پروژه آموزشی تابلو روان پیشرفته ۳۲ در ۶۴ پیکسل قابل توسعه با بسکام Bascom AVR

مقدمه

یکی از رایج ترین و تجاری ترین نمایشگرها، تابلوهای روان و ثابت اند که از LEDهای نورانی تشکیل شده و در سراسر جهان از اهمیت بالایی برخوردار هستند؛ همانطور که در زندگی روزمره مشاهده می کنید، این تابلوها اغلب در مکان های عمومی مانند فرودگاه ها، مترو، ایستگاه های اتوبوس، اماکن مذهبی، جاده ها و فروشگاه ها مشاهده می شوند. تابلوهای روان نسبت به انرژی مصرفی خود، بازده نسبتا بالایی دارند؛ همچنین، از عمر بالایی برخوردار هستند و این خود نکات قوتی است که افراد را به استفاده از این تابلوها سوق می دهد. این تابلوها در انواع متفاوتی یافت می شوند که رایج ترین آن ها، تابلوهای تک رنگ و تابلوهای رنگی (مانند تلویزیون های شهری) می باشند. تابلوهای تک رنگ اکثرا برای نمایش متون طولانی و یا زمان، و تابلوهای رنگی جهت نمایش کلیپ ها و یا اشکال گرافیکی مورد استفاده قرار می گیرد. در ادامه می خواهیم با ارائه یک پروژه آموزشی که مربوط به تابلویی پیشرفته و با قابلیت های متعدد می باشد، شما را با نحوه کار این تابلوها آشنا کنیم.

اساس کار تابلوهای روان

تابلوهای روان مانند یک تلویزیون و یا مانیتور، از تعدادی پیکسل که به صورت ماتریسی در کنار هم قرار گرفته اند، تشکیل شده است. بدیهی است هر چه تعداد این پیکسل ها بیشتر باشد، جزئیات و یا همان رزولوشن تصویر بیشتر خواهد شد. این پارامتر بسته به نوع نیاز افراد است. گاهی می خواهیم تنها یک متن را نمایش دهیم که در اینجا از تابلوهای روان تک رنگ و با رزولوشن پایین استفاده می کنیم. در بعضی موارد نیز می خواهیم اشکال گرافیکی، کلیپ و یا تصاویر متحرک را نمایش دهیم که در این موارد بایستی از تابلوها با رزولوشن بالاتر استفاده کنیم. بدیهی است که هر چه رزولوشن تابلو بیشتر باشد، ساخت آن نیز دشوار تر می شود. یک نمایشگر ماتریسی از تعدادی سطر و ستون تشکیل می شود که با کنترل سطرها و ستون ها به صورت مجزا، می توان تابلو را کنترل نمود و داده های موردنظر را بر روی آن نمایش داد. همانطور که می دانید، میکروکنترلرها از تعداد محدودی پورت ورودی و خروجی تشکیل می شوند؛ در نتیجه، نمی توان تابلوهایی را که از تعداد 16 سطر و ستون و یا بیشتر تشکیل می شوند، کنترل نمود. از این جهت از عملی با نام «جاروب» استفاده می کنیم؛ به این صورت که ستون ها به ترتیب پشت سر هم توسط یک شیفت رجیستر و … وارد مدار شده و از طرفی میکروکنترلر بر اساس داده ها و بیت ها، سطرهای موجود در آن ستون را روشن و یا خاموش کند تا تمامی LEDهای آن ستون، داده های همان ستون را نمایش دهند. این عمل برای ستون های بعدی نیز تکرار شده و بدین ترتیب کل داده ها بر روی LEDها نمایان می شود. این عمل در مدت زمان بسیار کمی در حد یک هزارم ثانیه صورت می گیرد؛ بنابراین، چشم انسان قابلیت دیدن چنین فریم ریتی را نخواهد داشت. در نتیجه، این عمل به صورت پیوسته توسط چشم انسان مشاهده می گردد.

تحلیل مدار

در این پروژه از هشت عدد آی سی شیفت رجیستر Shift Register به شماره 74164 جهت کنترل 64 عدد ستون LED و 4 عدد آی سی لَچ Latch به شماره 74573 جهت کنترل 32 عدد ردیف LED استفاده شده است. طبق دیتاشیت آی سی 74164، در ابتدا دستور منطقی 1 به پایه A و B از آی سی اول فرستاده می شود تا ستون اول را وارد مدار کند؛ سپس، اولین آی سی لچ توسط دستور منطقی 1، 8 عدد LED اول سطرها را بر اساس داده ها مقداردهی می کند؛ بنابراین، در مدت زمان یک میلی ثانیه، 8 عدد LED اول ستون ها مقادیر خود را نمایش خواهند داد؛ این عمل برای دیگر آی سی های لچ تکرار می شود و به ترتیب 8 عدد LED دوم، سوم و چهارم نیز وارد مدار شده و مقادیر مربوط به خود را نمایش می دهند. پس از این عمل، دستور منطقی 1 به پایه کلاک آی سی های لچ فرستاده می شود تا ستون فعلی را از مدار خارج کرده و ستون بعدی را وارد مدار کند. به همین ترتیب تمامی ستون ها وارد مدار شده و مقادیر خود را نمایش می دهند که در آخر شاهد نمایش تمامی داده ها بر روی تمامی LEDها به صورت پیوسته خواهیم بود.

قابلیت های مدار

تعدادی از قابلیت های این پروژه به شرح زیر می باشد:

پیش نمایش های مدار

بخش دانلود

توجه: لطفا قبل از دانلود، بخش توضیحات را مطالعه فرمایید.