Светодиодная бегущая строка своими руками

Собрать бегущую строку на светодиодах промышленного образца, без навыков программирования микроконтроллеров и знания протоколов обмена данными, практически нереально. Ниже представлена простая схема небольшого табло на светодиодах. Если вы не боитесь трудностей и не хотите переплачивать за готовое изделие, можно закупить базовые модули, из которых будет собрано изделие.

Принципиальная схема бегущей строки на светодиодах

Контроллер взаимодействует через специальный интерфейс с внешними устройствами ввода. Это может быть обычная клавиатура, компьютер, смартфон. На основании полученных данных формируется полная цифровая матрица изображения, которая впоследствии выводится на плату с индикаторами.

Самостоятельную сборку бегущей строки можно выполнить на модуле управления на основе Arduino и несколько светодиодных блоков на контроллере max7219.

Модуль состоит и контроллера, и блока светодиодов 8х8 элементов. Такой размер элемента минимальный для вывода символов. Дело в том, что все матричные принтеры формировали изображение на печать именно на основе такого формата.

Контроллер max7219

Контроллер max7219 представляет собой блок интерфейса обмена информацией и памяти на 64 ячейки для управления светодиодами. В памяти все данные хранится в виде двухмерного массива.

Передача информации осуществляется через SPI интерфейс. SPI — трехпроводной интерфейс для двусторонней передачи данных между устройствами. Более подробно о принципе работы этого интерфейса можно прочитать здесь.

Для взаимодействия контроллера с платой ардуино используется лишь три канала: DIN, CS, CLK.

К стандартным разъёмам платы контроллера можно подключить до четырёх таких led модулей, создав табло 8 х 32 точки. Для увеличения количества подключаемых сегментов можно собрать простейший мультиплексор, который будет переключать управляющие сигналы на нужный модуль. Таким образом возможно выводить информацию на десятки матриц. На этом принципе построена работа всех ЖК-дисплеев.

Для облегчения передачи потока данных в ардуино есть специальная библиотека LedControlMS.

Это видео примера работы библиотеки со светодиодным дисплеем:

Более подробно об управлении матрицей при помощи микроконтроллера можно прочитать по ссылке.

Интерфейс ввода информации для последующего вывода на светодиодную матрицу

Для того что бы менять выводимый текст на своё усмотрение потребуется устройство ввода информации.

Способы передачи информации на контроллер Arduino:

• через клавиатуру с PS2 интерфейсом;
• через программную клавиатуру;
• через смартфон.

Вариантов обмена данными с платой контроллера, помимо стандартного подключения к компьютеру через ICP протокол, существует много.

В оболочку Аrduino IDE встроена библиотека для работы с PS2 клавиатурой. Можно использовать программные модули для работы со стандартной восьмикнопочной клавиатурой Аrduino. Организация ввода построена по принципу мобильных телефонов, когда на одной кнопке «подвешено» несколько символов. Подключив к плате Аrduino блютуз модуль возможно передавать тестовую информацию через смартфон.

Когда вы разберётесь с организаций бегущей строки на стандартных модулях Arduino, можно будет переходить к следующему этапу.

Аrduino и промышленные решения

Для создания более габаритных светодиодных дисплеев используются те же принципы адресации.

Для светодиодных панелей, размещаемых на улице, потребуются более мощные источники света, чем миниатюрный светодиодный дисплей. В качестве контроллеров вывода изображения используются max7219, а для коммуникации с мощными светодиодами служит драйвер питания на микросхеме ULN2803. Она имеет восемь линий коммутации управляющих сигналов, что идеально подходит для наших целей.

В конструкции рекламных дисплеев больших габаритов применяют сверхъяркие светодиоды со световым потоком 70-100 Лм.

В одноцветных (монохромных) светодиодных матрицах у каждого элемента существует два состояния: включено/выключено. Для передачи полноцветной информации используют RGB светодиоды с ШИМ-контроллерами управления яркостью для каждого цвета.

Когда мы идем по улицам города, нас окружают многочисленные яркие подвижные рекламные конструкции. Устанавливают их как на постройках, рекламных носителях, оконных проемах офисов и кафешек, так и просто крепят на окна машин. Размерами они тоже сильно могут отличаться друг от друга. Однако есть то, что все их объединяет – их основой является бегущая светодиодная строка.

Благодаря такой конструкции, как табло с бегущей строкой, до потребителей можно донести много информации. Впервые ответ на вопрос, как ее собрать, смогли дать жители Поднебесной. А сегодня сделать светодиодную бегущую строку своими руками может каждый. Важное правило: заранее подготовить все, что потребуется для работы.

Табло можно собрать своими силами из модулей и разнообразных приспособлений, перечисленных ниже. Но при сборке будьте внимательны, следите за инструкцией.

Содержание

Что вам понадобится?

Сборка бегущей строки возможна только в том случае, если у вас под рукой есть:

• материнская плата – ее также называют контроллером;
• несколько светодиодных модулей;
• пара блоков питания;
• магнитики;
• профиль и уголки из алюминия;
• 2-миллиметровые провода;
• винты с саморезами и герметиком;
• пила, дрель, шуруповерт.

Предназначение светодиодных модулей

Светодиодное табло считается носителем информации. Различают несколько их разновидностей в зависимости от цветовой палитры:

1. белые;
2. красные;
3. синие;
4. зеленые;
5. из нескольких цветов.

Их к тому же различают по шагам среди пикселей. Блоки питания выполняют важную роль – они преображают напряжение с 220 В в 5 вольт. Провода необходимы для объединения блока питания с модулем. Сборка бегущей строки возможна только с помощью магнитов. Профили с уголками из алюминия после их сборки – это корпус светодиодного табло.

Принимая во внимание тот факт, для чего нужна светодиодная панель, важное значение имеет и ее размер. В зависимости от габаритов корпуса они делятся на следующие категории:

1. Узкие – отличное решение для рекламы на автомобилях.
2. Средние – используются для сборки табло своими руками размерами до 6 м.
3. Широкие – получили широкое применение для корпуса более 6 м, их размеры могут быть любыми.

Процесс сборки строки

Рассмотрим подробный процесс сборки бегущей строки:

• На стол кладем модули в направлении слева направо. Их соединяем друг с другом проводами вместе со шлейфами питания. У модулей имеются соответствующие гнезда для проводов.
• Потом соединяем модуль с помощью направляющих. Накладываем направляющие на модули и закручиваем болты.
• Соединяем блок питания с контролером 1,5-миллиметровым проводом. В нем к тому же имеется отверстие для того, чтобы прикрепить шлейф и провода.
• Материнская плата соединяется с модулем шлейфом.
• Одного блока питания, мощность которого 40 ампер, будет достаточно для 8 модулей.
• Затем нужно все загерметизировать. Герметиком смазываем стыки между модулей. Подобные работы необходимо выполнять очень тщательно. В результате у вас должна выйти герметичная работающая бегущая строка на светодиодах из цифровых модулей.

На данном этапе смотрим инструкцию по сборке корпуса бегущей строки:

• С помощью различных размеров профиля вы можете получить корпус какой угодно формы, в него вы впоследствии поместите светодиодную LED-панель с бегущей строкой.
• Профиль из алюминия нарезаем согласно определенным габаритам, однако сокращаем длину на несколько миллиметров. С помощью уголков собираем корпус нашего устройства.
• Вкладываем подготовленную бегущую строку, сделанную своими руками, в алюминиевый корпус. В корпусе делаем отверстие, чтобы вывести провода питания и USB-выход.
• Из любого металлического листа вырезаем необходимую заднюю панель. Саморезами и шуруповертом крепим к основанию корпус. Герметиком замазываем все стыки.
• В конце нужно произвести программирование светодиодной бегущей LED-строки. Программа для них бывает разной сложности. Эти манипуляции возможно выполнить на любом программном обеспечении.

Если вы учитывали все советы и строго следовали инструкции по установке светодиодной бегущей строки, то у вас все должно получиться.

Где применяется бегущая строка?

Светодиодная бегущая строка, благодаря своим конструктивным особенностям, позволяет монтировать ее как в помещении, так и снаружи его. Изделие способно работать в автономном состоянии, при котором даже не нужно его подключать к ПК. Сборка светодиодной бегущей строки своими силами сегодня очень актуальна.

Она незаменима для рекламы разной продукции и услуг. Как всем известно, движущийся объект привлекает намного больше внимания, чем неподвижный, а при применении электронного табло у вас будет одновременно статическая и динамическая рекламная конструкция. Схему бегущей строки вы можете подобрать индивидуально, стиль дизайна текста тоже можно подобрать исходя из собственных предпочтений.

pogranecЭлектроника / ArduinoДобавлено 5 комментариев В этой статье автор-самодельщик нам подробно расскажет, как сделать электронное устройство «бегущая строка». Устройство работает на популярной платформе Ардуино и несложно для повторения.Итак, для изготовления электронного устройства понадобятся следующиеМатериалы и инструменты:-Фрезер;-Аккумуляторная дрель;-Электрический лобзик;-Зажимы;-Струбцины;-Лобзик;-Рулетка;-Нож;-Линейка;-Клеевой пистолет;-Мультиметр;-Паяльные принадлежности;-Кусачки;-«Третья рука»;-Стриппер;-Фанера 6 мм;-Шурупы;-Столярный клей;-Масло;-Эпоксидная смола;-Изолента ;-Наждачная бумага;-Силиконовые ножки;-Ардуино Нано;-Светодиодная матрица 8Х8 — 2 шт;-Защищенный литий-ионный аккумулятор 18650;-Держатель батареи;-Регулятор напряжения;-Выключатель;-Макетная плата;-Провода;Шаг первый: корпусИз фанеры вырезает детали корпуса. Склеивает детали.Вырезает окно для матрицы.Подгоняет под размер.Шаг второй: регулировка напряженияПредварительно собирает устройство и регулирует плату напряжения. Выходное напряжение на плате должно быть не выше 5 В.Шаг третий: программное обеспечениеТеперь переходит к программному обеспечению. Загружает его.Программное обеспечение ArduinoСкачиваем, разархивируем и загружаем в подпапку «MaxMatrix» папки «Библиотеки» код.Код и библиотекаДальше производит настройку. При первом запуске программного обеспечения Arduino выбирает тип Arduino. В данном случае это Arduino Nano (1-е фото). Затем открывает окно Serial Monitor (2-е фото).Выбирает USB-порт, к которому подключен Arduino.Теперь код нужно сгенерировать код. На фото показаны этапы компиляции. Вставляет код и нажимает кнопку загрузки — программа начинает компиляцию и загрузку кода.В случае ошибки нужно заменить Processor «ATmega328P» на «ATmega328P (Old bootloader)»Между скобками, отмечено красным, вставляет нужный текст.Меняет скорость прокрутки.И яркость.Аккумулятор емкостью 3000 мАч на уровне 5 яркости дисплея, должен проработать более 20 часов, при 10 — более 14 часов и при 15 — более 12 часов. Также можно включать его от блока питания.Шаг четвертый: сборкаТеперь нужно соединить две светодиодные матрицы. Мастер обрезает контакты и припаивает провода по следующей схеме:Первый дисплей верх — второй дисплей низ VCC — VCC GND до — GND DOUT до — DIN CS до — CS CLK до — CLKТермоклеем приклеивает матрицу к окошку.Сверлит отверстия и устанавливает выключатель и разъем.Устанавливает держатель батареи.Припаивает к матрице провода и их же к Ардуино, по следующей схеме:VCC — 5 ВGND — GNDОт DIN — D12От CLK — D11CS — D10Припаивает провода от регулятора напряжения к Ардуино: VOUT + — VIN VOUT- — GNDПриклеивает внутрь корпуса небольшие бруски. На них будет опираться лицевая панель и задняя крышка.Припаивает провода к выключателю и батарейному держателю.На двусторонний скотч приклеивает детали внутри корпуса, вставляет батарею в отсек и проверяет работу устройства.Устанавливает лицевую панель и заднюю крышку.Покрывает корпус маслом и приклеивает силиконовые ножки.Все готово.Весь процесс изготовления электронного устройства можно посмотреть на видео.Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь. Используемые источники:

• https://svetodiodinfo.ru/svoimi-rukami/svetodiodnaya-begushhaya-stroka-sxema.html
• https://lampagid.ru/vidy/svetodiody/begushhaya-stroka
• https://usamodelkina.ru/12596-delaem-jelektronnoe-ustrojstvo-beguschaja-stroka-svoimi-rukami.html