DIY 4xN LED ড্রাইভার: 6 টি ধাপ

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 07:58

ডিজিটাল ঘড়ি, কাউন্টার, টাইমার, ইলেকট্রনিক মিটার, বেসিক ক্যালকুলেটর এবং সংখ্যাসূচক তথ্য প্রদর্শন করতে সক্ষম অন্যান্য ইলেকট্রনিক ডিভাইস থেকে শুরু করে এলইডি ডিসপ্লে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। চিত্র 1 একটি 7-সেগমেন্ট LED ডিসপ্লের উদাহরণ দেখায় যা দশমিক সংখ্যা এবং অক্ষর দেখাতে পারে। যেহেতু LED ডিসপ্লেতে প্রতিটি সেগমেন্ট আলাদাভাবে নিয়ন্ত্রণ করা যায়, এই নিয়ন্ত্রণের জন্য অনেক সংকেত প্রয়োজন হতে পারে, বিশেষ করে একাধিক ডিজিটের জন্য। এই নির্দেশযোগ্য একটি MCU থেকে 2-তারের I2C ইন্টারফেস সহ একাধিক সংখ্যা চালানোর জন্য একটি GreenPAK- ভিত্তিক বাস্তবায়ন বর্ণনা করে।

নীচে আমরা 4xN LED ড্রাইভার তৈরির জন্য কিভাবে GreenPAK চিপ প্রোগ্রাম করা হয়েছে তা বোঝার জন্য প্রয়োজনীয় পদক্ষেপগুলি বর্ণনা করেছি। যাইহোক, যদি আপনি শুধু প্রোগ্রামিং এর ফলাফল পেতে চান, ইতিমধ্যে সম্পন্ন GreenPAK ডিজাইন ফাইল দেখতে GreenPAK সফটওয়্যারটি ডাউনলোড করুন। আপনার কম্পিউটারে গ্রিনপ্যাক ডেভেলপমেন্ট কিট লাগান এবং 4xN LED ড্রাইভারের জন্য কাস্টম আইসি তৈরির জন্য প্রোগ্রাম হিট করুন।

ধাপ 1: পটভূমি

এলইডি ডিসপ্লে দুটি ভাগে বিভক্ত: কমন অ্যানোড এবং কমন ক্যাথোড। একটি সাধারণ অ্যানোড কনফিগারেশনে, অ্যানোড টার্মিনালগুলিকে অভ্যন্তরীণভাবে সংক্ষিপ্ত করা হয় যেমন চিত্র 2 এ দেখানো হয়েছে। LED চালু করার জন্য, সাধারণ অ্যানোড টার্মিনালটি সিস্টেম সাপ্লাই ভোল্টেজ VDD এর সাথে সংযুক্ত এবং ক্যাথোড টার্মিনালগুলি বর্তমান সীমিত প্রতিরোধকগুলির মাধ্যমে মাটিতে সংযুক্ত থাকে।

একটি সাধারণ ক্যাথোড কনফিগারেশন একটি সাধারণ অ্যানোড কনফিগারেশনের অনুরূপ যা ছাড়া ক্যাথোড টার্মিনালগুলিকে একসাথে সংক্ষিপ্ত করা হয় চিত্র 3 -এ দেখানো হয়েছে। বর্তমান সীমাবদ্ধ প্রতিরোধকগুলির মাধ্যমে ভোল্টেজ VDD সরবরাহ করুন।

একটি এন-ডিজিট মাল্টিপ্লেক্সেড LED ডিসপ্লে N পৃথক 7-সেগমেন্ট LED ডিসপ্লেগুলিকে একত্রিত করে পাওয়া যেতে পারে। চিত্র 4 একটি সাধারণ অ্যানোড কনফিগারেশনে 4 টি পৃথক 7 সেগমেন্ট ডিসপ্লে মিলিয়ে 4x7 LED ডিসপ্লের একটি উদাহরণ চিত্রিত করে।

চিত্র 4 এ দেখা যায়, প্রতিটি ডিজিটের একটি সাধারণ অ্যানোড পিন / ব্যাকপ্লেন রয়েছে যা প্রতিটি ডিজিটকে পৃথকভাবে সক্ষম করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। প্রতিটি সেগমেন্টের (A, B,… G, DP) ক্যাথোড পিনগুলি বাহ্যিকভাবে একসাথে ছোট করা উচিত। এই 4x7 LED ডিসপ্লে কনফিগার করার জন্য, মাল্টিপ্লেক্সেড 4x7 ডিসপ্লের 32 টি সেগমেন্ট নিয়ন্ত্রণ করতে ব্যবহারকারীর মাত্র 12 টি পিন (প্রতিটি ডিজিটের জন্য 4-সাধারণ পিন এবং 8-সেগমেন্ট পিনের) প্রয়োজন।

গ্রীনপাক ডিজাইন, নিচে বিস্তারিতভাবে দেখানো হয়েছে, কিভাবে এই LED ডিসপ্লের জন্য কন্ট্রোল সিগন্যাল তৈরি করা যায়। এই নকশাটি 4 সংখ্যা এবং 16 টি বিভাগ পর্যন্ত নিয়ন্ত্রণের জন্য বাড়ানো যেতে পারে। ডায়ালগের ওয়েবসাইটে উপলব্ধ GreenPAK ডিজাইন ফাইলের লিঙ্কের জন্য রেফারেন্স বিভাগ দেখুন।

ধাপ 2: GreenPAK ডিজাইন

চিত্র 5 এ প্রদর্শিত গ্রীনপাক নকশাটি একটি নকশায় সেগমেন্ট এবং ডিজিট সিগন্যাল জেনারেশন উভয়ই অন্তর্ভুক্ত করে। সেগমেন্ট সিগন্যালগুলি ASM থেকে এবং ডিজিট সিলেকশন সিগন্যাল DFF চেইন থেকে তৈরি হয়। সেগমেন্ট সিগন্যালগুলি বর্তমান সীমাবদ্ধ প্রতিরোধকের মাধ্যমে সেগমেন্ট পিনের সাথে সংযুক্ত থাকে, কিন্তু ডিজিট সিলেকশন সিগন্যাল ডিসপ্লের সাধারণ পিনের সাথে সংযুক্ত থাকে।

ধাপ 3: ডিজিট সিগন্যাল জেনারেশন

বিভাগ 4 -এ বর্ণিত হিসাবে, একটি মাল্টিপ্লেক্সড ডিসপ্লেতে প্রতিটি ডিজিটের একটি পৃথক ব্যাকপ্লেইন রয়েছে। GreenPAK- এ, প্রতিটি অঙ্কের সংকেত অভ্যন্তরীণ অসিলেটর-চালিত DFF চেইন থেকে উৎপন্ন হয়।

এই সংকেতগুলি ডিসপ্লের সাধারণ পিনগুলি চালায়। চিত্র 6 অঙ্ক নির্বাচন সংকেত প্রদর্শন করে।

চ্যানেল 1 (হলুদ) - পিন 6 (ডিজিট 1)

চ্যানেল 2 (সবুজ) - পিন 3 (ডিজিট 2)

চ্যানেল 3 (নীল) - পিন 4 (ডিজিট 3)

চ্যানেল 4 (ম্যাজেন্টা) - পিন 5 (ডিজিট 4)

ধাপ 4: সেগমেন্ট সিগন্যাল জেনারেশন

গ্রীনপাক এএসএম সেগমেন্ট সিগন্যাল চালানোর জন্য বিভিন্ন প্যাটার্ন তৈরি করে। ASM রাজ্যের মাধ্যমে 7.5ms পাল্টা চক্র। যেহেতু ASM স্তর সংবেদনশীল, এই নকশাটি একটি নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা ব্যবহার করে যা 7.5ms ঘড়ির উচ্চ সময়ের মধ্যে একাধিক রাজ্যের মাধ্যমে দ্রুত স্যুইচ করার সম্ভাবনা এড়িয়ে যায়। এই সুনির্দিষ্ট বাস্তবায়ন উল্টো ঘড়ি মেরুতা দ্বারা নিয়ন্ত্রিত পরপর ASM রাজ্যের উপর নির্ভর করে। সেগমেন্ট এবং ডিজিট সংকেত উভয়ই একই 25kHz অভ্যন্তরীণ অসিলেটর দ্বারা উৎপন্ন হয়।

ধাপ 5: এএসএম কনফিগারেশন

চিত্র 7 এএসএম এর রাষ্ট্রীয় চিত্র বর্ণনা করে। রাজ্য 0 স্বয়ংক্রিয়ভাবে রাজ্য 1 তে স্যুইচ হয় DFF 1, DFF 2, এবং DFF 7 চিত্র 5 এ দেখানো হয়েছে, ASM পরবর্তী রাজ্যে স্থানান্তরের আগে। এই ডিএফএফগুলি ASM- এর এমনকি রাজ্যগুলির ডেটা লঞ্চ করে, যা ব্যবহারকারীকে GreenPAK এর ASM ব্যবহার করে 4x11/4xN (N পর্যন্ত 16 সেগমেন্ট) ডিসপ্লে নিয়ন্ত্রণ করতে সক্ষম করে।

4xN ডিসপ্লেতে প্রতিটি অঙ্ক ASM এর দুটি রাজ্য দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। রাজ্য 0/1, রাজ্য 2/3, রাজ্য 4/5, এবং রাজ্য 6/7 যথাক্রমে অঙ্ক 1, অঙ্ক 2, অঙ্ক 3 এবং অঙ্ক 4 নিয়ন্ত্রণ করে। অঙ্ক.

এএসএম র RAM্যামের প্রতিটি অবস্থা এক বাইট ডেটা সঞ্চয় করে। সুতরাং, 4x7 ডিসপ্লে কনফিগার করার জন্য, ডিজিট 1 এর তিনটি বিভাগ ASM এর রাজ্য 0 দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয় এবং ডিজিট 1 এর পাঁচটি বিভাগ ASM এর রাজ্য 1 দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। ফলস্বরূপ, LED ডিসপ্লেতে প্রতিটি ডিজিটের সমস্ত বিভাগগুলি তাদের সংশ্লিষ্ট দুটি রাজ্য থেকে বিভাগগুলিকে একত্রিত করে প্রাপ্ত করা হয়। টেবিল 2 এএসএম র in্যামে ডিজিট 1 এর প্রতিটি বিভাগের অবস্থান বর্ণনা করে। একইভাবে, এএসএম এর স্টেট 2 থেকে স্টেট 7 যথাক্রমে ডিজিট 2 থেকে ডিজিট 4 এর সেগমেন্ট লোকেশন অন্তর্ভুক্ত করে।

টেবিল 2 থেকে দেখা যায়, স্টেট 0 এর OUT 3 থেকে OUT 7 সেগমেন্ট এবং স্টেট 1 এর OUT 0 থেকে OUT 2 সেগমেন্ট অব্যবহৃত। চিত্র 5 -এ GreenPAK নকশা ASM- এর সমস্ত বিজোড় রাজ্যের OUT 0 থেকে OUT 2 সেগমেন্ট কনফিগার করে 4x11 ডিসপ্লে নিয়ন্ত্রণ করতে পারে। আরও ডিএফএফ লজিক সেল এবং জিপিআইও ব্যবহার করে একটি এক্সটেন্ডেড 4xN (N পর্যন্ত 16 সেগমেন্ট পর্যন্ত) ডিসপ্লে নিয়ন্ত্রণের জন্য এই ডিজাইনটি আরও বাড়ানো যেতে পারে।

ধাপ 6: পরীক্ষা

চিত্র 8 4x7- সেগমেন্ট LED ডিসপ্লেতে দশমিক সংখ্যা প্রদর্শন করতে ব্যবহৃত পরীক্ষার পরিকল্পিত দেখায়। একটি Arduino Uno ব্যবহার করা হয় I2C গ্রিনপাকের ASM RAM রেজিস্টারের সাথে যোগাযোগের জন্য। I2C যোগাযোগ সম্পর্কে আরও তথ্যের জন্য, দয়া করে [6] পড়ুন। ডিসপ্লের সাধারণ অ্যানোড পিনগুলি ডিজিট সিলেকশন জিপিআইওগুলির সাথে সংযুক্ত। সেগমেন্ট পিনগুলি বর্তমান সীমাবদ্ধ প্রতিরোধকগুলির মাধ্যমে এএসএমের সাথে সংযুক্ত। বর্তমান-সীমাবদ্ধ প্রতিরোধক সাইজিং LED ডিসপ্লের উজ্জ্বলতার বিপরীত আনুপাতিক। গ্রীনপ্যাক জিপিআইওর সর্বোচ্চ গড় এবং LED ডিসপ্লের সর্বাধিক ডিসি কারেন্টের উপর নির্ভর করে ব্যবহারকারী বর্তমান সীমাবদ্ধ প্রতিরোধকের শক্তি নির্বাচন করতে পারেন।

টেবিল 3 4x7 ডিসপ্লেতে প্রদর্শিত হওয়ার জন্য বাইনারি এবং হেক্সাডেসিমাল উভয় ফরম্যাটে 0 থেকে 9 দশমিক সংখ্যা বর্ণনা করে। 0 ইঙ্গিত করে যে একটি সেগমেন্ট চালু এবং 1 ইঙ্গিত করে যে সেগমেন্টটি বন্ধ। সারণি 3 এ দেখানো হয়েছে, ডিসপ্লেতে একটি সংখ্যা প্রদর্শনের জন্য দুটি বাইট প্রয়োজন। টেবিল 1, টেবিল 2 এবং টেবিল 3 এর সাথে সম্পর্কযুক্ত করে, ব্যবহারকারী স্ক্রিনে বিভিন্ন নম্বর প্রদর্শন করতে ASM এর RAM রেজিস্টারগুলি পরিবর্তন করতে পারেন।

টেবিল 4 4x7 LED ডিসপ্লেতে ডিজিট 1 এর জন্য I2C কমান্ড স্ট্রাকচার বর্ণনা করে। I2C কমান্ডগুলির জন্য একটি স্টার্ট বিট, কন্ট্রোল বাইট, ওয়ার্ড অ্যাড্রেস, ডেটা বাইট এবং স্টপ বিট প্রয়োজন। অনুরূপ I2C কমান্ড ডিজিট 2, ডিজিট 3 এবং ডিজিট 4 এর জন্য লেখা যেতে পারে।

উদাহরণস্বরূপ, 4x7 LED ডিসপ্লেতে 1234 লিখতে, নিম্নলিখিত I2C কমান্ড লেখা আছে।

[0x50 0xD0 0xF9 0xFF]

[0x50 0xD2 0xFC 0xA7]

[0x50 0xD4 0xF8 0xB7]

[0x50 0xD6 0xF9 0x9F]

বার বার ASM- এর সব আটটি বাইট লিখে ব্যবহারকারী প্রদর্শিত প্যাটার্ন পরিবর্তন করতে পারেন। উদাহরণস্বরূপ, ডায়ালগের ওয়েবসাইটে অ্যাপ্লিকেশন নোটের জিপ ফাইলে একটি পাল্টা কোড অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছে।

উপসংহার

এই নির্দেশনায় বর্ণিত গ্রিনপাক সমাধান ব্যবহারকারীকে খরচ, উপাদান গণনা, বোর্ড স্থান এবং বিদ্যুৎ খরচ কমিয়ে আনতে সক্ষম করে।

বেশিরভাগ সময় MCU- তে সীমিত সংখ্যক GPIO থাকে, তাই LED ড্রাইভিং GPIO গুলিকে একটি ছোট এবং সস্তা গ্রিনপ্যাক আইসি -তে অফলোড করা ব্যবহারকারীকে অতিরিক্ত কার্যকারিতার জন্য IO সংরক্ষণ করতে সক্ষম করে।

তাছাড়া, GreenPAK ICs পরীক্ষা করা সহজ। এএসএম র RAM্যাম গ্রিনপ্যাক ডিজাইনার সফটওয়্যারের কয়েকটি বোতামে ক্লিক করে পরিবর্তন করা যেতে পারে, যা নমনীয় নকশা পরিবর্তন নির্দেশ করে। এই নির্দেশনায় বর্ণিত এএসএম কনফিগার করে, ব্যবহারকারী 16 টি অংশ পর্যন্ত চারটি এন-সেগমেন্ট LED ডিসপ্লে নিয়ন্ত্রণ করতে পারে।