Малогабаритная динамическая установка Омега. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Освещение

 Комментарии к статье

Устройства динамического отображения информации широко используются в уличной рекламе, а также на предприятиях, в учебных заведениях, торговых центрах и иных учреждениях, где есть необходимость в ознакомлении публики с быстротечными данными и динамическими информационными потоками. Любительские разработки подобного назначения неоднократно описывались в периодических изданиях. Их основные недостатки, кроме значительной стоимости, - зависимость от данных, запрограммированных в микросхемах ПЗУ, отсутствие возможности оперативного изменения отображаемой информации, а в некоторых случаях и необходимость применения редких комплектующих изделий. Предлагаемое устройство представляет собой приставку к компьютеру, выполнено на доступной элементной базе и обладает достаточно широкими эксплуатационными возможностями.

Малогабаритная динамическая установка (МДУ) "Омега" вместе с пакетом программных средств позволяет организовать вывод отображаемой информации как в символьном виде из набора типичных символов, предусмотренных знакогенератором, так и в графическом, который задается пользователем из произвольного набора пикселей. Работает МДУ под управлением IBM-совместимого персонального компьютера (ПК) с операционной системой MS DOS или Windows. Устройство имеет компактные размеры просто в эксплуатации, легко инсталлируется и не требует специальных знаний для использования. В отличие от промышленных прототипов, в минимальной конфигурации (на базе ПК с процессором 80286) имеет низкую себестоимость.

Структурная схема устройства изображена на рис. 1.

Управляет его работой LPT порт ПК. При этом используется восьмиразрядная шина данных, что определяет число светодиодов в знакоместе по вертикали или число строк. Управление шиной данных осуществляется через порт с адресом 378h. Устанавливая по этому адресу сигнальный код, значение которого может находиться в пределах от 0 до 255, можно задать любую комбинацию высоких и низких уровней на шине данных LPT порта.

Сигнальный код с LPT порта поступает на оптронный коммутатор строк, что обеспечивает любую комбинацию включенных и выключенных светодиодов по вертикали. Для коммутации и вертикальных столбцов и создания динамической горизонтальной развертки используется сигнал STROBE, который формируется программно при обращении к порту по адресу 37Ah. Через стробирующий ключ сигнал поступает на счетчик-дешифратор синхронно с изменением сигналов на шине данных.

Счетчик-дешифратор управляет поочередной работой ключей коммутатора вертикальных столбцов светодиодов, создавая горизонтальную развертку. В зависимости от потребностей и необходимой информативности прибора счетчик-дешифратор может быть 8-, 16-, 32-, 64- или 128-разрядным, что обеспечивает пропорциональное изменение числа вертикальных столбцов и соответственно длину светоизлучающего экрана. В описываемом устройстве применено светодиодное табло, состоящее из 32x8 элементов (256 светодиодов).

Принципиальная схема устройства приведена на рис. 2.

(нажмите для увеличения)

Для обеспечения гальванической развязки и защиты ПК от экстратоков, которые могут наводиться в соединительных проводах при большом удалении МДУ от системного блока и эксплуатации в неблагоприятных электромагнитных условиях, управление работой прибора осуществляется через оптронные ключи U1.1 и 1U1-8U1 (U2.1-U5.2).

С шины данных сформированный программным обеспечением на выходе LPT порта сигнал через разъем XS1 поступает на вход коммутатора строк, выполненного на оптронах 1U1 8U1 и транзисторах 1VT1 8VT1. В результате отрываются соответствующие транзисторы и включенные в их эмиттерные цепи группы светодиодов, образующие вертикальные столбцы, через токоограничительные резисторы 1R3 -8R3 подключаются к цепи питания устройства.

Изменение состояния шины данных сопровождается появлением тактового импульса на линии Strobe LPT порта. При прохождении этого импульса через оптрон U1.1 срабатывает ключ на транзисторе VT1, что вызывает изменение состояния счетчика DD1. Вместе со счетчиком DD2 и инвертором DD3.1 он обеспечивает соответствующую работу дешифраторов DD4 и DD5 и поочередную активизацию их выходов, соединенных с коммутатором вертикальных столбцов, выполненным на транзисторах VT2 -VT33. В результате создается горизонтальная развертка: при совпадении времени открывания ключей коммутатора строк и ключа коммутации того или и ого вертикального столбца катоды соответствующих светодиодов подключаются к источнику питания устройства и зажигаются. С появлением следующего тактового импульса на линии Strobe и изменением сигналов на шине данных светятся светодиоды следующего столбца и т. д.

Устройство обеспечивает вывод текстовой информации произвольной длины из текстового файла, а также созданных пользователем графических изображений из файла данных.

Проанализировать работу программного обеспечения устройства можно, рассмотрев приведенные ниже фрагменты программ, написанных на языке TurboBASIC. Программы рассчитаны на подключение МДУ к порту LPT1 с адресом 378h, при этом управление горизонтальной разверткой происходит по линии Strobe при обращении к порту 37Ah.

' Поочередное включение элемен-

' тов одного вертикального столбца

out &h378,1: delay .3

out &h378,2: delay .3

out &h378,4: delay .3

out &h378,8: delay .3

out&h378,16: delay .3

out &h378,32: delay .3

out &h378,64: delay .3

out &h378,128: delay .3

out &h378,0: delay .3

end

' Поочередное включение элемен-

' тов одного вертикального столбца

for i=1 to 10

for j-0 to 7

out &h378,2^j

delay .05

next j

next i

end

' Заполнение светящимися

' элементами одного столбца

for i=0 to 255

out &h378,i

deJay .028

next

end

' Эффект "Бегущий столбец"

for e=0 to 31

out &h378,255

out &h37A,0:

for q=0 to 3100: next q

out &h37A, 1:

for w=0 to 3100: next w

next e

end

' Эффект "Бегущая диагональ" for i=1 to 10 for j=0 to 7

out &h37A,0: out &h378,24

for k=0 to 80: next k

out &h37A,1: for 1=0 to 80: next 1

next j

next i

end

' Свечение всех элементов

for e=0 to 3100

out &h378,255:

for r=0 to 10: next r

out &h37A,0:

for q=0 to 1: next q

out &h37A. 1:

for w=0 to 10: next w

next e

out &h378,0

end

Разработанное автором программное обеспечение устройства

Устройство смонтировано на печатной плате размерами 250x110 мм из двусторонне фольгированного стеклотекстолита (рис. 3).

Чертежи платы размещены в Интернете по тому же адресу, что и программное обеспечение. При монтаже следует учесть, что выводы некоторых деталей должны выполнять функции перемычек, соединяющих печатные проводники на разных сторонах платы, поэтому их необходимо припаять к печатным проводникам обеих сторон. Блокирующие конденсаторы С2-С6 припаивают непосредственно к выводам питания микросхем DD1, DD2 и DD4, DD5. После завершения монтажа светодиоды закрывают пластиной из прозрачного органического стекла красного цвета.

Для работы устройства в минимальной конфигурации достаточно иметь системный блок ПК на базе процессора 80286 с клавиатурой и дисководом (наличие монитора не обязательно). Питают МДУ от автономного источника с выходным напряжением 5 В при токе до 0,5 А По высить яркость свечения светодиодов можно уменьшением сопротивления резисторов 1R3 -8R3 однако выбирать его менее 20 Ом не рекомендуется, так как сред ее значение тока через светодиод может превысить максимально допустимое.

Предложенный схемотехнический подход позволяет при необходимости создать устройство с числом вертикальных столбцов от 8 до 128, при этом число светоизлучающих элементов может варьироваться от 64 до 1024 Следует однако учесть, что при числе столбцов более 64 яркость свечения уменьшается Для увеличения яркости и размеров элементов индикации допустимо параллельное включение четырех светодиодов в одной светоизлучающей ячейке (каждый - через свой токоограничительный резистор). При этом желательно использовать светодиоды со светоизлучающей поверхностью прямоугольной формы.

Автор: О.Желюк, г.Ровно, Украина

Смотрите другие статьи раздела Освещение.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Носимый сенсор для снятия показателей жизнедеятельности 17.07.2014 Корпорация Toshiba в сентябре 2014 г. планирует начать поставки специализированного биологического сенсора Silmee Bar, предназначенного для регистрации показателей жизнедеятельности организма. Датчик закрепляется в области груди при помощи гелиевой прокладки. Он позволяет снимать электрокардиограмму, регистрировать пульсовую волну и движения тела, а также измерять температуру. На основе полученных данных рассчитываются различные показатели, в частности, оцениваются изменения сердечного ритма в зависимости от интенсивности движений и фиксируются изменения позы. Информация может быть передана на смартфон или планшет по беспроводной связи Bluetooth. Сенсор имеет размеры 64x28x9,6 мм и весит 14,6 г. Заряда батареи, как утверждается, хватит примерно на 24 часа непрерывного использования. Сертификация IPX5/IPX7 означает защиту от влаги и пыли. Предполагается, что новинка заинтересует различные научные организации, университеты и корпорации, проводящие исследования в области медицины и здравоохранения. Отметим, что Toshiba рассматривает бизнес, связанный со здравоохранением, в качестве одного из трех наиболее важных направлений работ. Ожидается, что в 2015 финансовом году он принесет корпорации до 600 млрд иен ($5,9 млрд) выручки. В 2016-м доход может вырасти до 720 млрд иен.

Другие интересные новости:

▪ Портативный проектор к PlayStation 4 для игры без телевизора

▪ Синтезированы альтернативные ДНК и РНК

▪ Гибкий и прозрачный 18-дюймовый дисплей OLED от LG

▪ Незаметные рифы

▪ Биочернила для 3D-печати человеческих тканей

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Личный транспорт: наземный, водный, воздушный. Подборка статей

▪ статья Уголовно-исполнительное право. Шпаргалка

▪ статья Летят ли мотыльки на пламя? Подробный ответ

▪ статья Вишня садовая. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Логические элементы снаружи. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Восстановление порванной нитки. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025