تابلو روان

جلسه نخستین مدار عملی تابلو روان را برای شما توضیح میدهم.جهت ارائه مناسب تر مطالب در کنار هر مدار من شماتیک آن مدار را که در نرم افزار Proteus طراحی نموده‌ام را که قابلیت شبیه سازی را نیز دارا میباشد، جهت دانلود در اختیار شما علاقمندان قرار دادم.

لیست قطعات مدار - میکروکنترلر ATmega8٭

- LED قرمز 35 عدد

- مقاومت 330 اهمی 5 عدد

- سوکت 28 پین جهت میکرو ATmega8

- برد هزار سوراخ 15 در 10 سانتی متر

٭ قطعاتی که تعداد آنها مشخص نشده، مقدار آن یک عدد است.

٭جهت تهیه میکرو پروگرم شده اینجا کلیک کنید.

بله تمامی قطعات مورد نیاز جهت ساخت این مدار همین چند قطعه ذکر شده در لیست فوق میباشد. حال برای ساخت مدار بهتر است ابتدا ماتریس LED را بسازید. نقشه این ماتریس در تصویر زیر آورده شده :

همانطور که مشاهده میکنید در تصویر فوق من تمامی کاتد های LED های موجود در یک سطر را به هم و آندهای LED های موجود در یک ستون را به یکدیگر متصل کرده‌ام. حتما بعد از ساخت ماتریس و قبل از ادامه مونتاژ سایر قطعات ماتریس LED را توسط اعمال یک ولتاژ بین 3 تا 9 ولت به سطرها و ستون ها تست کنید تا از اتصال صحیح آن اطمینان حاصل کنید.

حال نوبت به نصب سوکت 28 پین میرسد، دلیل استفاده از سوکت، جلوگیری از صدمه دیدن میکرو کنترولر در حین لحیم کاری است و در عین حال به شما اجازه میدهد که از میکرو در پروژه های دیگر هم استفاده کنید. بعد از نصب سوکت به سراغ مقاومت های 330 اهمی رفته و آنها را به پین های صفر تا پنج Portd وصل نمایید و سر دیگر مقاومت ها را به ستون های ماتریس LED متصل نمایید. به نقشه زیر دقت کنید.

همانطور که در نقشه نیز مشاهده میکنید. مقاومت R1 به ستون 1 و مقاومت R2 به ستون 2 و ... مقاومت R5 به ستون 5 ماتریس LED متصل میشود. حالا مدار شما کامل شده!!! و شما صاحب یک تابلو روان واقعی هستید! و پس پروگرم کردن میکرو میتوانید نتیجه کار خود را ببینید و لذت ببرید. البته این مدار جهت کار به ولتاژی بین 4.5 الی 5 ولت نیازمند است. در صورتی که از باطری کتابی و یا سایر منابع تغذیه که دارای ولتاژ بالاتر هستند و یا خروجی آنها تثبیت شده نیست استفاده میکنید. بهتر است تا از یک مدار رگولاتور ولتاژ استفاده نمایید. جهت ساخت مدار رگولاتور ولتاژ قطعات زیر را تهیه نمایید.

لیست قطعات مدار - آی سی رگولاتور ولتاژ 7805

- خازن 470 میکروفاراد 16 ولت 2 عدد

٭ قطعاتی که تعداد آنها مشخص نشده، مقدار آن یک عدد است.

نقشه مدار رگولاتور ولتاژ را نیز در تصویر بالا مشاهده میکنید. من به شما توصیه میکنم که ابتدا مدار را موتتاژ کنید ولی خروجی آنرا به میکرو متصل نکنید. بلکه با اعمال یک ولتاژ بالای 8 ولت به ورودی های آن از و تست ولتاژ خروجی(که بایستی در حدود 5 ولت باشد) از عملکرد صحیح آن اطمینان حاصل نموده و سپس آنرا به پایه های میکرو کنترولر متصل نمایید.

اگر تابحال تمامی مراحل فوق را بدرستی انجام داده باشید اکنون مدار شما، مثل مدار من که در تصویر زیر نشان داده‌ام در آمده است.

البته همانطور که متوجه شدید در تصویر بالا یک کانکتور مادگی در سمت راست ماتریس LED من نصب کردم. دلیل وجود این کانکتور برنامه ریزی مستقیم میکرو کنترلر در حین کار مدار است. با این کار من دیگر نیازی به جابجا کردن میکروکنترلر و قرار دادن آن در پروگرمر نداشتم و مراحل تست برنامه را به سرعت انجام میدهم.

حال نوبت به توضیح برنامه هست. من برنامه این میکرو را به زبان بیسیک نوشتم و از نرم افزار BASCOM-AVR استفاده کردم.

جهت تهیه نرم افزار BASCOM-AVR، اینجا کلیک کنید.

$regfile = "m8def.dat"
$crystal = 8000000

همانطور که میدانید، دستوراتی که با علامت "$" در BASCOM آغاز میشوند، جزو دستورات کمپایلر به حساب می‌آیند. و در زمان کمپایل کدی را تولید نمیکنند. دو دستور فوق نیز همینگونه هستند. در دستور اول نوع میکرو برای کمپایلر تعریف میشود که در اینجا ATmega8 میباشد و در دستور بعدی فرکانس کریستال بر حسب هرتز مشخص میشود.در این برنامه مقدار فرکانس تعریفی هشت مگاهرتز است. توجه داشته باشید که من در مدار تابلو روان خود، از کریستال خارجی استفاده نکردم. لذا این دستور تعیین کننده فرکانس اسیلاتور داخلی میکروکنترلر میباشد.

Config Portb = Output
Config Portd = Output

در دو دستور فوق پورت های B,D بعنوان خروجی پیکربندی گشته‌اند. من در این مدار تابلو روان از پورت B برای راه اندازی و کنترل سطرها و از پورت D جهت راه‌اندازی ستون‌ها استفاده کرده‌ام.

Dim Row As Byte
Dim Scan As Byte

در این دو دستور من دو متغییر از نوع بایت تعریف کردم. متغییر Row جهت شمارش سطرها و متغییر Scan جهت تهیه سیگنال جاروب در سطرها استفاده میشود.

بعد از موارد فوق در برنامه، به حلقه اصلی برنامه میرسیم. جهت ساخت این حلقه از دستور Do-Loop استفاده شده و بدلیل عدم ذکر هیچگونه شرطی در این دستور، دستورات موجود در بدنه این حلقه به تعداد بینهایت بار اجرا میگردند.

Scan = &B11111110

در ابتدای حلقه Do-Loop متغییر Scan، مقدار دهی اولیه میشود تا سیگنال مورد نیاز جهت فعال نمودن سطر نخست تولید گردد. با توجه به ساختار ماتریس LED مورد استفاده در این تابلو روان ( اتصال کاتد LED های موجود در یک سطر به یکدیگر ) جهت فعال سازی یک سطر باید پین مربوط به آن سطر در میکرو صفر شود و سایر پین های مربوط به دیگر سطرها، یک شوند. همانطور نیز که مشاهده کردید در دستور فوق نیز بیت نخست متغییر Scan نیز صفر شده که مربوط به سطر اول ماتریس است و سایر بیت‌ها نیز یک شده‌اند. در نتیجه فقط سطر اول فعال خواهد شد و سایر سطرها غیر فعال هستند.

در ادامه برنامه به حلقه For-Next میرسیم. متغییر Row در این حلقه با صفر مقدار دهی اولیه میشود و اجرای دستورات حلقه تا رسیدن این متغییر به عدد 6 تعریف شده. لذا تعداد دفعات اجرای دستورات درون حلقه 7 بار خواهد بود. درواقع ما در درون این حلقه یک بار کامل کل سطرهای ماتریس را که هفت عدد میباشد جاروب میکنیم.

    For Row = 0 To 6
        Portb = Scan
        Rotate Scan , Left
        Portd = Lookup(row , Gelayof)
        Waitus 20
        Portd = 0
    Next Row

در اولین دستور در حلقه For-Next مقدار متغییر Scan در پورت B میکروکنترلر قرار میگیرد. تا سطر مورد نظر در ماتریس فعال شود. در دستور بعدی متغییر Scan به اندازه یک بیت به سمت چپ شیفت چرخشی داده میشود. با این شیفت صفر موجود در این متغییر به سمت چپ منتقل شده و جای آنرا یک بیت یک پر میکند. بعنوان مثال در نخستین بار اجرای این دستور متغییر Scan از مقدار 11111110 به مقدار 11111101 تغییر میکند و در شیفت بعدی به 11111011 تا اینکه بعد از هفتمین شیفت بصورت 10111111 در می‌آید. که در هفتمین مرحله در واقع بیت هفتم، صفر شده است که باعث فعال گشتن سطر هفتم ماتریس خواهد شد.

در این برنامه من قصد نمایش حرف A را داشتم، لذا جدولی با نام Gelayof در برنامه تعریف کردم .همانطور نیز که در زیر مشاهده میکنید، جهت ذخیره اطلاعات مربوط به حرف A من از هفت بایت استفاده نمودم و اطلاعات مربوط به هر سطر را در یک بایت قرار داده‌ام. از طرفی چون در این مدار پهنای ماتریس LED، پنج است فقط از پنج بیت اول هر بایت استفاده شده و سه بیت با ارزش آن صفر شده‌اند. شما بنابر نیاز خود میتوانید با تغییر دادن وضعیت بیتها به نمایش هر شکل و یا کاراکتری بپردازید.

Gelayof:
Data &B00000100
Data &B00001010
Data &B00010001
Data &B00010001
Data &B00011111
Data &B00010001
Data &B00010001

حال اطلاعات این جدول مرحله به مرحله و سطر به سطر خوانده شده و در پورت D قرار میگیرد.این عمل توسط دستور Lookup در برنامه صورت میگیرد. در این دستور بایت مورد نظر ( اطلاعات سطر مورد نظر ) توسط متغییر Row تعیین میشود. بعد از قرار دادن اطلاعات مربوط هر سطر در پورت D به اندازه 20 میکرو ثانیه این اطلاعات در پورت نگاه داشته میشود تا LED های موجود در آن سطر روشن بمانند و اثر آن در چشم بیننده باقی بماند. سپس پورت D صفر میشود و اعمال فوق مجددا جهت سطر بعدی تکرار میگردد.

بعد از هر بار جاروب کامل تمامی سطرها، کنترل برنامه از حلقه For-Next خارج شده و مجددا متغییر Scan مقدار دهی اولیه شده تا برای جاروب مجدد آماده گردد. بله به همین سادگی شما یک نمونه ساده از تابلو روان را ساختید!

متن کامل برنامه را بصورت یکجا در زیر آورده شده است.

'*********************************************
'* This Program Writing By : Hossein Lachini *
'* This, Displyed "A" on the Signe Board     *
'* For to get more details visit :           *
'*                 www.HLachini.com          *
'* Contact to me by : [email protected]     *
'*********************************************
$regfile = "m8def.dat"
$crystal = 8000000

Config Portb = Output
Config Portd = Output

Dim Row As Byte
Dim Scan As Byte

Do
    Scan = &B11111110
    For Row = 0 To 6
        Portb = Scan
        Rotate Scan , Left
        Portd = Lookup(row , Gelayof)
        Waitus 20
        Portd = 0
    Next Row
Loop
End 'end program

Gelayof:
Data &B00000100
Data &B00001010
Data &B00010001
Data &B00010001
Data &B00011111
Data &B00010001
Data &B00010001

در این بخش من فایل های مورد نیاز شما را جهت، ساخت تابلو روان برای دانلود قرار دادم. این فایلها به صورت یک فایل واحد با فرمت Zip فشرده سازی شده‌اند و عبارتند از :

- فایل شماتیک طراحی شده در نرم افزار Proteus : این شماتیک در دو برگه (Sheet) طراحی شده در برگه نخست شماتیک مربوط به مدار میکروکنترلر ATmega8 قرار دارد و در برگه دوم شماتیک ماتریس LED قرار گرفته است.

جهت تهیه نرم افزار Proteus ، اینجا کلیک کنید.

- فایل برنامه تابلو روان، که در نرم افزار BASCOM نوشته شده است.

جهت تهیه نرم افزار BASCOM-AVR ، اینجا کلیک کنید.

- فایل هگز (Hex) برنامه تابلو روان جهت پروگرم کردن میکروکنترلر ATmega8.

جهت دانلود فایلهای فوق اینجا کلیک کنید.

حجم فایل : 10.8 کیلوبایت

فرمت فایل Zip

منبع :hlachini.com

تابلو روان

مطالب مشابه :