Matrice dinamică cu led-uri - panou publicitar

Date initiale de proiectare :

- Organizarea LED-urilor intr-o matrice de 7 linii x 32 coloane, ce permite afisarea unor desene sau/si caractere de dimensiune variabila

- Multiplexarea sa se faca pe linii;

- Mesajul cu lungime variabila, stocat intr-o memorie EPROM;

- Mesajul sa se deruleze spre de la dreapta la stanga,

- Afisarea mesajului sa se faca ciclic;

- Se folosesc circuite integrate de complexitate mica si medie din familia 74LS***, 74ALS***,74HCT***,74AHCT***.

Solutii Tehnice Panou Afisare:

Folosirea unei matrici cu un numar destul de mare de LED-uri, a dus la alegerea solutiei afisarii multiplexate a informatiei, de unde rezulta o serie de avantaje :

- se reduce numarul de fire de comanda ;

- se reduce consumul de energie.

Pentru a comanda 7 linii si 32 coloane, o sa conectam toate LED-urile de pe o linie cu una din borne impreuna, urmand ca cealalta borna sa fie conectata impreuna cu echivalentele de pe coloane.

In final se obtine o structura de 7 + 32 = 39 fire, cu un consum redus de cel putin 7 ori in cel mai defavorabil caz (la un moment dat sunt aprinse, conform datelor de intrare, numai LED-urile de pe o linie).

Bineinteles ca apar si o serie de dezavantaje :

- se complica schema de comanda ;

- luminozitatea redusa a panoului.

Functionarea multiplexata se bazeaza pe faptul ca ochiul uman are tendinta de a integra efectul dat de o sursa luminoasa care pilpaie. Daca frecventa de palpaire este superioara lui 46Hz, ochiul percepe sursa ca fiind aprinsa continuu.

Exista doua posibilitati de lucru :

- comanda pe linii (la un moment dat toate LED-urile dintr-o linie pot fi stinse sau aprinse , funtie de informatia de afisat). La un moment dat o singura linie este activata, celelalte linii fiind dezactivate.

- comanda pe coloane (la un moment dat toate LED-urile dintr-o coloana pot fi stinse sau aprinse , funtie de informatia de afisat). La un moment dat o singura coloana este activata, celelalte linii fiind dezactivate.

La comanda pe linii , frecventa de trecere de la o linie la alta este 7x50Hz.

La comanda pe coloane , frecventa de trecere de la o linie la alta este 32x50Hz

Se alege comanda pe linii deoarece durata de activitate a unei linii este ceva mai mare, motiv pentru care senzatia de iluminare este mai intensa.

Semnalele digitale sunt amplificate cu ajutorul unor tranzistori, pentru a putea ataca cu un curent corespunzator LED-urile, tranzistori ce lucreaza in regim de comutatie (saturat/blocat).

Schema simplificata a driver-elor pentru LED-uri este reprezentata in figura alaturata.

Alegem LED-uri de 1,65V la 15mA. Deci R3 = 5-0,65-0,65-1,65 = 136,66.

Se alege o valoare standard (150) pentru care curentul prin LED este limitat la 13,6mA.

Q1 necesar activarii liniei se alege de tip Darlington, pentru a putea comanda :

32 x 13,6mA = 416mA.

Q3 necesar activarii coloanei, necesita un tranzistor mai modest , deoarece comanda un singur LED la un moment dat

Pentru a avea LED-ul aprins, avem nevoie de 0 logic pe Linx si 1 logic pe Colx. Orice alta combinatie, nu aprinde LED-ul.