Светодиодная бегущая строка своими руками. Бегущая строка светодиодная своими руками: руководство по изготовлению Как бегущую строку своими руками

Инструкция по сборке светодиодной бегущей строки своими руками

Основные составляющие элементы необходимые для сборки светодиодной бегущей строки

1. Контроллер для бегущих строк - это сложное электронное устройство предназначенное для вывода текста, графической информации а так же не сложных gif анимаций на светодиодную бегущую строку.

2. Светодиодные модули - представляет собой электронный компонент, состоящий из светодиодов, платы управления, чипов развертки, конденсаторов.

3. Информационный шлейф (шлейф ATA) - состоящий из медных проводов, покрытые специальной морозоустойчивой эластичной оболочкой и соединённый с двух концов коннекторами, предназначен для передачи информации от модуля к модулю.

4. Светодиодный блок питания - устройство принимающее питание от сети 220W и подающее на светодиодные модули 5 V с силой тока 40А.

5. Светодиодный кабель питания - предназначен для распределения напряжения от светодиодного блока питания к светодиодным модулям, тип сечения ПВС 2*0,5.

6. Профиль внутрений - жестяной профиль предназначен для установки на стыки модулей с внутренней стороны светодиодной бегущей строки и крепления светодиодных модулей магнитами на профиль.

7. Профиль наружный - специальный светодиодный алюминиевый профиль предназначенный для изготовления короба светодиодной бегущей строки, это основной короб всей светодиодной бегущей строки. Размеры профиля могут быть разными в зависимости от размера готовой светодиодной бегущей строки.

8. Информационный шлейф - удлинённый информационный шлейф предназначенный для соединения рядов от светодиодного контроллера к светодиодным модулям.

9. Сетевой кабель - предназначен для подключения светодиодной бегущей строки к сети 220 Вт. Тип сечения кабеля ПВС 3*1,5.

Этапы сборки светодиодной бегущей строки

1. Разложите светодиодные модули на ровную поверхность нужного Вам количества. Снимите точный размер по высоте и по ширине, затем перенесите получившиеся размеры на алюминиевый профиль и нарежьте его согласно снятым размерам. У Вас получится 2 хлыста по высоте и 2 хлыста по ширине.

2. Возьмите уголки которые идут в комплекте с алюминиевым профилем и соедините ими полученные детали профиля (места стыков профиля с уголками необходимо просиликонить для предотвращения попадания влаги). У Вас получился периметр (короб) из алюминиевого профиля нужного Вам размера.

3. Возьмите саморезы (16 мм) по металлу и в местах соединения светодиодного профиля с уголками (с внутренней стороны) закрепите саморезами стыки, это необходимо для жесткости алюминиевого периметра. Таким образом мы получили жесткий периметр (короб) нужного Вам размера.

4. Берём светодиодные модули и выкладываем их в получившийся периметр (короб) лицевой стороной светодиодного модуля вниз с обратной стороны короба, (предварительно установив на светодиодные модули с обратной стороны болтики с магнитами), берём силикон и промазываем стыки светодиодных модулей по периметру с обратной стороны для герметичности вывески, затем снимаем размер с внутренней стороны короба, нарезаем профиль (жестяной) нужного размера и устанавливаем во внутрь вывески в места стыки светодиодных модулей на магниты. Для жесткости конструкции прикручиваем саморезами жестяной профиль с низу и с верху.

5. Затем берём информационные шлейфа и с лева на право соединяем светодиодные модули между собой (последний правый ряд остаётся пустым).

6. Далее берём провода с клеммами (комплект светодиодного модуля) и подключаем светодиодные модули между собой с низу в верх на болтовые контакты расположенные на тыльной стороне светодиодного модуля (обратите внимание на правильную полярность подключения VCC это «+» GND это «-», красный провод «+», красно-черный «-»).

7. Затем подключаем светодиодный блок питания на те же контакты что и провода питания с клеммами (Одна пара проводов от светодиодного блока питания на один нижний светодиодный модуль), один светодиодный блок питания может запитать не более 9 светодиодных модулей. Так же со светодиодного блока питания выводим пару проводов для питания с сети 220 Вт (ПВС 3*1,5).

8. Наша вывеска практически готова! берём светодиодный контроллер и подключаем его к нижнему левому светодиодному модулю (подключаем информационные шлейфа, с каждого ряда светодиодных модулей и провода питания с модуля), на светодиодном контроллере так же есть обозначение полярности VCC это «+» GND это «-», красный провод «+» красно-черный «-».

9. Подключаем вилку для проводов питания сети 220 Вт и включаем светодиодную бегущую строку в сеть.

Если присмотреться, вокруг очень много различной красочной подвижной рекламы. Устанавливается она на зданиях, рекламных щитах, окнах офисов и кафе, а некоторые крепят ее прямо на окнах автомобилей. Все это зависит от направленности рекламы. Размеры ее также значительно отличаются друг от друга. Но в основе их всех лежит бегущая строка светодиодная.

Благодаря подвижным буквам, постоянно перемещающимся друг за другом, до потребителя можно донести большое или привлечь в то или иное заведение.

Изготовление светодиодных бегущих строк приписывают жителям и мастерам Поднебесной, но оказалось, что сделать ее в домашних условиях может практически каждый. Главное - иметь все необходимое и непреодолимое желание творить.

Чтобы все получилось

Если собрать воедино нижеперечисленные приспособления, получится бегущая строка светодиодная. Своими руками ее выполнить не так уж и сложно. Главное - внимательно следовать инструкции по сборке. Что нам нужно?

• Материнская плата, или, по-другому, контролер.
• для бегущих строк.
• Несколько блоков питания.
• Провода и шлейфы питания.
• Магниты.
• Алюминиевый профиль.
• Алюминиевый уголок.
• Провода 2-1,5 мм.
• Винты, саморезы и герметик.

Из инструментов должны быть под рукой:

• Пила обрезная.
• Дрель электрическая.
• Шуруповерт.

Что для чего предназначено

• для бегущих строк - непосредственно несут информацию. Бывают они нескольких видов в различной цветовой гамме: белыми, красными, синими, зелеными и многоцветными. Различают их также по шагам между пикселями. И виду защищенности: влагостойкие и интерьерные.
• Блоки питания - предназначены для преобразования напряжения с 220 В в 5 вольт.
• Провода - нужны для соединения между собой блоков питания и модулей.
• Шлейфы призваны передавать сигнал от материнской платы (контролера) к светодиодам.
• Провода 2-1,5 мм предназначены для передачи электрического преобразованного тока от блока к модулю и от модуля к модулю.
• Магниты необходимы для различной сборки бегущих строк.
• Алюминиевые профили и уголки после их сборки и соединения являются корпусом светодиодного табло.

Размер имеет значение

С учетом того, для чего предназначена бегущая строка светодиодная, важен ее размер. Он зависит от алюминиевого профиля, из которого будет выполнен корпус. Бывает он трех видов:

• Узкий алюминиевый профиль - оптимально подходит для автомобильной рекламы.
• Средний алюминиевый профиль - предназначен для сборки табло размером до 6 метров.
• Широкий алюминиевый профиль - предназначен для корпусов свыше 6-ти метров, их размер может длиться до бесконечности.

Пошаговая сборка строки

Если были соблюдены все указания и требования, должна получиться рабочая бегущая строка светодиодная. Своими руками ее собрать, как оказалось, не так уж и сложно!

Виды программирования и цель назначения

Благодаря возможности программировать бегущую строку, она может нести практически любую информацию.

• В автобусах и остановках показывать маршрут, время прибытия и отправления.
• В кафе и ресторанах рекламировать меню или блюдо дня.
• В банках и обменных киосках на всеобщее обозрение выставлять курсы валют.
• В любых общественных местах мягко и ненавязчиво рекламировать различные вещи и услуги.
• Также они оптимально подходят для указания текущего времени и температуры окружающей среды. Но для этого в нее нужно встроить часы и (датчик температуры).

Программы также могут отличаться друг от друга скоростью воспроизведения заданного текста, способом появления букв и многим другим. При программировании светодиодных табло могут быть использованы 30 видов всевозможных эффектов.

А в заключение

Как сказал кто-то из великих: «Все гениальное просто!»

А из вышеперечисленного материала и оборудования получается отличная бегущая строка светодиодная. Своими руками создать ее не так уж и сложно, с этой задачей справится практически любой. Главное, следовать инструкции и не торопиться.

А в том, что она сделана самостоятельно, есть ряд своих плюсов и преимуществ:

Можно самостоятельно выбрать цвет;

Подободрать оптимально подходящий размер;

Запрограммировать по своему усмотрению;

И доказать себе, что возможно все.

Табло " " несложно собрать своими руками, используя , который состоит из нескольких модулей табло с шагом 10, 13, 16 мм одного или нескольких цветов, блока (блоков) питания, управляющего контроллера, набора соединительных кабелей и программного обеспечения.

Каждый модуль табло имеет с обратной стороны отверстия с резьбой для крепления к корпусу. Модули предназначены для уличной установки и полностью герметичны с наружной стороны. При установке в корпус, необходимо выполнить герметизацию модулей, для чего в комплекте имеется силиконовая прокладка. Для дополнительной герметизации, стыки между модулями желательно дополнительно загерметизировать силиконом бескислотной полимеризации. При этом, нельзя заполнять силиконом канавку, расположенную по окружности модуля, она предназначена для отвода воды. Модули устанавливаются на плоскую панель, в которой сделаны вырезы для выполнения электрических соединений и вентиляции (охлаждения). Например, панель корпуса для установки трёх модулей выглядит так:

Каждый модуль табло имеет разъем для подключения питания и два сигнальных разъема. Сигнальные разъемы одинаковые по типу, но один разъем - входной, второй - выходной. При подключении питания, используется красный провод (контакт VCC - +5 Вольт) и чёрный провод (контакт GND - Общий). Все модули подключаются параллельно к одному блоку питания. Если в табло устанавливается два и более блоков питания, то модули распределяются равномерно между блоками питания, по линии GND все модули соединяются параллельно, по линии питания VCC - каждая группа к своему блоку питания отдельно.

Сигнальные разъемы на модулях обозначены IN и OUT (например JIN, JOUT или стрелками к разъему - это вход, от разъема - это выход). Простая бегущая строка, когда модулей мало и они расположены в один ряд, имеет простое соединение - кабель от контроллера подключается к правому модулю на вход, выход правого модуля подключается к входу следующего модуля и так далее. Сигнальный кабель имеет маркировку первой линии красным цветом. При подключении разъёмов необходимо соблюдать ориентацию разъемов - они имеют пометку первого контакта. Модули в более сложных табло подключаются группами к своему выходу контроллера. Если выходов контроллера недостаточно, устанавливается плата расширения выходов - хаб. Схема включения модулей в таком случае уточняется при покупке комплекта.

Блок питания и контроллер закрепляются внутри корпуса табло в удобном месте. Блок питания может существенно нагреваться, поэтому его лучше закрепить на задней стенке, причем заднюю стенку желательно изготовить из теплопроводного материала (металла, алюмокомпозита).

Перед установкой табло, его необходимо проверить. Для этого, на компьютере необходимо установить программу управления и выполнить действия, указанные в описании программы.

Данное устройство воспроизводит текст на светодиодной матрице 8x 80 светодиодов, имеет память текста 128 символов, которые загружаются с компьютерной клавиатуры PS/2, подключенной прямо к бегущей строке.

Я пробовал несколько клавиатур, с каждой из трех устройство работало без проблем.
Устройство имеет все русские буквы заглавные и маленькие, а также цифры и прочие знаки, английских букв нет.

Микроконтроллер работает на частоте 20 МГц и управляет сдвиговыми регистрами 74HC595D, которые логическим уровнем 1 зажигает светодиодные матрицы строк, а дешифратор К555ИД7 или его полный аналог 74LS138 управляет через усилительные транзисторы 8-мю столбцами всех матриц.

Матрицы подключаются к сдвиговым регистрам 74HC595D через резисторы, которые защищают от перегорания светодиодов, ограничивая ток.

Микросхемы 74HC595D имеют 8 триггеров фиксации данных на выходах, соединенных с матрицей светодиодов и 8 сдвиговых триггеров, в которые через 14 вход загружают данные и с 9 выхода продолжают сдвиг дальше на следующие регистры цепочки из 10 штук.

Для этого сдвига необходим такт, идущий от процессора на все входы 11- 74HC595D после каждого 80-того такта цепочка регистров продвигается до 80 триггера всех 74HC595D, после этого как загружена вся строка из 80 триггеров, подается еще один тип такта, уже на входы 12 всех 74HC595D, после чего загружаются за один такт 8 дополнительных триггеров фиксации данных на выходах, соединенных с матрицей светодиодов от сдвиговых триггеров, на всех 74HC595D за один такт, матрица при этом засвечивает одну полосу из 80 светодиодов и засветка эта происходит без изменений логических уровней даже тогда, когда загружаются сдвиговые регистры.

Так перебираются по очереди 8 строк из 80 светодиодов с помощью дешифратора К555ИД7 с большой скоростью, что совершенно не видно глазу.

Такой метод очень удобный и не снижает яркости бегущей строки по причине ухода программы процессора на выполнение других операций, не связанных с отображением.

При включении с пустой памятью букв, отображает внизу полосу говорящую, что память не заполнена, после ввода хотя бы одной буквы, строка начинает свою работу перебирая строки матриц. Советую сильно не нагружать током матрицы низким сопротивлением, так как при включении с пустой памятью букв, матрицы непрерывно светится нижняя строка.

Управление и ввод данных

Когда нужно ввести заглавную букву, нужно нажать и отпустить левый Shift на клавиатуре, потом нажать нужную букву и на дисплее появится эта заглавная буква, с добавлением очередных букв табло будет передвигаться на один знак.
После набора текста, нужно нажать клавишу левый Ctrl на клавиатуре, это будет говорить о законченном тексте, после которого строка пойдет на следующий круг.

Если во время набора текста вы сделали ошибку, ввели не нужную букву, то нужно нажать клавишу BackSpace столько раз, сколько ввели не нужных букв, после этого нужно ввести правильные буквы, при этом на дисплее старые буквы не пропадают, они пропадут когда вы запустите строку и на следующем круге отображения их уже не будет.
Для запуска работы устройства отображения бегущих букв нажать Enter.
После команды Enter- запуска строки текст уже не изменяется для ввода новой информации, устройство нужно выключить и снова включить, тогда можно вести текст за места старого.

Для ввода знаков (!@#$%:?) нужно нажать левый Shift и отпустить потом клавиши с цифрами 1234567 над буквами там они нарисованы – это чтобы вам не искать.

Знак тире (-) просто нажав клавишу рядом с нулем.

Для ввода точки или запятой нажимать клавишу рядом с буквой Ю, если запятая, то вначале Shift.

Бегущая строка с компьютерной клавиатурой и памятью на 8192 буквы

В дальнейшем, был разработан еще один вариант бегущей строки с памятью на 8192 буквы. В данном проекте буквы также загружаются с компьютерной клавиатуры PS/2, в флэш память 24С62. Очень удобно иметь несколько микросхем и менять их если нужен другой текст.

Принципиальная схема бегущей строки с памятью:

Список радиоэлементов

Ivailo Vasilev

Характеристики светодиодного матричного дисплея

• Формат матрицы 40×7 точек;
• Отображение времени, даты, внутренней и наружной температуры, текстовых сообщений;
• Автоматический переход с зимнего на летнее время и наоборот;
• Часы реального времени работают без внешнего питания более одной недели;
• Измерение температуры внутри помещения (0…+75) °С, точность ±0.5 °С;
• Измерение уличной температуры (-40…+75) °С, точность ±0.5 °С;
• Поддержка статических и динамических сообщений с различными эффектами;
• Полный набор символов кириллицы и специальных символов;
• Память для 10 сообщений, до 250 символов в каждом;
• Автоматическая регулировка яркости;
• ИК-пульт дистанционного управления для настройки сообщений;
• Напряжение питания: 12…24 В постоянного тока;
• Размер передней панели 305 × 69 мм.

Принципиальная схема

Устройство состоит из двух частей: блока управления и блока отображения. Две печатных платы соединяются друг с другом с помощью пары двухрядных разъемов и разделяются четырьмя втулками. Один из разъемов служит для передачи электрических сигналов, другой используется только как механический соединительный элемент.

Основным компонентом устройства является микроконтроллер PIC18F252 (U9). Он управляет всеми функциями и осуществляет алгоритм управления светодиодной матрицей.

Светодиоды соединены матрицей 40×7. Соединенные вместе катоды образуют столбцы матрицы, а аноды - строки. Матрица управляется динамически - строка за строкой. Светодиоды матриц переключаются специализированными микросхемами драйверов STP16CP05 (U101…U103) производства фирмы .

Каждая из этих микросхем содержит 16-битный регистр сдвига с последовательным входом и параллельным выходом, и регистр-защелку с 16 выходами. Выходы этого регистра с открытым стоком позволяют подключать нагрузку с напряжением питания до 20 В. Постоянный ток выходов варьируется от 5 до 100 мА и регулируется внешним резистором (R115…R117). Три светодиодных драйвера соединены каскадно (один за другим) и управляются микроконтроллером по интерфейсу SPI. Микроконтроллер посылает 48-разрядное слово, загружая одну строку. 40 младших разрядов представляют собой состояние светодиодов строки (1-вкл., 0-выкл.). 7 старших разрядов служат для управления анодами через 7 транзисторных ключей (VT101…VT107). 40-й бит остается неиспользованным. Микроконтроллер посылает 48-битовое слово через каждую миллисекунду.

За 7 циклов отображаются строки с первой по седьмую, затем идет 8-й дополнительный цикл, используемый для измерения температуры. Таким образом, частота обновления дисплея равна 125 Гц. Для регулировки яркости дисплея используются управляющие входы микросхем «разрешение выходов» (ОЕ). Каждый строчный цикл начинается с установки «лог. 0» на выводе OE (выходы разрешены). Длительность этого сигнала, который генерируется ШИМ модулем микроконтроллера, изменяется, в зависимости от желаемой яркости.

Необходимо отметить, что номера столбцов и строк матрицы не соотносятся с соответствующими выводами микросхем (U101…U103). Это сделано для упрощения разводки печатных плат. Биты, соответствующие определенным светодиодам, формируются на программном уровне.

Загрузить схему в формате PDF

Часы реального времени и календарь

Часы реального времени реализованы на микросхеме U10 - PCF8583 . Она содержит непосредственно часы со всеми необходимыми счетчиками и регистрами, календарь, будильник, генератор 32768 Гц и цепи интерфейса I 2 C. Ее энергопотребление является очень низким (порядка 10 мкА), а напряжение питания может находится в диапазоне 1…6 В. Такие характеристики гарантируют функционирование в течение длительного времени при использовании небольшой литиевой батарейки, или даже накопительного конденсатора. Разработанная печатная плата предусматривает оба варианта.

Типоразмер литиевой батарейки - 2032. При экспериментальной установке конденсатора емкостью 1 Ф, после отключения питания часы шли более недели. Для уменьшения прямого падения напряжения VD10, VD11 и VD12 должны быть диодами Шоттки. Подстроечный конденсатор C21 используется для установки частоты генератора 32768 Гц. Для связи по шине I 2 C используется модуль синхронного последовательного порта (MSSP) микроконтроллера PIC18F252. Модуль работает в режиме «ведущий». К той же шине может быть подключена внешняя память EEPROM (U11) для увеличения объема сохраняемых данных. В представленной версии прошивки микроконтроллера дополнительная память не требуется, поэтому устанавливать микросхему U11 не нужно.

Измерение температуры

Для измерения температуры воздуха используются датчики LM35 (U5, U6). Они откалиброваны непосредственно в градусах Цельсия. Выходной сигнал имеет коэффициент 10 мВ/°C. Напряжение питания должно быть между 4 и 30 В. Для измерений в полном диапазоне температур к выходам датчиков через резисторы R4 и R5 должно быть приложено отрицательное напряжение. Для этого нижние выводы датчиков подключаются к аналоговой земле через два диода (VD4, VD5 и VD6, VD7), которые поднимают ее потенциал примерно до 1.4 В. При таком включении датчиков напряжения источника +5 В для их питания будет недостаточно, поэтому в схему добавлен стабилизатор U1 (78L09).

Сигнал с датчика снимается между его выходом и отрицательным контактом. Напряжение между этими двумя выводами пропорционально величине температуры, а его знак (+ или -) говорит о характере температуры (выше или ниже 0 °С). Датчики подключаются к устройству трехпроводными кабелями. Программное обеспечение разработано так, чтобы измерять внутреннюю температуру с помощью U6, а внешнюю - U5.

Аналого-цифровой преобразователь

Выходы обоих датчиков LM35 подключены к микросхеме U4 - MCP3302 . Это АЦП последовательного приближения. Он обеспечивает измерения с разрешением 13 бит (12 бит плюс бит знака). MCP3302 имеет 4 аналоговых входа, которые могут быть сконфигурированы либо как 4 отдельных, либо как 2 дифференциальных. В данной схеме для преобразования биполярного напряжения от датчиков температуры LM35 используется вариант с двумя дифференциальными входами. Опорное напряжение для датчиков вырабатывает микросхема U7 - LM336 .

С помощью подстроечного резистора RP1 опорное напряжение устанавливается равным 2.55 В. Диоды VD8 и VD9 нужны для температурной компенсации. MCP3302 имеет интерфейс SPI, использующий четыре сигнальных линии. По этим линиям микроконтроллер (U9) осуществляет управление АЦП. Для повышения точности измерений аналоговая земля развязана с цифровой с помощью небольшой индуктивности (L6). Это ферритовый дроссель для поверхностного монтажа Z600 типоразмера 0805. Такие же дроссели применены для развязки питания АЦП, датчиков температуры и источника опорного напряжения (L4 и L5).

Управление яркостью

Для автоматической регулировки яркости дисплея используется интегральный датчик освещенности U8 (TSL257). Его выходное напряжение прямо пропорционально интенсивности света, попадающего на встроенный фотодиод. Это напряжение измеряется собственным АЦП микроконтроллера. От измеренного значения зависит скважность ШИМ модуля микроконтроллера, отсюда происходит изменение яркости свечения светодиодной панели. Чтобы избежать нежелательных флуктуаций яркости, программным способом вводится небольшая задержка управления ШИМ модулем.

Функции дисплея

Настройки дисплея осуществляются пользователем посредством трех кнопок S1…S3. Названия этих кнопок таковы:

• S1 - Вверх;
• S2 - Вниз;
• S3 - Установка.

Настройка часов

Для входа в режим настройки нажмите один раз кнопку «Установка». На дисплее появится надпись «Settings» . Для установки времени и даты нажмите кнопку «Вверх» или «Вниз», чтобы появилась надпись «Set time» . Опять нажмите кнопку «Установка» и дисплей покажет текущее время, где цифры часов будут мигать. Используйте кнопки «Вверх» или «Вниз» для установки текущего часа. Затем нажмите кнопку «Установка» для ввода минут. Когда текущее время в минутах установлено, дисплей переключается к настройке даты. Последовательно установите день, месяц и год и нажмите кнопку «Установка», чтобы завершить процесс настройки. Программа автоматически вычислит день недели.

Если дата выбрана неправильно (например, 29.02.10), на дисплее на некоторое время появится сообщение «ERROR », а затем программа вернется в начало настройки даты. Если дата установлена правильно, на дисплее появится установленное время с мигающим «ОК» , и программа будет ожидать подтверждения новых значений времени и даты. Если при этом нажать кнопку «Вверх», новые значения проигнорируются и программа возвратится в режим «Settings ». Если будет нажата кнопка «Вниз», устройство вернется на первый шаг процедуры «Set time ». При нажатии на кнопку «Установка», новые значения времени и даты принимаются, секунды сбрасываются и дисплей переходит в обычный режим. Программа автоматически переводит часы на летнее время (+1 час). Это происходит в последнее воскресенье марта в 3:00 утра. Возврат на зимнее время (-1 час) осуществляется в последнее воскресенье октября в 4:00 утра.

Окончание следует