Apie LED draiverius pramoniniuose aparatuose

Čia gal labiau sneka eitu apie “senuose pramoniniuose” aparatuose. Tačiau peržiūrėjau kelis interneto puslapius, kelis žurnalus ir pastebėjau, kad žmonės dažnai išradinėja dviračius. Todėl nutariau įdėti mano turimu kelių LED žaislų draiverių-valdymu principus. Tai trys skirtingi LEDais padabinti tablo: kelio ženklas, lifto indikatorius ir dvispalvė tablo iš neaišku kur.

LED driver matrix MCU dynamic

Schemos kiek panašios, bet kiek skirtingos. Pakalbėsim apie jas visas.

LED driver matrix MCU dynamic

a) lifto indikatorius. Įpatybės: stabilizatoriai ant PCB. Viskas maitinama nuo pramoninių 42V, stovi du stabilizatoriai “klasika” ant MC33063. Jokios egzotikos. Vienas stabilizatorius (5V) maitina MCU, logiką ir RS485, kitas specialiai šviesos diodams- apie 10V. Penkiavoltės TTL logikos ir HEF logikos išrišimas padarytas per siaubingai lėtus darlingtonus ULN2803. Kad supaprastinti BOM (bill of materials) mikroschema HEF4094 atlieka netik duomenų registro vaidmenį, o ir eilučių (arba stulpelių) dekoderio darbą.
Diodų matricos su bendrais laidais, todėl indikacija tiktai dinaminė. Esant tokiai “universaliai” schemai galima duonenys rodyti ir “eilutėmis” ir “stulpeliais”. Deja, eksperimentas parodė, kad visdėto reikia rodyti eilutėmis, kai išmetami kelių matricų duomenys ir uždegama bendra eilutė. Kitu atveju per blankiai šviečia.
Matrica “agregatuojasi” t.y. galima jungti kelias nuosekliai.

b) neaiškios kilmės dvispalvė matrica. Visa plokštė maitinama nuo 5V. Todėl nerikalinga jokie signalo lygio konvertoriai. Tačiau vistiek stovi buferis ir “arba” elementų mikroschemos signalo sustiprinimui.
Čia esminė mikroschema- Texas Instruments kombainas TPIC6B595 (8 bitų serial in, par out registras su “papiktintu” išėjimu: šims kitas mA ir iki 50V). Šitie valdo diodų matricos stulpelius. Tuo tarpu eilutės paleistos per paprasčiausia bin2dec dekoderį (SN74LS145) kuris savo ruožtu valdo stambesnius pnp darlingtonų rinkinius STA402A (iki 4A) kurie apjungia visos matricos eilutes.

Ši matrica irgi agregatuojasi (ant PCB net yra master slave jungtys).

c) kelio ženklas su dinamiškai keičiamu paveikslėliu. Čia tas kur žybi baisuoliškai nuotraukoje. O štai čia nėra diaminės indikacijos. Visas dinamiškumas pajungtas prie bendro laido per kurį, su PWM, keičiamas ženklo raiškumas. Čia laidų kiekį mažina specializuotos Toshiba TB62706BF mikroschemos. Šiaip jos per daug nesiskiria nuo anksčiau aprašytu TI čipų, tik dabar tai jau 16 bitų registras. LED draiveriai nusistato vienu rezistorium nuo 5 iki 90mA. Ši konkreti schema turi dar vieną įpatybę- ženklas dvispalvis, todėl sugudrauta ir pajungta po du diodus prie to pačio išėjimo, ir diodai komutuojami su rimtesniais mosfetais į žemę.

Teoriškai ženklas irgi agregatuojasi, nors PCB to nenumato.

Softas visiems šitiems aparatams galima sakyti identiškas ir primityvus (kartais reikia invertuoti signalą): nuosekliai supučiam duomenis (data-in ir clock), poto parenkam eilutę (jei reikia) arba ipučiam ją nuosekliai, poto sunčiam impulsą rodyti.
Gali iškilti klausimas apie visokias sinchronizacijas, bitu pataikymą į savo vietą, reset generavimą. Tačiau viso to… nereikia. Paprasčiausiai šios matricos rodo PASKUTINIUS informacijos baitus. Sena informacija paprasčiausiai nustumiama lauk į teorinį nieką (arba į kitą matricą).

Ką daryti paprastam megėjui, kuris negauna LEDinio šroto? 🙂 Manau geriausias sprendimas pirmojoje schemoje- detalės tikrai parduodamos parduotuvėse. Viena tik įpatybė- tai nėra LED draiveriai, ir srovė ribojama tik rezistoriais. Kai naudojama dinaminė indikacija, srovės statomos dažnai žymiai didesnės nei statiniam režime. Todėl reikia pasirūpinti, kad MCU neužtrigtu ir nesudegintu diodų.

P.S. Lifto indikatoriaus softas tame puslapyje yra neteisingas- jis naudoja stulpelių, o ne eilučių junginėjimą. Tai labai neryškai šviečia. Softas yra perrašytas. Ir jei toliau būsių peršalęs, tai iš neturėjimo ką rašyti įkelsiu taimerio projektėlį su ta hardware. Projektėlis man nepatiko dėl to indikatoriaus didumo ir kvailumo. Ir dar dėl to, kad mano šaltkalvystės talentai neišvystyti ir šūdas gavosi. 🙁

6 replies on “Apie LED draiverius pramoniniuose aparatuose”

  1. >Todėl reikia pasirūpinti, kad MCU neužtrigtu ir nesudegintu diodų.

    Hemm . O jei ant eilučių ar stulpelių šinos, ta prasme ant kievienos laido uždėjus kažką panašaus į http://www.sentex.ca/~mec1995/tutorial/xtor/xtor3/3xtor8.gif
    aišku be relės , diodu ir galbūt su vienu tranzu…
    ?

    Gautus kaip hardvarinis impulso t.y diodo švietimo periodo ribotuvas . 🙂

    Nors man su ta schema kažkas ne taip

    čia
    http://www.sentex.ca/~mec1995/tutorial/xtor/xtor3/xtor3.html
    blevyzgoja jog c1 užsikrauna per r1 bet negi r1 nėra šuntuojamas r2 (1k) per tranza r2 ( 12k) ( dar ir žymėjimas geras:) ) per atvirą tranzo emiterį

    Būtu R1 kokia 10- 100 kart mažsnins už r2 ( 1k) ir r2 (12k) sumą tai dar sutikčiau bet dabar ….
    Su
    http://www.sentex.ca/~mec1995/tutorial/xtor/xtor3/3xtor7.gif
    viskas gerai, mat kol C1 neužsikroves iki ten 0,7 V q1 emiteris neprasidares ir nešuntuoja C1 ir neįtakoja jo užsikrovimo ar neužsikrovimo laiko … Ar aš čia kažko nesupratau ar tikrai ten klaida …

  2. “Ir dar dėl to, kad mano šaltkalvystės talentai neišvystyti ir šūdas gavosi. ”
    Tačiau turi gerą gebėjimą rašyti straipsnius ir dalintis informacija 🙂

  3. Nesakysiu: tai toks išorinis apsaugos sprendimas čia tikrai nereikalingas. Prie tokių dažnių, jaučiu užtenktu įdėti kokius nors kondensatorius į LED eilučių grandines ir juos pakeliui iškrovinėti. Tačiau ir to nereikia. Čia padeda paprasčiausias procesoriuko vidinis watchdog taimeris. Tiesa, kiek aš pamenu, yra ir išoriniai hardwariniai watchdog taimeriukai (Maxim-dallas rodos gamina), o ir pačiam susikonstruoti tokį galima.
    Realiai užtenka MCU vidinio watchdogo ir aišku programinėje įrangoje reikia numatyti visokius nenumatytus momentus kad pvz. įjungimo metu atsitiktinė informacija neužžiebtu šviesos. Tiesa, diodai KELIAS MINUTES tikrai gali padirbėti ir ribiniam režime, kol neperkaista. 🙂

  4. gal ka is mikriu uztikes esi,Levai, valdymui ledu. galvoju daryti led tachometra, mintis tokia- keliant apsukas uzsidega led’u eilute. rades buvau projektele, bet ten mikre rusiska dinozauru laiku, kurios anlogai neaiskus..

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *