Proiectul constă în implementarea și comandarea unei matrice de LED-uri RGB și în parsarea de mesaje transmise prin Bluetooth pentru afișarea acestora.

• Matricea de LED-uri va avea dimensiunea de 8×8 și va fi alcătuită din LED-uri RGB 4 pini cu anod comun.
  
• Pentru comandarea matricei voi lega toți pinii de culoare pe linii și pinii anod pe coloane, astfel matricea va avea patru porturi.
  
• Pentru controlul matricii voi folosi patru registre de deplasare în configurație Daisy Chain deoarece această topologie permite registrului următor să utilizeze drept intrare, ieșirea registrului curent.
  
• Semnalele trimise for fi de 32 de biți, fiecare octet reprezentând un port.
  
• Microcontroller-ul va primi date prin intermediul modulului Bluetooth și le va trimite mai departe către matrice.

• 1 × Raspberry Pi
• 1 × ATmega328P
• 4 × 74HC595 (Shift Regiser)
• 1 × LM2940x (Low Dropout Regulator)
• 64 × LED RGB 4p Anod comun
• 32 × 2N2222A (Tranzistor NPN)

Pentru a nu arde regiștrii, m-am documentat, am calculat și am ajuns la concluzia că un tranzistor este suficient pentru fiecare ieșire de la regiștrii, iar matricea are nevoie de alimentare de la o sursă separată de Raspberry.

Am conectat microcontroller-ul ATmega328p la un Raspberry Pi 3B prin intermediul pinilor GPIO și am folosit un cristal de cuarț de 16MHz.
Cele 4 shift register-uri sunt conectate în configurație daisy chain, primul fiind cel care controlează tranzistorii pentru anozi.

In functia shift_data_out, pe rising edge al clock-ului, se shifteaza un byte bit cu bit pe portul legat la portul de input al primului shift register din circuit.

Functia blink aprinde si stinge toate ledurile de n ori.

Functia serial parseaza inputul primit, iar in functie de acesta se trimit biti pe iesire si se inchide/deschide latch-ul.

matrix.txt

Video Demo

Lipiturile slabe sunt spaima componentelor.

Componentele low level vin cu problemele lor, din aceasta cauza folosirea unui microprocesor MAX7219 impreuna cu o matrice de LED-uri fabricata reduce complexitatea proiectului exponential.

Descarcă arhiva

Am îndoit pinii de la LED-uri roșu, verde si albastru pe orizontală, iar anod-ul pe verticală.

Am lipit LED-urile.

LED-urile nu au venit cu datasheet așa că am testat dacă la valorile calculate pentru rezistențe culoarea va fi albă.

Matricea în funcțiune.

LED driving and controlling methods
How 74HC595 Shift Register Works
ATMEGA328P AVR (Arduino) Programming via GPIO (SPI)
74HC595 Datasheet

Exportă ca PDF