Dans cette session, nous allons concevoir un écran LED 8x8 avec matrice LED 8x8 et microcontrôleur ATmega8, qui peut afficher des alphabets ou des noms. Une matrice LED 8x8 typique est montrée ci-dessous:
Une matrice LED 8x8 contient 64 LED (Light Emitting Diodes) qui sont disposées sous la forme d'une matrice, d'où le nom de matrice LED. Ces matrices peuvent être réalisées en mettant en circuit 64 LED; cependant, ce processus prend du temps. Aujourd'hui, ils sont disponibles sous des formes compactes comme indiqué sur la figure. Ces modules compacts sont disponibles en différentes tailles et plusieurs couleurs. On peut les choisir par commodité.
Le coût du module est le même que celui de 64 LED, donc pour un amateur, c'est plus facile à travailler. La configuration PIN du module est celle illustrée sur la figure. Les codes PIN doivent être numérotés exactement comme indiqué sur l'image pour éviter les erreurs. Nous discuterons de la configuration du circuit interne du module en détail dans la description.
Composants
Matériel: ATMEGA8, alimentation (5v), AVR-ISP PROGRAMMER, condensateur 100 uF (connecté à travers l'alimentation), résistance 1KΩ (8 pièces).
Logiciel: Atmel studio 6.1, progisp ou flash magic.
Schéma de circuit et fonctionnement
Les connexions effectuées entre ATMEGA8 et le module de matrice LED sont illustrées dans la figure ci-dessous.
PORTD, PIN0 ------------------ PIN13 du module LED
PORTD, PIN1 ------------------ PIN03 du module LED
PORTD, PIN2 ------------------ PIN04 du module LED
PORTD, PIN3 ------------------ PIN10 du module LED
PORTD, PIN4 ------------------ PIN06 du module LED
PORTD, PIN5 ------------------ PIN11 du module LED
PORTD, PIN6 ------------------ PIN15 du module LED
PORTD, PIN7 ------------------ PIN16 du module LED
PORTB, PIN0 ------------------ PIN09 du module LED
PORTB, PIN1 ------------------ PIN14 du module LED
PORTB, PIN2 ------------------ PIN08 du module LED
PORTB, PIN3 ------------------ PIN12 du module LED
PORTC, PIN0 ------------------ PIN01 du module LED
PORTC, PIN1 ------------------ PIN07 du module LED
PORTC, PIN2 ------------------ PIN02 du module LED
PORTC, PIN3 ------------------ PIN05 du module LED
Le schéma de circuit de l'affichage matriciel LED 8x8 est illustré ci-dessous.
Il y a 64 LED disposées sous forme de matrice. Nous avons donc 8 colonnes et 8 lignes comme indiqué sur la figure. Sur ces lignes et colonnes, tous les terminaux positifs dans une ligne sont rassemblés. Pour chaque rangée, il y a une borne positive commune pour les 8 LED de cette rangée. Il est montré dans la figure ci-dessous,
Donc, pour 8 lignes, nous avons 8 bornes positives communes, considérons la première ligne. Comme le montre l'image, les LED de D1 à D8 ont une borne positive commune et sont sorties du MODULE LED en tant que PIN9.
Il faut voir que tous les positifs communs des lignes ne sont pas sortis du MODULE LED de manière ordonnée. Il y a une très grande irrégularité sur les terminaux communs dans tous les cas. Il faut garder cela à l'esprit lors de la connexion du terminal.
Disons que si nous voulons qu'une ou toutes les LED de la première RANGÉE de la matrice soient allumées, nous devrions alimenter le PIN9 du MODULE MATRIX LED et non le PIN0.
Disons que si nous voulons que l'une ou toutes les LED de la troisième RANGÉE de la matrice soient allumées, nous devons alimenter le PIN8 du MODULE MATRIX LED et non le PIN2.
Ainsi, chaque fois que nous voulons qu'une ou toutes les LED d'une RANGée soient allumées, la broche correspondante du MODULE LED doit être alimentée.
Ce n'est pas encore fini en laissant simplement la puissance ROWS ne rapporte rien. Nous devons ancrer l'autre extrémité. Nous en discuterons ci-dessous.
Maintenant, pour cet exemple, nous ignorons les lignes positives communes et nous nous concentrons sur les colonnes négatives communes.
Donc, dans ce module, toutes les bornes négatives de la première colonne sont réunies au PIN13. Ceci est illustré dans la figure ci-dessous.
Ici aussi, il y a une irrégularité dans PIN OUTAGE du module. Le négatif commun des LED de la première colonne est mis en évidence au niveau de PIN13. Le négatif commun des LED de la deuxième colonne est sorti au niveau de PIN3.
Il faut faire attention aux broches lors de la connexion. Maintenant, si une ou toutes les LED de la première colonne doivent être mises à la terre, la PIN13 du MODULE MATRIX doit être mise à la terre. Cette manière va tout aux sept autres colonnes négatives communes. Lorsque les deux boîtiers sont assemblés, nous rencontrons un circuit comme indiqué ci-dessous,
Le circuit ci-dessus est le schéma interne complet du MODULE LED. Disons que si nous voulons allumer la LED D10 dans la matrice, nous devons alimenter le PIN14 du module et mettre à la terre le PIN3 sur le module. Avec cela, le D10 s'allumera. Ceci est illustré dans la figure ci-dessous. Cela devrait être d'abord vérifier MATRIX pour tout savoir dans l'ordre.
Disons que si nous voulons activer D1, nous devons alimenter le PIN9 de la matrice et mettre le PIN13 à la terre. Avec cette LED, D1 brillera. La direction actuelle pour ce cas est indiquée dans la figure ci-dessous.
Maintenant, pour la partie délicate, considérons que nous voulons activer à la fois D1 et D10. Nous alimentons donc à la fois PIN9, PIN14 et mettons à la terre PIN13, PIN3. Avec cela, nous aurons D2 et D9 ON avec D1 et D10. C'est parce qu'ils partagent des terminaux communs. Donc, si nous voulons faire tourner les LED le long de la diagonale, nous serons obligés d'allumer toutes les LED en cours de route. Ceci est illustré dans la figure ci-dessous.
Donc, pour éliminer ce problème, nous n'allumerons qu'une seule LED à la fois. Dites à t = 0m SEC, la LED D1 est allumée. À t = 1m SEC, la LED D1 est réglée sur OFF et la LED D2 est allumée. A nouveau à t = 2 m SEC, la LED D2 est éteinte et la LED D1 est allumée. Cela continue.
Maintenant, le truc est que l'œil humain ne peut pas capturer une fréquence supérieure à 30 HZ. C'est-à-dire si une LED s'allume et s'éteint en continu à une fréquence de 30 Hz ou plus. L'œil voit la LED comme allumée en permanence. Cependant, ce n'est pas le cas. La LED sera constamment allumée et éteinte. Cette technique est appelée multiplexage.
En utilisant le multiplexage, nous ne tournerons qu'une seule ligne à la fois, et il y aura un cycle autour des 8 lignes en continu. Ceci visualisé comme une matrice complètement allumée pour un œil nu.
Disons maintenant que nous voulons afficher «A» sur la matrice.
Comme dit, nous allumerons une ligne en un instant, À t = 0m SEC, PIN09 est réglé sur HAUT (les autres broches de ROW sont à l'état bas à ce moment) à ce moment, PIN3, PIN4, PIN10, PIN6, PIN11, PIN15 sont mis à la terre (les autres broches de COLONNE sont à l'état HAUT à ce moment)
À t = 1m SEC, PIN14 est réglé sur HIGH (les autres broches de ROW sont à ce moment-là), PIN13, PIN3, PIN4, PIN10, PIN6, PIN11, PIN15, PIN16 sont mis à la terre (les autres broches de COLUMN sont HIGH à ce moment)
À t = 2m SEC, PIN08 est réglé sur HAUT (les autres broches de ROW sont à l'état bas à ce moment) à ce moment, PIN13, PIN3, PIN15, PIN16 sont mis à la terre (les autres broches de COLONNE sont à ce moment-là)
À t = 3m SEC, PIN12 est réglé sur HAUT (les autres broches de ROW sont à l'état bas à ce moment) à ce moment, PIN13, PIN3, PIN15, PIN16 sont mis à la terre (les autres broches de COLONNE sont à ce moment-là)
À t = 4m SEC, PIN01 est réglé sur HAUT (les autres broches de ROW sont à l'état bas à ce moment) à ce moment, PIN13, PIN3, PIN4, PIN10, PIN6, PIN11, PIN15, PIN16 sont mis à la terre (les autres broches de COLONNE sont à ce moment)
À t = 5m SEC, PIN07 est réglé sur HAUT (les autres broches de ROW sont à l'état bas à ce moment) à ce moment, PIN13, PIN3, PIN4, PIN10, PIN6, PIN11, PIN15, PIN16 sont mis à la terre (les autres broches de COLONNE sont à ce moment)
À t = 6m SEC, PIN02 est réglé sur HAUT (les autres broches de ROW sont à l'état bas à ce moment) à ce moment, PIN13, PIN3, PIN15, PIN16 sont mis à la terre (les autres broches de COLONNE sont à ce moment-là)
À t = 7m SEC, PIN05 est réglé sur HAUT (les autres broches de ROW sont à l'état bas à ce moment) à ce moment, PIN13, PIN3, PIN15, PIN16 sont mis à la terre (les autres broches de COLONNE sont à l'état HAUT à ce moment)
À cette vitesse, l'affichage sera considéré comme affichant en continu le caractère «A». Il est montré dans la figure.
C'est ainsi que tous les caractères sont affichés à l'écran. Après avoir connecté le circuit correctement, comme indiqué sur le schéma du circuit. Nous pouvons directement donner au contrôleur des instructions pour effectuer le multiplexage de manière ordonnée pour que le nom s'affiche.