کانال پروژه های میکروکنترل

در این پروژه، ما در مورد LED Matrix Displays و دو پروژه مختلف در Arduino 8 × 8 LED Matrix Interface یاد خواهیم گرفت. اولین پروژه یک رابط کاربری ساده بین Arduino و 8X8 LED Matrix برای نمایش اطلاعات است (حتی اطلاعات پیمایش و تصاویر را می توان نمایش داده شد) و پروژه دوم پروژه پیشرفته ای است که در آن 8 × 8 LED Matrix از طریق یک دستگاه Android کنترل می شود.

ماتریس LED یک آرایه دو بعدی از LED است که می تواند برای نمایش نمادها، کاراکترها یا حتی تصاویر استفاده شود. بر اساس جهت گیری LED ها در ماتریس، می توان دو نوع ماتریس LED وجود داشت. آنها Anode ردیف مشترک و کاتد مشترک ردیف هستند.


ماژول های ماتریس LED یکی از دستگاه های نمایش داده شده رایج هستند و در برنامه های مهم مانند پانل های صفحه نمایش الکترونیکی و سیستم های اطلاع رسانی استفاده می شود.


جدول محتوا:
پروژه 1: Arduino LED Matrix Interface
مدار
قطعات مورد نیاز
شرح کامپوننت
آردوینو یونو
ماتریکس LED
IC MAX 7219
کار کردن
کد
پروژه 2: Arduino 8X8 LED ماتریس رابط با تلفن آندروید
مدار
قطعات مورد نیاز
طراحی مدار
کنترل 8 × 8 ماتریس LED از طریق برنامه آندروید
دانلود نرم افزار آندروید
کد
برنامه های کاربردی

پروژه 1: Arduino LED Matrix Interface

قطعات مورد نیاز
آردوینو Uno
ماتریکس LED - 8 x 8 ماتریس نقطه LED
IC1 - MAX 7219
R1 - 10 KΩ
C1 - 0.1 μF
C2 - 10 μF
شرح کامپوننت
آردوینو یونو
این پروژه بر اساس هیئت مدیره میکروکنترلر Arduino Uno است. از 14 پین ورودی / خروجی دیجیتال موجود در Arduino Uno، ما فقط سه پین برای پیاده سازی این پروژه نیاز داریم.

یک پین سیگنال ساعت را به درایور نمایشگر LED IC (MAX 7219) فراهم می کند در حالی که یک پین دیگر برای انتقال داده های سریال به IC برای نمایش در ماتریس LED استفاده می شود. پین مربوطه باید به طور مناسب در برنامه ذکر شود.

ماتریکس LED
نمایشگر ماتریس 8 × 8 LED در این پروژه برای نمایش اطلاعات استفاده می شود. ماتریس LED در سبک های مختلف مانند ماتریس تک رنگ، دو رنگ، چند رنگ یا RGB موجود است.

آنها همچنین در ابعاد مختلف مانند 5 × 7، 8 × 8، 16 × 16، 32 × 32 و غیره در دسترس هستند. براساس ترتیب LED ها در ماتریس، ماتریس LED می تواند یک ردیف آند یا ردیف کاتدی معمول باشد.

در مورد نوع ماتریس LED نوع ردیف آند، منابع فعلی (ولتاژ بالا یا مثبت) به ردیف A-D داده می شوند و غرق جریان (ولتاژ یا زمین منفی یا کم منفی) به ستون های 1-4 داده می شود.

******************************************

در مورد ماتریس LED نوع کاتد ردیف معمولی، منابع جریان (ولتاژ بالا یا مثبت) به ستون های 1-4 داده می شوند و غرق جریان (ولتاژ یا زمین منفی یا کم منفی) به ردیف A-D داده می شود.

ماتریس LED که در این پروژه استفاده می شود یک ماتریس LED معمولی ردیف کاتد است. در حالی که در حال توسعه پروژه، نوع ماتریس LED باید شناخته شده باشد و برنامه باید بر اساس آن نوشته شود.

IC MAX 7219
ماتریس LED را می توان به دو روش هدایت کرد. آنها موازی هستند (که هر ردیف یا ستون با داده های موازی ارسال می شوند) و سریال (جایی که داده ها به صورت سریال ارسال می شوند و IC برای تبدیل این داده های سریال به داده های موازی استفاده می شود).

MAX 7219 یک راننده نمایش معمول کاتد با ورودی سریال و خروجی موازی است. این رابط برای ریزپردازنده ها و میکروکنترلرها با 64 LED جداگانه استفاده می شود (ماتریس 8 × 8 LED به عنوان مثال دارای 64 LED است)، هفت چراغ نشانگر تا 8 رقمی یا صفحه نمایش نوار.

ماتریس 8 × 8 LED به MAX 7219 متصل شده است، همانطور که در نمودار مدار نشان داده شده است و ورودی داده از هیئت مدیره Arduino به MAX 7219 دریافت می شود.

توجه داشته باشید:

ماژول ماتریکس LED MAX 7219 و 8 × 8 قبل از سیم کشی در بازار موجود است. آنها می توانند برای راحتی استفاده شوند.

کار کردن
هدف از این پروژه این است که یک هیئت مدیره Arduino Uno را با یک ماتریس 8 × 8 LED برای نمایش اطلاعات به یکدیگر متصل کنیم.

حتی اگر تنها یک ماتریس 8 x 8 LED با MAX 7219 IC مربوطه در این پروژه مورد استفاده قرار گیرد، ماتریس های LED چندگانه می تواند برای نمایش پیمایش طولانی متصل شود. قطعات را به صورت نمودار مدار نشان داده شده را وصل کنید. کار سیستم به شرح زیر است.

3 از 14 پین ورودی / خروجی دیجیتال در دسترس برای کنترل درایور صفحه نمایش IC MAX 7219 استفاده می شود. 3 پین در MAX7219 IC ساعت، داده ها و بار (یا cs در مورد MAX 7221 IC) است. حداکثر فرکانس ساعت 10 مگاهرتز می تواند مورد استفاده قرار گیرد. DIN (Data in) اطلاعات سریال از میکروکنترلر یا هیئت مدیره Arduino را می پذیرد.

طول 16 بیتی است که در آن 8 بیت اول (D0-D7) برای رانندگی ستون ها (SEG AG و DP از MAX 7219 IC) ماتریس LED و 8 بیت بعدی (D8-D15) برای رانندگی ( DIG 0-7 از MAX 7219 IC) ردیف ماتریس LED.

پین بار (یا CS یا تراشه پین را انتخاب کنید در مورد حداکثر 7221 IC) اطلاعات ورودی سریال را در لبه رو به افزایش قرار می دهد.

یکی دیگر از پین های مهم در MAX 7219، ISET است، که جریان پیک را برای بخش تنظیم می کند تا تمام LED ها را به حرکت در آورد. این از طریق یک مقاومت (R1)، که RSET نامیده می شود، متصل است. خازن ها هرگونه سر و صدایی در عرضه را فیلتر می کنند.

هنگامی که داده های سریال با استفاده از Arduino (از طریق برنامه) ارسال می شود، داده های سریال به بخش ها و ارقام تبدیل می شوند تا ستون ها و ردیف های ماتریس LED را در اختیار داشته باشند. با توجه به داده های ارسال شده، LED های متناظر در ماتریس روشن می شوند و پیام را نمایش می دهند.

برنامه نوشته شده در اینجا برای پیمایش نمایش متن است. ممکن است داده های پیمایش طولانی در یک ماتریس 8 × 8 LED تنها دشوار باشد. از این رو، ماتریسهای LED چندگانه می توانند برای ایجاد یک ماتریس طولانی زنجیر شوند.

هیچ از MAX 7219 IC ها برابر با No هستند. 8 x 8 ماتریس LED. برای گسترش صفحه نمایش به ماتریسهای چند LED، پین Data OUT (DOUT) اولین MAX 7219 باید به پین Data IN (DIN) دوم MAX 7219 IC متصل شود. این فرایند باید برای ماتریس های LED ادامه یابد.

(موقعیت ماتریس LED در زنجیره مهم است. اولین ماتریس LED باید در سمت راست زنجیره قرار گیرد.)

میتوانید کد این پروژه را در آخر مطلب دریافت کنین با نام « کد پروژه اول»

توجه داشته باشید

این برنامه از یک کتابخانه به نام LedControl استفاده می کند. این کتابخانه باید به IDE Arduino اضافه شود و فایل هدر LedControl.h باید در برنامه گنجانده شود.
استفاده از این فایل کتابخانه این است که چند MAX 7219 IC را به یکپارچه و همچنین متن پیمایش ارائه دهد. کتابخانه را می توان از این «  لینک » دانلود کرد.

******************************************************

پروژه 2: Arduino 8X8 LED ماتریس رابط با تلفن آندروید

مدار دوم در سری Arduino 8 × 8 LED Matrix Interface مبتنی بر ارتباط Bluetooth و Android Phone است. در این پروژه، ما رابط Arduino با یک تلفن Android با استفاده از ارتباطات بلوتوث داریم و 8 × 8 LED ماتریس متصل به Arduino از طریق MAX7219 از طریق یک برنامه اختصاصی در Android Phone کنترل می شود.

ما در پروژه قبلی قبلا دیده ایم که چگونه 8 × 8 LED Matrix و MAX7219 IC متصل می شوند. بنابراین، من بخشی از اتصال را از دست می دهم و با نحوه ارتباط با MAX7219 IC با Arduino ادامه دهید.

اما من در مورد مدار پین 8 × 8 ماتریس LED در مدار قبلی ذکر نکرده ام. بنابراین، برای تحقق، تصویر زیر پین را از 8 × 8 ماتریس LED نشان می دهد.

همان طور که می بینید، ماتریس LED 8 × 8 شامل 16 پین: 8 ردیف و 8 ستون است. معمولا، ردیف ها با آندها LED ها مرتبط هستند و ستون ها با کاتد های LED ها مرتبط هستند.

دیاگرام پروژه دوم : 

1. قطعات مورد نیاز
2. آردوینو سازمان ملل متحد
3. هیئت مدیره IC MAX7219
4. 8 × 8 ماتریس LED
5. HC-05 ماژول بلوتوث
6. Android Phone با برنامه نصب شده است
7. طراحی مدار
   از آنجا که ارتباط بین Arduino و MAX7219 مبتنی بر پروتکل ارتباط SPI است، همه ما نیاز داریم که سه پین از Arduino (Data، Clock و Chip Select) است. پین های CS، CLK و DIN هیئت مدیره MAX7219 IC به پین های 10، 11 و 12 آودینو متصل می شوند.
   
   همانطور که ما از اتصال بلوتوث بین دستگاه Arduino و Android استفاده می کنیم، پین های RX و TX از ماژول بلوتوث HC-05 به پین های TX و RX از Arduino (پین 1 و 0) متصل می شوند.
   
   کنترل 8 × 8 ماتریس LED از طریق برنامه آندروید
   یک برنامه اختصاصی برای دستگاههای مبتنی بر Android برای این پروژه طراحی شده است. طرح بندی برنامه که قبلا روی یک تلفن همراه نصب شده است، در تصویر زیر نشان داده شده است.
   

برنامه اندرویید و کد پروژه دوم را میتوانید در آخر مطلب دریافت کنید.

برنامه دارای 8 × 8 مربع (هر کدام به یک چراغ در 8 × 8 ماتریکس LED مربوط می شود)، یک دکمه بازنشانی و یک دکمه Disconnect. لمس یک مربع خاص LED خاصی در 8 × 8 ماتریس LED را روشن می کند.

رنگ مربع قرمز خواهد شد، به عنوان نشانه ای که LED روشن است. لمس مربع یک بار دیگر LED LED متناوب را خاموش می کند و رنگ مربع به خاکستری بازگشت خواهد کرد.

دکمه Reset در پایین قرار داده شده است، که با استفاده از آن می توانید 8 × 8 LED Matrix را تنظیم کنید یعنی همه LED ها خاموش می شوند. دکمه قطع اتصال از بلوتوث قطع خواهد شد.

توجه: این برنامه با استفاده از ویژگی بلوتوث گوشی. از این رو، مجوزهای لازم باید داده شود. همچنین، ماژول بلوتوث HC-05 باید با دستگاه (تلفن) زوج شود.

"دانلود نرم افزار آندروید در آخر مطلب"
شما می توانید برنامه مورد استفاده در این پروژه را برای دستگاه های آندروید دانلود و نصب کنید.

*******************************************************

         «پایان»

*******************************************************

مترجم : امیررضا علیزاده 

کانال

ادمین

دانلود کد پروژه اول

دانلود کد پروزه دوم

دانلود برنامه اندروید پروژه دوم

دانلود فیلم عملکرد کد پروژه دوم