указанием функциональности входов.

1 - вход режимный S0;
2 - вход последовательного

ввода информации при сдвиге вправо RL;
3 - вход информационный D0;
4 - выход Q0; 5 - вход D1;
6 - выход Q1; 7 - вход D2;
8 - выход Q2; 9 - вход D3;
10 - выход Q3;
11 - вход синхронизации С;
12 - общий;
13 - вход инверсный "сброс" R;
14 - выход Q4; 15 - вход D4;
16 - выход Q5; 17 - вход D5;
18 - выход Q6; 19 - вход D6;
20 - выход Q7; 21 - вход D7;
22 - вход последовательного

ввода информации при сдвиге влево DL;
23 - вход режимный S1;
24 - напряжение питания; 

Рис.4

1 Номинальное напряжение питания В  5 В

2 Выходное напряжение низкого уровня не более 0,4 В

3 Выходное напряжение высокого уровня не менее 2,4 В

4 Помехоустойчивость не менее 0,4 В

5 Входной ток низкого уровня не более -1,6 мА

6 Входной ток высокого уровня не более 0,04 мА

7 Ток короткого замыкания 18...57 мА

8Потребляемая мощность не более 609 мВт

9 Рабочая частота 25 МГц

Табл.1

Из табл.1 следует, что входной ток низкого уровня не должен превышать 1,6 мА, необходимо 10 мА. Казалось бы, всё микросхема не годится. В седьмой строке таблицы указан ток короткого замыкания до 57 мА. А  10 мА составляет 18% от от 57 мА, да ещё в импульсе менее 1 млс. Учитывая падение напряжения в вертикальном ключе до 0,8В,плюс падение напряжения в выходном ключе К155ИР13 0,8В, плюс на светодиоде матрицы 0,8В. Тогда на горизонтальном сопротивлении должно выделиться напряжение 5-0,8*3=2,6В. Отсюда горизонтальное сопротивление должно быть Rг=2,6/0,01=260 Ом для обеспечения протекания тока в 10мА. Имеющиеся у меня SMD-сопротивления в 200 Ом вполне подойдут, обеспечив чуть более яркое свечение светодиодной матрицы. Опыт эксплуатации схемы более 5-и лет показал правильность выбора и высокую надёжность.                           

Поскольку К155ИР13 многофункциональная, то пришлось её упростить, подав на входы 1,13,23 логическую 1, а на входы 2 и 22 логический 0, тем самым превратив её в обычный 8-и разрядный параллельный регистр.  

Рис.5

На Рис.5 показан фрагмент принципиальной схемы регистр и матрица. Для управления вертикальными анодами использованы транзисторные ключи p-n-p типа VT2÷VT6 КТ361Б. При подаче логического нуля на базу транзистора последний открывается и напряжение 5 вольт за вычетом прямого падения на коллекторе транзистора подаётся в вертикальную линейку матрицы.

Для записи информации в регистры служат короткие стробы С0÷С4 и 8-и разрядные D-входы D0÷D7. Информация столбца сначала записывается в RG1÷RG5, затем подаётся  0 на VT2 и удерживается не менее 1 млС засвечивая выбранный столбец. Последовательно подавая коды следующего столбца с учётом инерционности зрения глаз наблюдает светящиеся символы матриц. Имитация движения осуществляется путём перемещения кодов символов справа налево – движение влево, слева направо – движение вправо.       

Для контроля времени и даты использован микроконтроллер с кварцевой стабилизации частотой 32568 Гц на базе DS1307(Рис.6). Батарея на 3В используется для сохранения данных при пропадании питания. Обмен информацией с микроконтроллером ATMega16 осуществляется по линиям связи SQL – SDA.  

Рис.6

Для корректировки часов служит модуль на базе ДИП-переключателя на 8 позиций SWD1-8, линейки резисторов R1÷R8 и аналогового входа МК в роли АЦП(Рис.7). Линейка резисторов соединённая с одной стороны с +5В, с другой с землёй позволяет с помощью переключателя формировать 8 аналоговых напряжений следующей величины:

  1. С R2 – резерв – 1707 мВ – не используется

  2. С R3 – год    – 1463 мВ – корректировка года 2000-2999

  3. С R4 – год    – 1220 мВ – корректировка дня недели – понедельник, вторник….

  4. С R5 – год    –  976 мВ – корректировка числа месяца – 1-31

  5. С R6 – год    –  732 мВ – корректировка месяца - декабрь, январь…

  6. С R7 – год    –  488 мВ – корректировка часа 1-24

  7. С R8 – год    –  244 мВ – корректировка минут 0-59

​

При нажатии кнопки К1(показана в общей схеме,см.Рис.9) программа анализирует, в каком диапазоне находится вход АЦП и соответственно добавляет найденное значение параметра. Если параметр выходит из зоны происходит сброс его на 0 с последующим повтором набора правильной величины.

Для питания использован стандартный адаптер нестабилизированного постоянного напряжения В1 на 8В подключаемый к сети ~220В(Рис.8). Для сглаживания и стабилизации напряжения до 5В служат два конденсатора С1 и С2 и стабилизатор на базе L7805VC. 

Рис.7

Рис.8

Рис.9

На Рис.9 приведена принципиальная схема матричных часов. Разъём SH1 служит для программирования МК через STK500.

Первоначально используемый микроконтроллер температуры на базе DS18B20 ,исключён из схемы так как сильно тормозил вывод на матрицу и был заменён автономным вариантом(Рис.10). 

Рис.10

bottom of page