نحوه ساخت نمایشگر LED با کیفیت پایین

قرار بود نحوه ساخت نمایشگر LED با کیفیت پایین رو توضیح بدم. توضیحات مفصل برای اینکه چرا این نمایشگر رو طراحی کردیم در پست بعدی هستش. این مطلب فقط از نگاه نحوه ساخت این نمایشگر هست.

تصویر شماره 1 – مدل نهایی

نحوه کار رو برای همین نمونه اولیه که ساختم شرح میدم، سایز بزرگتر هم با همین تکنیک و فاصله بیشتر بین لامپ ها ساخته می شود.

وسایل لازم:
1- LED شفاف پر نور 25 عدد (کم نور هم میشه استفاده کرد ولی پر نور ها قشنگ ترن بخصوص آبی، قرمز و سبزش)
2- کابل تلفن (دقت کنید کابل تلفن نه سیم تلفن) به مقدار لازم – فکر کنم 2 متر کافی باشه…
3- مقاومت 100 اهم 5 عدد
4- آردوینو یک عدد – من برای تست از Arduino Uno استفاده کردم اما برای سایز بزرگ چون تعداد پایه های خروجی کم بود از Arduino Mega استفاده کردم. ولی کلا در کارهای پایه و ساده هیچ فرقی با هم ندارند…
5- کابل USB برای آردوینو
6- محیط برنامه نویسی آردوینو Arduino IDE – از سایت آردوینو –اینجا– قابل دانلود هست
7- برد بورد کوچک، سیم های اتصال از برد بورد (اینها الزامی نیستند برای سهولت کار بهتر هست استفاده بشن)

از اونجایی که فرصت ما در اجرای این پروژه کم بود من حتی از لحیم هم استفاده نکردم و در واقع با برش کوچکی که روی سیم ها می دادم، اونها رو لخت می کردم و پایه های LED رو با سیم به هم می پیچوندم تا محکم بشن.

تصویر شماره 2 – نحوه اتصال LED به سیم تلفن

داخل هر کابل تلفن 6 رشته سیم مفتولی وجود داره، ما خیلی راحت میتونم روکش محافظ کابل رو برداریم و 6 رشته سیم مفتولی رو جدا کنیم. با این حساب ما 12 متر سیم خواهیم داشت.
هر LED دو پایه داره، که یکی از پایه ها به اندازه نیم سانت از دیگری بلندتره… پایه بلند پایه مثبت هست و پایه کوتاه پایه منفی…

روش کار من اینطور بود که یک تکه سیم مشکی به اندازه 70 سانت برداشتم، سر سیم را لخت کردم و به پایه مثبت یکی از LED ها وصل کردم (پایه لامپ رو با سیم لخت شده به هم پیچوندم)… دوباره 10 سانت پایینتر از سیم را لخت کردم و یک LED دیگه را با پایه مثبت به آن متصل کردم و همینطور ادامه دادم تا یک رشته با 5 عدد LED که با پایه مثبت به سیم وصل شدن داشته باشم. مجدد یک رشته سیم 70 سانتی دیگه برداشته و همین کار رو ادامه دادم تا در نهایت 5 رشته سیم مشکی (مطابق تصویر) که هر کدام 5 عدد LED با پایه مثبت به آنها متصل است داشته باشم. حالا طبق شکل زیر 5 رشته سیم را کنار هم بصورت عمودی خوابانده، یک رشته سیم زرد رنگ 70 سانتی دیگر برداشته و اینبار پایه های منفی LED ها را بصورت افقی به هم متصل می کنیم. و این کار را برای بقیه ردیف ها انجام می دهیم تا در نهایت یک شبکه توری شکل از 25 LED داشته باشیم.

طبق شکل حالا ما 10 رشته سیم آزاد داریم که 5 رشته برای سطرها (زرد رنگ) و 5 رشته برای ستون ها (مشکی) می باشند.
از آنجایی که ولتاژ خروجی Arduino بسته به نوع پایه 3.3 ولت یا 5 ولت می باشد و این ولتاز برای LED ها بسیار بالاست و باعث سوخت آنها می شود نیاز هست که بر انتهای سیم هایی که به پایه های منفی متصل شدند مقاومت 100 اهم نصب کنیم. در واقع انتهای سیم های زرد رنگ را لخت کرده و یک طرف مقاوت را به سیم متصل می کنیم و سر دیگر مقاومت را آزاد نگه می داریم (یا برای سهولت کار یک تکه سیم دیگر به آن وصل میکنیم).

نحوه اتصال مقاومت ها به سیم های زرد

بر روی هر آردوینو تعدادی پایه ورودی/خروجی قراردارد که همه پایه ها بسته به نوع داده دیجیتال یا آنالوگ شماره گذاری شده اند. بر روی Arduino Uno سر آزاد سیم های ستون ها (مشکی ها) را به ترتیب از چپ به راست به پایه های شماره 3و4و5و6و7 وصل می کنیم. و پایه های مقاومت ها رو (من بهشون سیم اضافه کردم) به ترتیب از بالا به پایین به شماره های 8و9و10و11و12 متصل می کنیم. فکر کنم همه چیز تو این عکس پایین کاملا شفافه…

نحوه اتصال سیم ها به پایه های آردوینو

حالا فقط تنها کاری که باقی مانده کنترل چراغها توسط برنامه هستش… از اونجایی که ما یک ماتریس سطری ستونی ساختیم، با دادن مختصات سطر و ستون می تونیم چراغ مورد نظر رو کنترل کنیم و البته با استفاده از حلقه ها و دستورات برنامه نویسی میتوانیم به سادگی شکلهای مختلفی ایجاد کنیم…
نرم افزار آردوینو احتیاج به نصب ندارد و بلافاصله قابل استفاده است. کابل USB را به کامپیوتر و به Arduino متصل می کنیم و نرم افزار را باز می کنیم. اگر برای اولین بار هست که از آردوینو استفاده می کنیم ممکن هست زمانی بین 3-5 دقیقه طول بکشه تا درایور مربوطه نصب بشه…
کد این سیستم خیلی ساده است. هر LED برای روشن شدن احتیاج به یک مقدار HIGH در پایه مثبت (پایه های شماره 3 تا 7) و یک مقدار LOW به پایه منفی (شماره های 8 تا 12) دارد.

برنامه زیر یک شروع خوب هست. کافی است کد زیر را Copy/Paste کنیم و در آردوینو از گزینه فایل آپلود کنیم. قبل از آپلود کردن باید از منوی Tools>Board مدل بورد آردوینو (مثلا UNO) رو انتخاب کنیم و از منوی Tools>Serial Port پورت بورد رو مشخص کنیم که معمولا توسط خود نرم افزار شناسایی میشه…

آماده پاسخگویی به هرگونه سوال / مشکل شما رو در این زمینه دارم. همین جا پیغام بگذارید.

نمونه کد:

#define COL 5 // x dimension
#define ROW 5 // y dimension

int row[ROW] = {8,9,10,11,12}; // Row’s Pins on Arduino –
int col[COL] = {3,4,5,6,7}; // Col’s Pins on Arduino +

void setup() {
Serial.begin(9600);
// sets the pins as output
for (int i = 0; i < COL; i++) {
pinMode(col[i], OUTPUT);
}
for (int i = 0; i < ROW; i++) {
pinMode(row[i], OUTPUT);
}
allOff();
}

void loop() {
for (int i=0;i<5;i++){
digitalWrite(row[i], HIGH); // High = Voltage
delay(500);
digitalWrite(row[i], LOW); // Low = Ground
}
}

void allOff()
{
for (int i=0;i<ROW;i++)
digitalWrite(row[i], LOW);

for (int i=0;i<COL;i++)
digitalWrite(col[i], HIGH);
}