Добрый день, уважаемый Кот! Не буду по-пусту болтать, а сразу поздравлю тебя с днём рождения: С ДНЁМ РОЖДЕНИЯ! Вот... ну а в подарок прими от меня небольшую статейку:)

Предыстория.

      Данный проект начинался ещё 2 года назад с небольшого устройства, призванного повышать уровень вежливости водителей на дорогах: небольшой светодиодный экранчик 7х6 точек под управлением AT90S2313, управляемый всего 2мя кнопками, на которые я повесил 6 (!) режимов работы. По определённой комбинации нажатия кнопок можно было выводить занесённые в память контроллера картиночки (типо смайлики), и даже бегущие сообщения. Видео его работы осталось, оно есть в приложении к статье. И всё бы закончилось хорошо, если бы не моя кошачья лень... Как только удалось более менее отладить устройство, интерес куда-то делся, а сам приборчик остался без корпуса валяться в дальнем углу тумбочки на съедение мышам. Эх... а ведь его могла ждать совсем другая жизнь... ну да ладно) всё что не делается, как говорится, - то не делается)

     По прошествии некоторого времени я вспомнил про свою недоделку, но когда увидел её, мне стало прям таки неловко перед самим собой... на столько она мне показалась смешной и убогой. Ведь я не стоял на месте, я учился, и мои теперешние представления о цифровой электронике совсем не стыковались с тем, что я увидел... Вот тогда-то и решил я сделать что-то по-совершенней, но общую идею хотелось оставить. А к тому времени, как я всё это решил, подошло время выбрать себе тему дипломного проекта, и я не долго думая, посовещавшись с сильными мира сего (с преподами на кафедре) взял себе тему: "Лабораторный макет бегущей строки".

Что это такое.

"Лабораторный макет бегущей строки", или по другому - Устройство индикации сообщений (УИС).

     Не будем рассусоливать, зачем оно, и где его использовать)) Но, диплом я защитил)
Итак, в основе - МК ATmega16. Он управляет светодиодной матрицей 32х7, выводя на неё сообщения. Сообщения заносятся в ПЗУ меги с помощью компьютерной клавиатуры. ПЗУ разбито на 5 равных (примерно:) сегментов, или банков, по 102 символа. Т.е. максимальная длина одного сообщения - 102 символа. Вызов сообщения инициируется по нажатию одной из 5 кнопок. Принципиальная схема ниже. Номиналы элементов приведены в перечне элементов, в приложении к статье.

Теперь подробнее.

Питание.

     Питание осуществляется от нестабилизированного блока питания 12 вольт, которые исправно выдаёт все 18-20 вольт. Для питания МК и прочих микросхем используется 5 вольт от стабилизатора, а чтобы не загружать стабилизатор ещё сильнее, было решено запитать матрицу от 12 вольт. Таким образом, цепочка питания такая: 12 нестабилизированного - 12 стабилизированного - 5 стабилизированного.

ДИСПЛЕЙ.

      Дисплей представляет из себя набор дискретных свтодиодов, включённых по традиционной схеме. Питание осуществляется через резисторы/транзисторы, которыми управляют регистры и дешифратор.
     Работа дисплея построена на 4х регистрах 74HCT573 и одном дешифраторе ИД4. Вывод изображения - как в телевизоре - построчно слева направа. Только одно отличие: вывод идёт слева направа по 4м сегментам дисплея по 8 точек (по 1 байту). Т.е. сначала записываем 8 бит в 1 регистр, затем во 2й, ... и в 4й, затем "разрешаем" работу строки с помощью дешифратора, который управляет транзистором. Затем обнуляем содержимое регистров, и всё по-новой для следующей строки.

Клавиатура.

      Клавиатура подключается в разъём, который был успешно вытащен из отдавшей душу материнки. Логика работы достаточно проста: По нажатию кнопки клавиатура генерит на соответствующих выводах последовательный код, который программно обрабатывается по прерыванию. Вся информация о кодах содержится в таблице, сопостовляя с которой полученный код, МК и выводит тот или иной символ.

Логика работы устройства.

     При включении индикатор работы начинает светиться и на дисплее появляется сообщение - заставка. После того, как заставка прошла можно считывать сообщения из ПЗУ и записывать новые. Для чтения достаточно нажать на кнопку 1...5. Если в памяти ничего не записано - ничего не появится) При нажатии, кстати, вибромоторчик приятно крутнётся, а индикатор работы с ПЗУ Включится и отключится, когда чтение закончится. Если в памяти есть что-то адекватное, это полезет на экран.
     Чтение из пзу организовано следующим образом. Сначала данные считываются из ПЗУ в специально отведённый сектор оперативной памяти. Сделано это потому что скорость чтения из ПЗУ заметно меньше чтения из ОЗУ. Вывод на дисплей производится уже из ОЗУ.

     Для записи нового сообщения, необходимо нажать и удерживать 3ю (ну я так захотел) кнопку, и после подачи тройного сигнала вибрацией включается режим приёма данных из клавиатуры (разрешаются прерывания). Набираем что-нибудь, можем редактировать набранное клавишей бакспейс, если сообщение набрано - нажимаем клавишу энтер - сигнал работы с ПЗУ начнёт суматошно мигать - выбираем банк памяти, в который будет произведена запись, жмём кнопку и ждём, пока погаснет индикатор. Вот, сбствнно и всё)

Прочее.

     Для более увлекательной работы с данным девайсом были добавлены сигналы индикации: моргание светодиода, писк пьезоизлучателя, вибрация от вибромоторчика... ну и их комбинации))

     Также был добавлен разъём DB9 (в простонародье - COM) для расширения возможностей девайса. По этому разъёму, например, можно реализовать шину данных I2C, или ещё чего) Также по этому разъёму и прошиваем контроллер.

Вся конструкция выполнена на 2х основных платах, плате дисплея и плате управления. Что они делают - я думаю понять не трудно.

     Программная часть весьма несовершенна... однако работает) Программа написана на асемблере. Отлаживалась в AVR Studio, ну и в железе) Прошивка МК осуществлялась послредством "5 проводков" через LPT порт, программой PonyProg2000. Тактирование осуществляется от встроенного генератора на 8 МГц.

 

     Если кто-либо захочет повторить это устройство, то при отладке могут возникнуть непонятные мерцания ненужных светодиодов одновременно с нужными: причина тому, как я понял в самый последний момент, несовершенство конструкции, а именно - возникают серьёзные наводки на шлейфе от МК до регистров, а поскольку входы у регистров весьма чувствительны, возникают эти самые мерцания. Выход - пытаться экранировать шлейф)

Ну и самое сложное и ответственное, что было проделано - всё было спрятано в корпус фирмы GAINTA. Вот так)

Теперь, правда, это ЧУДОвище живёт на кафедре КиПР Южно-Уральского Государственного Университета в Челябинске.

Заранее извиняюсь за качество видео... увы, но я не успел устроить фотосессию для всего того что делал))

Вопросы, если есть, на почту или как обычно)

Ещё пару фоток, "изунтри", так сказать)

В приложенных файлах - печатные платы в лайауте, файл протеуса, прошивка с исходником, перечень элементов на схему с номиналами, пара видяшек...



 


 

   

Файлы:
Видео истоки УИС
01.pdf
Архив с прошивкой
Видео УИС 1.0
схема
02.pdf
Печатные платы

Все вопросы в Форум.