Программа Сервисный Центр
0

Одна линия ввода/вывода микроконтроллера для управления 16 светодиодами


Zoran Mijanovic и Nedjeljko Lekic, MontenegroВ литературе и на просторах всемирной сети можно найти разнообразные решения для управления большим количеством светодиодов при минимальном использовании линий ввода/вывода микроконтроллера. При этом используются различные программные техники мультиплексирования и конфигурирования линий ввода/вывода.В статье мы рассмотрим, как при помощи всего лишь одной линии ввода/вывода управлять 16 светодиодами.Для решения нашей задачи потребуются две микросхемы сдвигового регистра 74HC164 и микроконтроллер ATtiny13 производства Atmel.Использовать такое решение можно в устройствах, где требуется наличие матричной шкальной индикации или для управления светодиодными семисегментными индикаторами. Стоить заметить, что при добавлении техники мультиплексирования, такое решение может применяться для  управления восемью светодиодными семисегментными индикаторами.На Рисунке 1 показана схема подключения светодиодов и микросхем к микроконтроллеру.
 
Одна линия ввода/вывода микроконтроллера для управления 16 светодиодами

Кликните для увеличения
 Рисунок 1. Подключение и управление 16 светодиодами с
использованием двух регистров сдвига
Микроконтроллер управляет регистрами сдвига по входу тактирования CLK. Этот же сигнал поступает через RC фильтр на входы данных A и B регистра сдвига. Интегрирующую цепочку (RC фильтр) образует резистор R номиналом 100 кОм и емкость входов A и B регистра сдвига (Рисунок 2). Как известно, напряжение на конденсаторе RC цепочки не может измениться мгновенно. Время заряда и разряда зависит от емкости конденсатора и сопротивления резистора. Оценить его можно по постоянной времени T= R×C×ln2 и в нашем случае она будет равна приблизительно R×C×ln2=100 кОм×(5 пФ+5 пФ)×0.7=0.7 мкс.
 
Одна линия ввода/вывода микроконтроллера для управления 16 светодиодами
 Рисунок 2.
RC фильтр (интегрирующая цепочка), образованный резистором R и емкостью входов A и B регистра сдвига
Для записи лог. 0 в регистр сдвига микроконтроллер должен удерживать на линии ввода/вывода низкий уровень приблизительно 2 мкс, что намного больше постоянной времени. И затем передать стробирующий импульс, который должен быть по длительности меньше постоянной времени, чтобы не пройти через RC фильтр. Для записи логической 1 в регистр сдвига микроконтроллер должен удерживать высокий уровень дольше, чем постоянная времени. Затем микроконтроллер опять формирует стробирующий импульс длительностью около 0.25 мкс (два машинных цикла), который меньше постоянной времени и не меняет логическое состояние на входе данных.На Рисунке 3 показана осциллограмма, где отображен тактовый сигнал (желтый) и сигнал на входе данных сдвигового регистра после RC фильтра (голубой).
 
Одна линия ввода/вывода микроконтроллера для управления 16 светодиодами

Кликните для увеличения
 Рисунок 3.
Осциллограмма сигналов при записи в регисры сдвига двоичного значения 1111111111000000.  Верхняя осциллограмма - тактовый сигнал, нижняя - сигнал данных
Нарастающий фронт тактового сигнала (переход от низкого логического уровня к высокому) загружает данные в регистр сдвига. Кроме того, на Рисунке 3 видно, что минимальный уровень сигнала логического 0 и логической 1 на входе данных является 1.3 В и 3.1 В, соответственно. Напряжение логического порога входа регистра сдвига – 2.5 В.Данная схема обеспечивает запись 16 бит данных в сдвиговый регистр примерно за 35 мкс. Пользователи могут посмотреть демонстрационное видео, на котором видно последовательное включение светодиодов с периодом 500 мс.ЗагрузкиЛистинг исходного кода (Си) - скачатьНа английском языке: Drive 16 LEDs with one I/O lineПеревод: Vadim по заказу РадиоЛоцман

По материалам сайта www.rlocman.ru

 
 
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.
 
Обратная связь

Наши партнеры

 

Опросы

Есть ли справедливость в жизни?
Конечно есть, уверен!
Вроде как должна быть, но...
Затрудняюсь ответить...
Какая справедливость? О чем Вы?
Эх.., нет правды на свете!

 

Облако тегов

Требуется для просмотраFlash Player 9 или выше.

Показать все теги
 

Календарь публикаций

«    Декабрь 2016    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
 
 

Архив новостей

Декабрь 2016 (15)
Ноябрь 2016 (42)
Октябрь 2016 (34)
Сентябрь 2016 (38)
Август 2016 (34)
Июль 2016 (36)
 
Наверх Сервисные мануалы Даташиты Ремонт LCD, ЖК телевизоров LG Samsung Скрипт программы "Сервисный центр"