Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
PLC Fatek
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Ekran LED - część Linia LED - jak go zrobiłem (AVR, Linux, WiFi)

mrtip 14 Sty 2013 17:33 42495 80
  • Witam, chciałbym się z Tobą podzielić moim rozwiązaniem na budowę własnego Ekranu LED.

    Ekran LED - część Linia LED - jak go zrobiłem (AVR, Linux, WiFi)

    Baner LED
    Omawiany komponent Linia LED to podstawowy element ekranu LED. Do budowy urządzenia użyto 128 linii LED. Pracujący komputer PC pod kontrolą systemu Linux Debian to bardzo zaawansowany system zdalnego wyświetlania informacji. Dzięki współpracy z webmasterem uruchomiony serwer www,, ftp, mySQL ułatwia nadzór nad emisją treści video.

    Ekran LED - część Linia LED - jak go zrobiłem (AVR, Linux, WiFi) Ekran LED - część Linia LED - jak go zrobiłem (AVR, Linux, WiFi) Ekran LED - część Linia LED - jak go zrobiłem (AVR, Linux, WiFi) Ekran LED - część Linia LED - jak go zrobiłem (AVR, Linux, WiFi)

    Linia LED
    Konstrukcja ekranu opiera się o połączone szeregowo Linie LED tworząc rząd pikseli w układzie RGB. W tym projekcie w rzędzie połączono 4 Linie LED dające razem 192 diody LED. Jeden piksel musi posiadać 3 diody w podstawowym kolorze czerwony, zielony i niebieski. Różne poziomy świecenia poszczególnych diod powodują, że w odległości 10 metrów widać różnokolorowy punkt świetlny. W konsekwencji całe rzędy wierszy stanowią o rozdzielczości ekranu. W tym wypadku jest to 64 x 32 punkty.





    Ekran LED - część Linia LED - jak go zrobiłem (AVR, Linux, WiFi)

    Cel projektu
    Publikuję płytki oraz oprogramowanie w postaci kodu źródłowego, by ułatwić bądź oszczędzić czasu dla każdego projektanta. Płytka linii LED jest na tyle uniwersalnym projektem, iż można go użyć w bardzo wielu różnych aplikacjach. W sezonach świątecznych lub wzbogaceniu własnej nieoświetlonej reklamy pod różnymi postaciami można podnieść atrakcyjność celu. Obrazy płytki są poniżej.

    Film na YouTube wyjaśni budowę ekranu.

    Link


    MBI 5031
    Układ MBI5031 jest podstawą powyższego rozwiązania. Układ daje możliwość przy dostarczeniu zewnętrznego taktowania jasność świecenia poszczególnych diod LED. Dzięki kontroli PWM można określić aż 4096 poziomów jasności. Akurat w powyższym projekcie ilość zaniżono do 256 odcieni dając w efekcie 16 mln odcieni RGB.

    Ekran LED - część Linia LED - jak go zrobiłem (AVR, Linux, WiFi)

    Schemat Linii LED

    Ekran LED - część Linia LED - jak go zrobiłem (AVR, Linux, WiFi)

    Schemat testera Linii LED

    Ekran LED - część Linia LED - jak go zrobiłem (AVR, Linux, WiFi)

    Poniżej umieszczam schematy i obrazy płytek drukowanych, a także kody źródłowe w Assemblerze i C dla AVRa na płytce testowej linijki LED.


    Fajne!
  • Semicon
  • #2 15 Sty 2013 09:24
    Jogesh
    Poziom 28  

    Ciekawie zrobione, ale strasznie drogo. W każdej linijce jest jeden Atmega88. Znacznie prościej jest sterować całość jakimś szybkim ARMem.

  • #3 15 Sty 2013 11:42
    mrtip
    Poziom 13  

    kociątko:
    Ciekawie zrobione, ale strasznie drogo. W każdej linijce jest jeden Atmega88. Znacznie prościej jest sterować całość jakimś szybkim ARMem.

    Nie, tak nie jest - tematem bazowym jest Linia LED a nie ekran. Nie sugeruj się sterownikiem ponieważ sterownik-tester jest elementem by zrozumieć podstawową zasadę działania ekranu.
    Co do działania ekranu jak pokazuje schemat blokowy jest tam interpreter na AVR ATmega2561 a potem tylko bufory na LS541 bezpośrednio do linii LED.
    Ekran, przyznam wyszedł drogo (realizacja w 2009 roku) dzisiaj wykonuję je inaczej.
    Zastanawiam się, nad umieszczeniem kompletnego projektu tego ekranu, zobaczę jak rozwinie się temat.

  • #4 15 Sty 2013 11:59
    Jogesh
    Poziom 28  

    No ale ekran robi wrażenie. Ile ma pikseli? Jak teraz robisz? Na jakich prockach? Jakie największe zrobiłeś RGB?

    Pozdrawiam
    S.

  • #5 15 Sty 2013 12:14
    mrtip
    Poziom 13  

    Ile ma pikseli?
    64x32=2048 * RGB = 6144 diod LED
    Jak teraz robisz?
    Moduły LED 16x8 z kompletną bez logiczną elektroniką, mam ich jeszcze około 100 szt.
    Na jakich prockach?
    Przeważnie jadę na ARM Cortex-M3 ale takim szczególnym jest LPC1769. Sterowanie po SPI do małych buforów linii na LPC1114 overclockowanych do 80Mhz.
    Jakie największe zrobiłeś RGB?
    Komercyjne ze sterowaniem przez PC - od 2 do 5 metrów kwadratowych.
    Zaś wyświetlacze LED to inna sprawa.

    Ale wróćmy do Linii LED bo nawet na dzisiejsze czasy po tych 4 latach jest bardzo atrakcyjnym projektem.

  • #6 15 Sty 2013 13:06
    piotrva
    Moderator na urlopie...

    mrtip napisał:
    (...)z kompletną bez logiczną elektroniką(...)

    Co masz przez to na myśli?
    Poza tym projekt rzeczywiście fajny i kontrolery LED na tyle ułatwiają sprawę, że nie trzeba bawić się w multipleksowanie, więc nawet taki AVR sobie poradzi ze sterowaniem takiego wyświetlacza.

  • #7 15 Sty 2013 13:17
    mrtip
    Poziom 13  

    piotrva:
    pyta o bez logiczną elektroniką
    Co masz przez to na myśli?
    Określę to brutalnie - proste tępe, zatrzaskowe bufory HC595 lub MBI5024, ale ok proszę nie rozwijajmy tematu czy to logika czy nie......

  • #8 15 Sty 2013 13:42
    a_noob
    Poziom 22  

    Bardzo przydatny projekt, ciągle masa ludzi się dopytuje jak wysterować w prosty sposób linijkę diod, szeregowe drivery prądowe są chyba najprostszym rozwiązaniem.

    Mnie zaś bardziej interesuje strona soft'owa całego projektu (pc, debian).

  • Semicon
  • #9 15 Sty 2013 13:55
    Jogesh
    Poziom 28  

    Pokazuje kolega ekran RGB full wypas, a chce ograniczyć dyskusję do linijki... Czy na 595 dajesz sygnał przez SPI procka LPC1114?

    Czym jest pokryty przód ekranu? Z czego jest przednia płyta.

    Pozdrawiam

  • #10 15 Sty 2013 14:24
    mrtip
    Poziom 13  

    a_noob:
    Bardzo przydatny projekt, ciągle masa ludzi się dopytuje jak wysterować w prosty sposób linijkę diod, szeregowe drivery prądowe są chyba najprostszym rozwiązaniem.
    Mnie zaś bardziej interesuje strona soft'owa całego projektu (pc, debian).

    Btw. W wiekszości chińskie ekrany LED (RGB) są oparte o drivery Macroblock'a a więc coś musi być na rzeczy. Wyświetlacze LED koloru czerwonego lub dualne czerwono-zielone z kolei mają HC595.
    Co do Linuxa a szczególnie Debiana to jestem jego fanem od 2002 roku jak postawiłem pierwszy serwer rutujący Internet. Co do projektu ekranu to jak zainteresowanie się utrzyma to zdopinguje mnie do opublikowania części zarządzającej. Ale to jest już raczej dużo wyższy poziom niż Linijka LEDów.

    kociątko:
    Pokazuje kolega ekran RGB full wypas, a chce ograniczyć dyskusję do linijki... Czy na 595 dajesz sygnał prze SPI procka LPC1114?
    Wiem, konsternacja. Chcesz ugryźć szynkę a ja Cie po łapkach dając smalec, przepraszam ale moją intencją jest wprowadzenie w projekt by ilość informacji nie była przytłaczająca a zjadliwa.
    Jeśli chodzi o samo sterowanie MBI5031 to jest przedstawione w moich źródłówkach. Zaś we własnych wyświetlaczach stosuję technikę -> zarządca - sługa. Zarządzającym jest system (ARM Cortex-M3) a sługą po SPI LPC1114, który zajmuje się wyświetlaniem i obsługą modułów, ale to tak poza tematem, ponieważ to zupełnie nie wiąże się z Linijką LED.
    Czym jest pokryty przód ekranu? Z czego jest przednia płyta.
    Blacha 1 mm z wycinanymi mechanicznie otworami. Czarny chlorokauczuk.

  • #11 15 Sty 2013 14:40
    Jogesh
    Poziom 28  

    Dwu kolorowe moduły chińskie mają też układy takie jak MBI5024 tylko jakiejś chińskiej firmy z innym numerkiem z przodu. Jednokolorowe mają HC595 i przedziwny układ segmentów. Niby 1/4 sterowanie.

    No oczywiście, że to skandal... :) pokazuje się wspaniały obiad, a daje kość do obgryzienia (bez obrazy...) :)

    No ja raz testowałem LPC1114 z 24MHz kwarcem, ale nie dało się uruchomić wszystkiego na tak przetaktowanym.

    Pozdrawiam

  • #12 15 Sty 2013 14:49
    a_noob
    Poziom 22  

    mrtip napisał:
    Wyświetlacze LED koloru czerwonego lub dualne czerwono-zielone z kolei mają HC595.


    Zgadza się, jednak tu z kolei kłaniają się prostsze drivery bez regulacji PWM, wtedy wystarczy zwykły AVR do sterowania. Ale wiadomo, HC595 wychodzą kilka groszy taniej na sztuce co dla skali chińskiej produkcji daje ogromne oszczędności, dla elektronika amatora dobry będzie SCT2110 lub odpowiednik z Macrblock'a.

  • #13 15 Sty 2013 14:52
    Jogesh
    Poziom 28  

    A ile pikseli RGB jest w stanie obsłużyć LPC1114 jako sterownik? Czy też sterujesz nim podobnie jak linijką? Czy też bardziej w stylu chińskich modułów, gdzie masz sterowanie 1/4 lub 1/8?

  • #14 15 Sty 2013 15:58
    mrtip
    Poziom 13  

    kociątko:
    Wysłany: 15 Sty 2013 14:52 Temat postu: Re: Ekran LED - część Linia LED - jak go zrobiłem (AVR, Linux, WiFi)
    A ile pikseli RGB jest w stanie obsłużyć LPC1114 jako sterownik? Czy też sterujesz nim podobnie jak linijką? Czy też bardziej w stylu chińskich modułów, gdzie masz sterowanie 1/4 lub 1/8?

    Z moich obserwacji wynika, że jeden rząd 8 modułów (moduł ma 16x8 2RGB LED) potrafi obsłużyć z funkcją PWM 16 odcieni na kolor do tego przyjmując dane po SPI.
    LPC1114 działa mi bez kwarcu na jego wewnętrznym podbijanym oscylatorze.
    Moduły RGB nie mają ScanLine mają bezpośrednie sterowanie LEDami.

    a_noob:
    Sens rozmowy kilku groszy w tę czy w tę nie ma uzasadnienia w przypadku jednego urządzenia. Chińczycy wybierają swoje własne podróby Macroblocka lub mam nawet znajomego w fabryce CCY w Chinach gdzie produkują bardzo dobre moduły LED na MBI5024 (a to rozbudowany odpowiednik HC595).

  • #15 15 Sty 2013 16:14
    Jogesh
    Poziom 28  

    mrtip napisał:

    Z moich obserwacji wynika, że jeden rząd 8 modułów (moduł ma 16x8 2RGB LED) potrafi obsłużyć z funkcją PWM 16 odcieni na kolor do tego przyjmując dane po SPI.
    LPC1114 działa mi bez kwarcu na jego wewnętrznym podbijanym oscylatorze.
    Moduły RGB nie mają ScanLine mają bezpośrednie sterowanie LEDami.


    Czy aby na pewno mają bezpośrednie sterowanie? Z tego co widzę w necie, to http://yuhongled.en.alibaba.com/product/61938...h_16x32_Pixels_with_Pitch_6mm_for_3_in_1.html jest sterowanie 1/4? Ale pewnie wymaga szybszych procków do sterowania?

    Dzięki za odpowiedzi. Czy program do LPC1114 jest pisany w assemblerze, czy w C? Czy wysyła też po SPI? Chyba przy RGB byłoby trudno? Czyli musisz mieć sporo MIBów na jeden moduł... 24 szuki.

  • #16 15 Sty 2013 16:23
    Freddy
    Poziom 43  

    Bardzo ciekawą kostka jest AS1130, obsługuje matrycę 12x11 w systemie Cross-Plexing (lub inaczej Charlieplexing), czyli 132 diody mono.
    Obudowa SO28, lub WL-CSP 20pin. Ma małą wadę do 8 sztuk można adresować, ale to dałoby sie przejść. Diody RGB tez można obsłużyć.
    Sterowanie I2C (SCL do 1MHz), 8bit PWM, pamięć do 32 pełnych ramek do animacji, 6 ramek do PWM, ustawiany prąd LED 0-30mA w 256 krokach itd.itp.
    W skrócie - cuda, lub jak to niektórzy mówią "strzyże, goli p .... ..."
    Ekran LED - część Linia LED - jak go zrobiłem (AVR, Linux, WiFi) Ekran LED - część Linia LED - jak go zrobiłem (AVR, Linux, WiFi)
    Mam nawet zmontowana płytkę do testów i nie mam kiedy się za to zabrać, Eeehh !
    Ekran LED - część Linia LED - jak go zrobiłem (AVR, Linux, WiFi)

  • #17 15 Sty 2013 16:32
    Jogesh
    Poziom 28  

    No jeszcze jest ht1632C 24x16 LED lub 32x8, ale bez PWM. Jest trochę projektów na niej na Youtube.

    Ale nadal jestem ciekawy sterowania MIBami RGB ze skanowaniem. Bo powinno to działać.

  • #18 15 Sty 2013 16:50
    KJ
    Poziom 31  

    Jako że sam kiedyś marzyłem o zbudowaniu czegoś takiego - matrycy led RGB zdolnej wyświetlić płynne animacje. Napiszę tylko ze projekt bardzo mi się podoba. Wykonanie tej matrycy jest takie jak lubię - konkretne bez szukania oszczędności w czym tylko się da i bezkompromisowe. Do tego system wydaje się być skalowalny - z tych samych komponentów można zbudować ekran o dowolnych proporcjach i pewnie do pewnego momentu dowolnej rozdzielczości. Podoba mi się idea zdalnego sterowania za pośrednictwem internetu i serwera. Koszta są duże ale widać włożoną w to pracę oraz jakość wykonania.

  • #19 15 Sty 2013 17:08
    mrtip
    Poziom 13  

    Podam kilka fotek pozostając w temacie LED

    Zdjęcie modułów RG - dual color ze skanowaniem 1/4 - udało mi się osiągnąć 16 odcieni każdego z kolorów. Moduly R czy RG sa w rozdzielczościach 32x16
    Ekran LED - część Linia LED - jak go zrobiłem (AVR, Linux, WiFi)

    Zdjęcie kolorowego modułu 16x8 na MBI5024
    Ekran LED - część Linia LED - jak go zrobiłem (AVR, Linux, WiFi) Ekran LED - część Linia LED - jak go zrobiłem (AVR, Linux, WiFi) Ekran LED - część Linia LED - jak go zrobiłem (AVR, Linux, WiFi)

    Tutaj już użyłem sterowania asynchronicznego na sterowniku z ARM7 i FPGA
    (Nie mojego projektu tylko chińczyków), proszę o wyrozumiałość robiłem tylko test więc nie są poskręcane.
    Ekran LED - część Linia LED - jak go zrobiłem (AVR, Linux, WiFi) Ekran LED - część Linia LED - jak go zrobiłem (AVR, Linux, WiFi)


    Tu z kolei profesjonalny ekran LED z przodu i z tyłu, otwarłem kabinet by zrobić zdjęcie. Tu akurat sterowanie jest z PC a ekran ma tylko płytki hosty, sygnał biegnie (Uwaga!!!) po gigabitowym ethernecie.
    Ekran LED - część Linia LED - jak go zrobiłem (AVR, Linux, WiFi) Ekran LED - część Linia LED - jak go zrobiłem (AVR, Linux, WiFi)

  • #21 15 Sty 2013 19:11
    Jogesh
    Poziom 28  

    Czy masz może fotki swoich układów na procka LPC? Czy mógłbyś zamieścić zrzuty ekranu programu do obsługi i opisy funkcji jakie ma?

  • #22 15 Sty 2013 21:49
    misiupan
    Poziom 35  

    Witam, zastanawiałem się kiedyś nad użyciem elektroniki z telewizora plazmowego i użyciem diod w roli ekranu. Cała elektronika by z grubsza była, kwestia dostosowania napięć dla diod.
    W telewizorach lcd jest o tyle trudniej że skala integracji połączeń z ekranem jest dużo większa, w plazmie łatwo się podłączyć do danej linii.
    To takie moje luźne przemyślenia na temat zastosowania potłuczonego telewizora.

  • #23 15 Sty 2013 23:33
    Sheut
    Poziom 9  

    Jaka jest cena całości- elementy, wykonanie (czas też kosztuje), komputer?
    Nie taniej kupić TV z USB i uruchomić pokaz slajdów?
    Jaki pobór prądu ma ekran z komputerem?

  • #24 15 Sty 2013 23:45
    piotrva
    Moderator na urlopie...

    Sheut napisał:
    Jaka jest cena całości- elementy, wykonanie (czas też kosztuje), komputer?
    Nie taniej kupić TV z USB i uruchomić pokaz slajdów?
    Jaki pobór prądu ma ekran z komputerem?

    Hmm, niech mi Kolega pokaże równie duży i wytrzymały na warunki atmosferyczne oraz jasny telewizor ;-)

  • #25 16 Sty 2013 00:00
    hubartes
    Poziom 9  

    Tak tylko z ciekawości, czy nie lepiej wykorzystać diody RGB zamiast trzech jednokolorowych?

  • #26 16 Sty 2013 00:03
    mrtip
    Poziom 13  

    androot:

    Cytat:
    Jak z zasilaniem takich dużych ekranów? Jakie są napięcia i prądy zasilania?


    Z zasilaniem zawsze robił się poważny problem, ponieważ ekran LED do oszczędnych nie należy. W większości ekranów stosowane były zabezpieczenia 16A przy 230V - przy czym ekran musiał mieć "miękki" start. Nagłe rozświetlenie czasami wybijało bezpiecznik. Te wypadki pojawiały się przy starych instalacjach.

    Co do wewnętrznego zasilania to cały ekran korzysta z zasilaczy 5Voltowych. Kabinet to (4x6) 24 moduły czyli 12288 diod - wymaga czterech 5V 40A.
    Ekrany rzadko pracują na 100% poboru z reguły plasują się w 30%.

    kociątko:
    Cytat:
    Czy masz może fotki swoich układów na procka LPC? Czy mógłbyś zamieścić zrzuty ekranu programu do obsługi i opisy funkcji jakie ma?

    Jak już wspomniałem wcześniej temat strasznie zbacza na ekrany LED i sposób wyświetlania. Ale co mi tam proszę (produkcja własna):
    Ekran LED - część Linia LED - jak go zrobiłem (AVR, Linux, WiFi) Ekran LED - część Linia LED - jak go zrobiłem (AVR, Linux, WiFi) Ekran LED - część Linia LED - jak go zrobiłem (AVR, Linux, WiFi) Ekran LED - część Linia LED - jak go zrobiłem (AVR, Linux, WiFi) Ekran LED - część Linia LED - jak go zrobiłem (AVR, Linux, WiFi) Ekran LED - część Linia LED - jak go zrobiłem (AVR, Linux, WiFi) Ekran LED - część Linia LED - jak go zrobiłem (AVR, Linux, WiFi)

    misiupan:
    Fantastyczny pomysł, ale pomyśl.... w jaki sposób wyświetlisz np. własny tekst?
    Weźmy, że taki ekran pracuje i chcesz wyświetlić przed otwarciem sklepu: "Dzisiaj wielka obniżka!!! Promocja !! Buty Adidas za 149 zł!!!".

    Sheut:
    Ten temat możemy podjąć jak chcesz zastosować ekran w insajdzie!!!
    Akurat ten pobiera maksymalnie wg zasilaczy 100W + 300W razem 400W.
    Ekran przeważnie pracuje na 30% swojej wydajności świetlnej, ponieważ nie ma spotów w 100% w bieli.
    Ja w czasach jego świetności wyciągałem ponad 10 razy więcej za sprzedaż materiału reklamowego niż jego pobór.

    hubartes:
    Cytat:
    Tak tylko z ciekawości, czy nie lepiej wykorzystać diody RGB zamiast trzech jednokolorowych?

    Nie kupisz ultra-jasnej diody RGB o kącie 60 stopni w cenie 3 diod R,G,B.

  • #27 16 Sty 2013 00:22
    danthe
    Poziom 29  

    Mam wrażenie, że MBI5024 to to samo co SCT2024 (często je stosuję). Próbowałem kiedyś regulować jasność pikseli stosując sterowanie PWM, niestety na 8 bitach strasznie było czuć nieliniowość regulacji. Czy w układach MBI5031 jest to też widoczne?

    Dlaczego w szereg z diodami LED są rezystory? Czyżby w ten sposób uzyskujesz równomierne świecenie diod w "komórce"?

  • #28 16 Sty 2013 00:23
    Sheut
    Poziom 9  

    mrtip napisał:
    Ten temat możemy podjąć jak chcesz zastosować ekran w insajdzie!!!



    Często przechodzę obok pracującego telewizora lcd w ołtsajdzie. Jedynie jest zadaszony i nic się z nim nie dzieje.
    Maksymalny pobór 42" lcd to 120W.
    Dalej nie poznałem ceny wykonania całości.

  • #29 16 Sty 2013 00:24
    mrtip
    Poziom 13  

    sheut:
    Jaka jest cena całości- elementy, wykonanie (czas też kosztuje), komputer?
    Nie taniej kupić TV z USB i uruchomić pokaz slajdów?
    Jaki pobór prądu ma ekran z komputerem?


    Wydałem oj sporo, budowałem go w 2009 od czerwca do września. Powiedzmy, że jako pracownik zarabiałbym 2.5 kPLN czyli wychodzi 10 kPLN. A do tego:
    sumujemy:
    - obudowa rama z kątowników - 200 zł
    - blacha + wycinanie 6144 otworów - 800 zł
    - diody 6144 szt - dałem jakieś 1500 zł
    - komputer - 300 zł
    - elektronika - 200 zł
    - PCB - chyba koło 400 zł
    - kable, wtyki i inne około 300 zł
    - MBI5031 - 128 szt 700 zł
    Wyszło 4400 zł

    Tak z ciekawości - widział ktoś z Was TV jasny jak Ekran LED? Bo w TV ze względu na ilość pikseli dane są wyświetlane multipleksowo a matryca LCD działa jak pamięć DRAM, więc z multipleksowanego obrazu nie da się wyciągnąć tego samego co ze statycznego.

  • #30 16 Sty 2013 00:36
    misiupan
    Poziom 35  

    mrtip napisał:

    misiupan:
    Fantastyczny pomysł, ale pomyśl.... w jaki sposób wyświetlisz np. własny tekst?
    Weźmy, że taki ekran pracuje i chcesz wyświetlić przed otwarciem sklepu: "Dzisiaj wielka obniżka!!! Promocja !! Buty Adidas za 149 zł!!!".



    To żaden problem, mam czytnik multimedialny z wyjściem VGA, kompozyt wideo. Wkładam kartę i leci.