Бугущая строка на базе микроконтролера ATmega48. Made by Hunter & Kosmos

В данной статье мы рассмотрим, как в домашних условиях изготовить бегущую строку.

Для ее реализации нам понадобится:

- микроконтроллер ATmega48;

- от 56 до 392 диодов (в зависимости от размера матрицы - от 8х7до 56х7);

- резисторы номиналом 330 Ом, 1 кОм и 10 кОм;

- 7 транзисторов КТ972 или его аналогов;

- сдвиговые регистры 74НС595 (от 1 до 7 штук, в зависимости от размера матрицы - 8, 16, 24, 32, 40, 48 и 56 столбцов);

- конденсаторы номиналом 100 нФ;

- клавиатура PS/2 и разъем под нее;

- блок питания.

Бегущая строка обладает следующими возможностями:

- ввод нового текстового сообщения и управление через подключаемую АТ-клавиатуру от персонального компьютера;

- длина текстового сообщения до 255 символов;

- максимальный размер светодиодной матрицы до 56х7;

- два типа шрифта - обычный и жирный, в зависимости от выбранной прошивки;

- отображаются все символы стандартной кодировки, включая специальные;

- регулировка скорости вывода текста;

- эффект инверсии текста;

- малое энергопотребление (100-200мА, включая светодиодную матрицу) позволяет питать всю схему от малогабаритного батарейного источника питания 5 вольт.

Принципиальная схема контроллера бегущей строки изображена на рис.1, а схема светодиодной матрицы - на рис.2.

Рис. 1 - Принципиальная схема контролера.

Рис. 2 - Принципиальная схема светодиодной матрицы.

В основу принципа работы бегущей строки заложен принцип динамической индикации. «Мозгом» всей схемы является микроконтроллер ATmega48 с включенным внутренним тактовым генератором 8 МГц. Он отвечает за опрос внешней клавиатуры, перекодировку информации и осуществление динамической индикации. Воспроизводимый текст хранится в энергонезависимой памяти EEPROM микроконтроллера. Транзисторными ключами VT1-VT7 осуществляется выбор отображаемой светодиодной строки. Далее в последовательно соединенные микросхемы сдвиговых регистров 74HC595 загружается информация. По окончании ее загрузки от микроконтроллера поступает импульс разрешения обновления и выходная информация заменяется на новую. Микросхемы 74HC595 отвечают за управление светодиодными столбцами - они питают светодиоды через токоограничивающие резисторы номиналом 330 Ом.

Схема была реализована на двух платах - управляющей плате и матрице светодиодов. Разъем клавиатуры Х1 типа «мама» MiniDIN6. Его можно выпаять из системной платы старого компьютера, но лучше и проще купить. Микроконтроллер ATmega48 подойдет практически любой (Atmega48-20PU, Atmega48-10 и др.). Транзисторы VT1-VT7 можно использовать любые другие структуры NPN - главное, чтобы они выдерживали ток всех одновременно включенных светодиодов одной строки. Значение токоограничивающих резисторов строк следует выбирать исходя из конкретного типа светодиодов. При этом также необходимо учитывать то, что максимально допустимый ток через одну микросхему 74HC595 не должен превышать значения 70мА. Если необходимо получить большой ток питания светодиодов, то можно выходы микросхем сдвиговых регистров подключить к дополнительным транзисторным ключам, через которые питать светодиоды. Иногда требуется сделать светодиодную матрицу больших размеров. В этом случае светодиоды включаются в группы, а каждая такая группа подключается вместо одного пикселя матрицы. Во время создания платы контролера важно не забыть, что 9-й вывод предыдущей микросхемы 74HC595 соединяется с 14-м выводом следующей микросхемы. Количество микросхем сдвиговых регистров определяется длиной матрицы - до 7 микросхем сдвиговых регистров.

Все клавиши клавиатуры можно поделить на 3 категории:

1. Функциональные клавиши: Esc, F1, F12, Bakcspace, Enter, Shift, Ctrl - управляют режимом работы бегущей строки.

2. Текстовые клавиши - используются для набора текста в режиме редактора.

3. Неактивные клавиши — присутствуют на стандартной компьютерной клавиатуре, но в этой конструкции не используются.

Чтобы войти в режим редактора текста, нажмите F1. Отображаемая информация на строке исчезнет и схема будет готова к вводу нового текста. Введите новый текст. По мере ввода текста он будет отображаться на строке. Если при вводе была допущена ошибка, то можно воспользоваться клавишей Backspace и стереть неправильно введенные символы. Если повторно нажать F1, то стирается весь текст, набранный в режиме редактора. F12 включает эффект инверсии (выделения) части текста. Повторное нажатие F12 отключает эффект инверсии (клавиша F12 тоже имеет свой символ, отображаемый в режиме редактора, который не виден в обычном режиме воспроизведения). Для переключения между русской и английской раскладками клавиатуры используйте клавишу Ctrl. В режиме русской раскладки будет гореть светодиод HL1. Когда текст полностью набран нажмите Enter - новая информация будет записана в энергонезависимую память контроллера и начнется воспроизведение нового текста.

И, в конце, хочется сказать спасибо всем тем кто принимал в этом участие и поддерживал нас морально, когда у нас ничего не получалось.

Удачи Вам с Вашими строками.

Рубрика: Технический раздел

Авторы: Супрун О. В., Николаев А. А. (ДРЕ-КС9-1)
Опубликовано: 22.10.11 01:32