Как да управлявате много светодиоди от няколко пина на микроконтролера .: 6 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:55

Използвайки факта, че много пинове на микроконтролер имат три състояния (+V, GND или "висок импеданс", можете да управлявате N*(N-1) светодиоди от N пинове. Така малкият 8-пинов микроконтролер като PIC12Fxxx или ATtiny11 може да управлява 20 светодиода включват пет налични изходни пина и все още им остава един щифт за някакъв вид вход. Вижте също

Стъпка 1: 20 светодиода на 5 пина

Текущият набор от микроконтролери с нисък брой пинове (6 пина до 20 пина включени

целия пакет) са на атрактивни цени и „сладки“, но възниква въпросът как можете да използвате най -добре тези щифтове за често срещани приложения, като например светодиоди за управление. Подходът с директно свързване към управляващите светодиоди консумира по един извод за всеки светодиод. Традиционна схема за мултиплексиране, при която редове от LED аноди се задвижват от един набор от N пина, а общият катод на всеки ред се задвижва от друг набор от M пина, успява да запали N*M светодиоди с N+M щифтове. Въпреки това, на процесор с само 5 или по-малко изхода (какъвто е случаят с повечето 8-пинови микроконтролери), това едва ли ви дава повече изходи от директно задвижване.

Стъпка 2: Чарлиплексиране

Ако приемем, че изходните щифтове са действително с три състояния (активен висок, активен нисък и висок импеданс (вход)), също е възможно да се споделят драйверите на редове и колони и да се контролират N*(N-1) светодиоди само с N пина. Един щифт е свързан към общи катоди на ред светодиоди и задвижван ниско, а останалите щифтове N-1 са свързани към анодите и или се задвижват високо, за да осветят тази колона, или оставят като входове, за да напуснат светодиода. Максим нарича тази техника "Charlieplexing" и я описва в (1); Microchip също споменава това в своя документ (2) (и изпълнения на платката PICKit 1.) (1) „Charlieplexing-Мултиплексиране на LED дисплеи с намален брой пинове“https://www.maxim-ic.com/appnotes. cfm/appnote_number/1880 (2) „Съвети и трикове 8-пинови FLASH PIC микроконтролери“https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/40040b.pdf(3) Чарлиплексиращи светодиоди- Теорията Инструктируема от rgbphil

Стъпка 3: Привеждане в действие

Това задвижва 20 светодиода от ATtiny11. По -ранна версия на тази дъска беше

действително построен и се появява като снимка на главната страница. Боя се, че картината на схемата е доста безнадеждна; имате нужда от Eagle да ви каже кои сигнали къде са свързани.

Стъпка 4: По -малък и по -универсален …

Тъй като по -голямата част от платката се заема от LED масива, можем да освободим място

за чип Attiny ИЛИ за микрочип PIC12F чип. Свийте светодиодите до 3 мм и отидете на двустранна платка и получаваме нещо за 27x44 мм Уви, тази платка все още не е тествана …

Стъпка 5: Itty Bitty

Разбира се, микрочипът има своите 6 -пинови PIC10F чипове, способни да управляват

само 6 светодиода от 3 -те изходни щифта. Това е около 16 мм в диаметър. Преминаването към 603 светодиода ви позволява да станете малко по -малки, но не съм сигурен какъв е смисълът.

Стъпка 6: Софтуер

Софтуерът става малко объркан поради служебни причини:

1) за показаните печатни платки, светодиодите са разположени по начин, който е удобен за оформлението на печатната платка, а не в "правилен" ред на битовете. ИМО, това е начинът да се правят нещата, но това означава, че ред 1 не означава непременно бит 1 или колома 3 не означава бит 3. Това изисква ниво на съпоставяне между обичайното адресиране на ред/колона и битове, които се нуждаят от настройка. 2) Тъй като същите битове се използват за аноди и катоди, общата (ред) връзка за някои битове може да бъде в средата на задвижваните (колона) битове. Това означава, че трябва да измествате битовете на колоните в зависимост от това дали са преди или след бита на реда за този набор от колони. 3) Трябва да изведете изходни думи както за ioport, така и за регистъра на посоката на порта. Приложеният ASM код за ATtiny11 е „доказателство за концепцията“. Това е ужасно неоптимизирано и лошо коментирано, но това е всичко, което съм написал досега.