Направили смо серију туторијала за Распберри Пи, у којима смо покривали повезивање Распберри Пи-а са свим основним компонентама попут ЛЕД-а, ЛЦД-а, дугмета, једносмерног мотора, серво-мотора, корачног мотора, АДЦ-а, регистра померања итд. Такође имамо објавио неколико једноставних Распберри Пи пројеката за почетнике, заједно са неколико добрих ИоТ пројеката. Данас ћемо, у наставку ових водича, управљати 8к8 ЛЕД матричним модулом компаније Распберри Пи. Написаћемо питхон програм за приказивање знакова на матричном модулу.
Такође проверите Повезивање 8к8 ЛЕД матрице са Ардуином и ЛЕД матрице са АВР микроконтролером.
Компоненте потребне:
Овде користимо Распберри Пи 2 Модел Б са Распбиан Јессие ОС. Сви основни хардверски и софтверски захтеви су претходно разматрани, можете их потражити у Уводу Распберри Пи и Трепћући лампица Распберри ПИ за почетак, осим онога што нам треба:
- Распберри Пи одбор
- Напајање (5в)
- Кондензатор од 1000уФ (повезан преко напајања)
- Отпорник 1КΩ (8 комада)
8к8 ЛЕД матрични модул:
8 * 8 ЛЕД матрични модул садржи 64 ЛЕД (диоде које емитују светлост) који су распоређени у облику матрице, па је отуда и назив ЛЕД матрица. Ови компактни модули доступни су у различитим величинама и многим бојама. Можете их изабрати по својој удобности. ПИН конфигурација модула је као што је приказано на слици. Имајте на уму да пиноути модула нису у реду, тако да ПИН-ови треба да буду нумерисани тачно како је приказано на слици како би се избегле грешке.
У модулу ЛЕД Матрик постоји 8 + 8 = 16 заједничких терминала. Преко њих имамо 8 заједничких позитивних терминала и 8 заједничких негативних терминала, у облику 8 редова и 8 колона, за повезивање 64 ЛЕД у матричном облику. Ако би модул био нацртан у облику шеме, добићемо слику као што је приказано доле:
Дакле, за 8 редова имамо 8 уобичајених позитивних терминала (9, 14, 8, 12, 17, 2, 5). Узмимо у обзир први ред, ЛЕД диоде од Д1 до Д8 имају заједнички позитивни прикључак и пин се изводи на ПИН9 ЛЕД матричног модула. Када желимо да једна или све ЛЕД диоде у РЕДУ буду укључене, одговарајући пин ЛЕД МОДУЛА треба да се напаја са + 3.3в.
Слично уобичајеним позитивним терминалима, имамо 8 заједничких негативних терминала као колоне (13, 3, 4, 10, 6, 11, 15, 16). За уземљење било које ЛЕД диоде у било којој колони, одговарајући заједнички негативни прикључак мора бити уземљен.
Објашњење кола:
Везе између Распберри Пи и ЛЕД матричног модула приказане су у доњој табели.
|
ЛЕД матрични модул Пин бр. |
Функција |
Распберри Пи ГПИО Пин Но. |
|
13 |
ПОЗИТИВНО0 |
ГПИО12 |
|
3 |
ПОЗИТИВНО1 |
ГПИО22 |
|
4 |
ПОЗИТИВНО2 |
ГПИО27 |
|
10 |
ПОЗИТИВНО3 |
ГПИО25 |
|
6 |
ПОЗИТИВНО4 |
ГПИО17 |
|
11 |
ПОЗИТИВНО5 |
ГПИО24 |
|
15 |
ПОЗИТИВНО6 |
ГПИО23 |
|
16 |
ПОЗИТИВНО7 |
ГПИО18 |
|
9 |
НЕГАТИВНО0 |
ГПИО21 |
|
14 |
НЕГАТИВНО1 |
ГПИО20 |
|
8 |
НЕГАТИВНО2 |
ГПИО26 |
|
12 |
НЕГАТИВНО3 |
ГПИО16 |
|
1 |
НЕГАТИВНО4 |
ГПИО19 |
|
7 |
НЕГАТИВНО5 |
ГПИО13 |
|
2 |
НЕГАТИВНО6 |
ГПИО6 |
|
5 |
НЕГАТИВНО7 |
ГПИО5 |
Ево коначног дијаграма кола за повезивање 8к8 ЛЕД матрице са Распберри Пи:
Објашњење:
Овде ћемо користити Мултиплекинг технику за приказивање ликова на 8к8 ЛЕД матричном модулу. Дакле, хајде да разговарамо о овом мултиплексирању детаљно. Рецимо ако желимо да укључимо ЛЕД Д10 у матрици, треба да напајамо ПИН14 модула и уземљимо ПИН3 модула. Са овом ЛЕД лампицом Д10 ће се укључити како је приказано на доњој слици. Ово такође прво треба проверити за МАТРИКС да би се знало да је све у реду.
Рецимо сада, ако желимо да укључимо Д1, морамо да напајамо ПИН9 матрице и уземљимо ПИН13. Са тим ће ЛЕД Д1 светлити. Тренутни правац у овом случају приказан је на доњој слици.
Сада, што се тиче незгодног дела, узмимо у обзир да желимо истовремено да укључимо и Д1 и Д10. Дакле, требали бисмо напајати и ПИН9, ПИН14 и уземљити оба ПИН13, ПИН3. Ово ће укључити ЛЕД Д1 и Д10, али уз то ће укључити и ЛЕД Д2 и Д9. То је зато што деле заједничке терминале. Дакле, ако желимо да укључимо ЛЕД диоде дуж дијагонале, бићемо присиљени да укључимо све ЛЕД диоде успут. Ово је приказано на доњој слици:
Да бисмо избегли овај проблем, користимо технику звану Мултиплексирање. Такође смо разговарали о овој Мултиплекинг техници док смо повезивали 8к8 ЛЕД матрицу са АВР-ом, овде поново објашњавамо. Иста техника мултиплексирања користи се и у померању текста на 8к8 ЛЕД матрици са Ардуином и са АВР микроконтролером.
Људско око не може да ухвати фреквенцију већу од 30 ХЗ. То је ако се ЛЕД непрекидно УКЉУЧУЈЕ И ИСКЉУЧУЈЕ брзином од 30Хз или више. Око види ЛЕД непрекидно УКЉУЧЕНУ. Међутим, то није случај и ЛЕД ће се заправо непрестано палити и гасити. Ова техника се назива мултиплексирање.
Рецимо, на пример, желимо да укључимо само ЛЕД Д1 и ЛЕД Д10 без укључивања Д2 и Д9. Трик је у томе што ћемо прво напајати само ЛЕД Д1 помоћу ПИН-а 9 и 13 и сачекати 1мСЕЦ, а затим ћемо га ИСКЉУЧИТИ. Тада ћемо напајати ЛЕД Д10 помоћу ПИН-а 14 и 3 и сачекати 1мСЕЦ, а затим ћемо га ИСКЉУЧИТИ. Циклус се континуирано одвија са високом фреквенцијом и Д1 и Д10 ће се брзо палити и гасити, а чини се да ће обе ЛЕД диоде непрекидно бити укључене за наше око. Значи да истовремено напајамо само један ред (ЛЕД), елиминишући шансе за укључивање других ЛЕД диода у другим редовима. Овом техником ћемо приказати све ликове.
То можемо даље разумети на једном примеру, на пример ако желимо да прикажемо „А“ на матрици, као што је приказано доле:
Као што је речено, за час ћемо УКЉУЧИТИ један ред, На т = 0м СЕК, ПИН09 је постављен ВИСОКО (остали РЕД пинови су НИСКО у овом тренутку), ПИН3, ПИН4, ПИН10, ПИН6, ПИН11, ПИН15 су уземљени (остали ЦОЛУМН пинови су ВИСОКИ у овом тренутку)
На т = 1м СЕК, ПИН14 је постављен ВИСОКО (остали РЕД пинови су НИСКО тренутно), ПИН13, ПИН3, ПИН4, ПИН10, ПИН6, ПИН11, ПИН15, ПИН16 су уземљени (остали ЦОЛУМН пинови су ХИГХ у овом тренутку)
На т = 2м СЕК, ПИН08 је постављен ВИСОКО (остали РЕД пинови су НИСКО у овом тренутку), ПИН13, ПИН3, ПИН15, ПИН16 су уземљени (остали ЦОЛУМН пинови су ВИСОКИ у овом тренутку)
На т = 3м СЕК, ПИН12 је постављен ВИСОКО (остали РЕД пинови су НИСКО у овом тренутку), ПИН13, ПИН3, ПИН15, ПИН16 су уземљени (остали ЦОЛУМН пинови су ВИСОКИ у овом тренутку)
На т = 4м СЕК, ПИН01 је постављен ВИСОКО (остали РЕД пинови су НИСКО у овом тренутку), ПИН13, ПИН3, ПИН4, ПИН10, ПИН6, ПИН11, ПИН15, ПИН16 су уземљени (остали ЦОЛУМН пинови су ВИСОКИ у овом тренутку)
На т = 5м СЕК, ПИН07 је постављен ВИСОКО (остали РЕД пинови су НИСКО тренутно), ПИН13, ПИН3, ПИН4, ПИН10, ПИН6, ПИН11, ПИН15, ПИН16 су уземљени (остали ЦОЛУМН пинови су ВИСОКИ у овом тренутку)
На т = 6м СЕЦ, ПИН02 је постављен ВИСОКО (остали РЕД пинови су НИСКО у овом тренутку), ПИН13, ПИН3, ПИН15, ПИН16 су уземљени (остали ЦОЛУМН пинови су ВИСОКО у овом тренутку)
На т = 7м СЕЦ, ПИН05 је постављен ХИГХ (остали РЕД пинови су НИСКО у овом тренутку), ПИН13, ПИН3, ПИН15, ПИН16 су уземљени (остали ЦОЛУМН пинови су ВИСОКИ у овом тренутку)
Овом брзином, на екрану ће се непрекидно приказивати знак „А“ као што је приказано на слици.
Питон Програм за приказивање слова на матрица користећи Распберри Пи дат је у наставку. Програм је добро објашњен коментарима. Вредности порта за сваки знак дате су у програму. Можете приказати било који знак који желите само променом вредности „пинп“ у „фор петље“ у датом програму. Такође погледајте демо видео испод.