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.

Рис.1. Структурная схема установки

Сигнальный код с LPT порта поступает на оптронный коммутатор строк, что обеспечивает любую комбинацию включенных и выключенных светодиодов по вертикали. Для коммутации вертикальных столбцов и создания динамической горизонтальной развертки используется сигнал STROBE, который формируется программно при обращении к порту по адресу 37Аh. 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. 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- 8111 (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 открываются соответствующие транзисторы и включенные в их эмиттерные цепи группы светодиодов, образующие вертикальные столбцы, через токоограничительные резисторы 1R3-8R3 подключаются к цепи питания устройства.

Рис.2. Принципиальная схема установки (нажмите для увеличения)

Изменение состояния шины данных сопровождается появлением тактового импульса на линии Strobe LPT порта. При прохождении этого импульса через оптрон U 1.1 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 иного 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 37Аh.

' 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

delay .028

next

end

' Эффект "Бегущий столбец"

fore=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 &h378,2Aj

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

fore=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

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

Рис.3. Внешний вид устройства

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. Повысить яркость свечения светодиодов можно уменьшением сопротивления резисторов 1R3-8R3, однако выбирать его менее 20 Ом не рекомендуется, так как среднее 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; Публикация: radioradar.net

Смотрите другие статьи раздела Освещение.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Аноды из кремниевых нанотрубок в 3 раза увеличили емкость литий-ионных аккумуляторов 07.06.2014 Ученые из Университета Калифорнии разработали улучшенную технологию изготовления литий-ионных аккумуляторов. Она позволяет увеличить емкость аккумуляторов втрое. Создав аноды для литий-ионных батарей из диоксида кремния разработчики обнаружили увеличение емкости в три раза по сравнению с существующими аналогами, в которых применяется углерод. Диоксид кремния уже применялся ранее в качестве материала для анода в литий-ионных батареях. Однако возможности получения из этого материала специфических унифицированных наноструктур с необходимой высокой энергетической плотностью и продолжительным жизненным циклом были ограничены. Разработчики изначально были нацелены на использование на SiO2, поскольку это чрезвычайно распространенное соединение, безопасное в экологическом плане. Как сообщил Захари Фэворс, входящий в команду исследователей, они взяли материал, применяемый в медицинских приборах, детских игрушках и даже в сфере фаст-фуда, изменив его для использования в аккумуляторах нового поколения. Значительная устойчивость кремниевых нанотрубок в аккумуляторе дает возможность увеличивать срок эксплуатации. В ходе экспериментов было проведено 100 полных циклов заряда/разряда батарей с анодом из нанотрубок SiO2 без какой-либо потери энергоемкости. Ученые уверены, что новые аккумуляторы смогут перезаряжаться без снижения емкости еще сотни раз. Исследование ученых имеет важное значение для промышленности, в т.ч. для различной электроники и электрических транспортных средств.

Другие интересные новости:

▪ Охлаждение крошечной электроники до рекордно низких температур

▪ Автомобильный кузов изменит жесткость при аварии

▪ Полупрозрачная новинка

▪ Самый сильный антиоксидант

▪ Низкая погрешность работы квантового компьютера

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Часы, таймеры, реле, коммутаторы нагрузки. Подборка статей

▪ статья Порядок оценки устойчивости функционирования объектов экономики при воздействии поражающих факторов. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Изменяется ли число циклонов и антициклонов? Подробный ответ

▪ статья Неионизирующие излучения

▪ статья Усилитель низкой частоты на микросхеме TDA1514. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Монета есть? Монеты нет! Секрет фокуса. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026