Бегущая строка с графическим выводом информации

Предлагаемая конструкция "бегущей строки" может служить для рекламно-информационных, развлекательных и других целей. При разработке конструкции одной из задач ставилась максимальная универсальность: возможность применения табло с различным количеством сегментов, а также избавление от генератора стандартных символов (знакогенератора).

Преимущество перед строками со знакогенератором:

	Номинальный объем светодиодной матрицы (высота/длина):	8х64
	Минимальный объем светодиодной матрицы:	1х1
	Максимальный объем светодиодной матрицы:	8х96
	Объем графического ЭСППЗУ, Кбайт:	4 - 64
	Объем графических изображений, точек:	8х4096 - 8х65536
	Напряжение питания, вольт:	5

Принципиальная схема блока контроллера (Рис. 1). Кварцевый резонатор ZQ1 подключен ко встроенному тактовому генератору контроллера DD1. Конденсаторы кварцевого генератора C1 и C2 могут незначительно, на +5 пФ, отличаться от указанных на схеме. Вход сброса MCLR (выв.1) подключен непосредственно на +5В, устойчивый сброс обеспечивает активизированный встроенный таймер сброса при включении питания контроллера. Кнопки управления SA1-SA4 подключены к порту_B контроллера и нагружены на встроенные "подтягивающие" резисторы. Мышь подключается к устройству посредством разъема XS1 PS/2 (MiniDIN-6) и обслуживается посредством управляющей программы контроллера. Если мышь использоваться не будет необходимо замкнуть контакты джампера J1. Для включения работы трехцветного табло (сдвиг строки будет осуществляться по два ряда одновременно) необходимо замкнуть контакты джампера J2. К выводам порта_C PC3 и PC4 подключена ЭСППЗУ графики DD2 с последовательным обменом по интерфейсу I²C посредством встроенного в контроллер модуля MSSP. Сигналы COM порта поступающие через разъем XS2 преобразуются в уровни ТТЛ формирователем на транзисторе VT1. ЖКИ дисплей через делители напряжения R6-R9 подключен к порту_A контроллера.

width=710>
Рисунок не помещается на странице и поэтому сжат!
Для того, чтобы просмотреть его полностью, щелкните здесь.

Принципиальная схема блока индикатора. На рис. 2. приведена схема управления светодиодной матрицей при помощи регистров сдвига. На микросхеме К555АП3 выполнен буферный усилитель-инвертор. Регистры КР1533ИР24 удобны тем, что имеют отдельный выход переноса со старшего разряда и широко распространены. Также возможно использование регистров К555ИР8. Микросхемы ТТЛ или особенно их вариант 74HC вполне способны в состоянии лог. 0 на выходе отдавать необходимый для одного светодиода ток в 20 мА, однако для повышения надежности схемы каждый выход регистров можно дополнить транзисторным ключом.

На рис. 3. приведена схема управления двухцветными светодиодами для организации трехцветного табло. Максимальная длина строки 48 рядов двухцветных светодиодов.

Так как двухцветные светодиоды с общим анодом менее распространены чем с общим катодом, возможно, более эффективным будет применение последних с дополнением схемы ключами (рис. 4).

Конструкция и детали. ЭСППЗУ DD2 можно использовать любые: 24C32/64/128/256/512 имеющие соответственно 4096/8192/16384/32768/65536 байт, отсутствующие объемы памяти будут дублироваться. Наиболее быстрые ЭСППЗУ фирмы Atmel. ЖКИ дисплей десятиразрядный со встроенным контроллером HT1611 от импортных телефонов.
Мышь PS/2 без скрола двух или трехкнопочная, лучше использовать разрешением не более 420 DPI, для уменьшения чувствительности по координате Y можно залепить пластилином каждое второе отверстие в диске оптокодера.

Конструктивно табло можно выполнить на плате из фольгированного стеклотекстолита, с просверленными отверстиями под выводы светодиодов и вырезать резаком продольные дорожки строк, ряды распаять монтажным проводом. Внизу платы вырезать контактные площадки под микросхемы управления. Блок табло соединяется шлейфом с платой контроллера.

В режиме "Редактор" (переключатель SA4 разомкнут) перемещение мыши по координатам изменяет соответствующее положение курсора (светящийся светодиод, если элемент изображения за ним выключен и не светящийся если наоборот). Нажатие на левую кнопку мыши приводит к удалению/появлению соответственно светящегося/несветящегося выбранного элемента изображения. Нажатие на правую кнопку мыши только удаляет выбранный элемент. Нажатие на среднюю кнопку мыши только включает выбранный элемент изображения.
Достигнув, перемещением курсора по координате X, одного из краев индикатора дальнейшее его передвижение вызовет "прокручивание" изображения в соответствующую сторону.

В режиме "Редактор" также доступны следующие функции:

Замыкание контактов переключателя SA4 переведет устройство непосредственно в режим "Бегущей строки. Сервисные возможности такие как: начало бегущей строки, конец, скорость, а также, при необходимости, места временного останова определяются параметрами в режиме "Установки".

Режим "Установки" доступен из режима "Редактор" посредством нажатия на кнопку SA1.

В результате на ЖКИ дисплее появятся два числа: число слева означает номер параметра, число справа его значение. Функции параметров приведены в следующей таблице:

№ параметра	Диапазон значений	Функция
1	0-65535	Определяет места временного останова «бегущей строки»
10	0-65535	Определяет места временного останова «бегущей строки»
11	0-65535	Определяет место начала прокрутки в "бегущей строке"
12	0-65535	Определяет место конца прокрутки в "бегущей строке"
13	0-255	Определяет длительность временного останова "бегущей строки". Значение равное 1 исключает останов
14	0-65535	Определяет частоту развертки "Бегущей строки" и соответственно её скорость
15	0-96	Определяет физическую длину светодиодной матрицы устройства
16	0-255	Определяет частоту развертки в режиме «Редактор»
17	0-255	Определяет длительность задержки во время записи в ЭСППЗУ
18	0-255	Определяет количество кадров до следующего сдвига "Бегущей строки"

В данном режиме мышь выполняет следующие функции: перемещение по координате X приведет к изменению номера редактируемого параметра. При нажатии и удержании левой кнопки мыши и её перемещении по координате X приведет к изменению значения выбранного параметра. Удержание левой кнопки мыши и нажатие на правую кнопку при последующем ее отпускании увеличит шаг изменения значения в 10/1 раз. Нажатие на правую кнопку мыши или кнопку SA2 осуществит выход в режим "Редактор".

Определить численные значения для таких функций как начало/конец/место останова поможет меню, появляющееся при нажатии и удержании в режиме "Редактор" кнопки SA2. На ЖКИ дисплее появится число, означающее положение курсора по координате X в поле памяти (0-65535).
Также находясь в этом режиме (т.е. удерживая кнопку SA2) кратковременное нажатие на кнопку SA3 приведет к очистке той страницы памяти (256 байт), в которой в данный момент находился курсор.

После проверки изменений внесенных в параметры, при необходимости можно сохранить как стартовые при включении питания устройства кратковременным нажатием на SA3, значения запишутся в энергонезависимую память данных контроллера.

Односторонний обмен через COM порт RS232 происходит в формате 9600 бод, 8 бит данных, четность не проверяется, 1 стоповый бит (9600,8,n,1).

При записи графического байта, т.е. после передачи четвертого байта в зависимости от быстродействия ЭСППЗУ необходимо выдержать паузу 0 - 6 миллисекунд перед передачей очередного байта.

При управлении параметрами только через COM порт ЖКИ дисплей и мышь могут отсутствовать.

1. При отсутствии мыши и включении питания устройство не заработает до тех пор, пока мышь не будет подключена (при условии что не замкнуты контакты джампера J1) 2. Отключение мыши при включенном устройстве и последующем ее подключении приведет к ее программному не функционированию (необходима переинициализация производимая при включении питания или при выходе из "бегущей строки" в режим "редактор").

Программы загрузки графики и управления параметрами строки лежат тут.

По поводу зашитых контроллеров, а также других вопросов обращайтесь: yrsaf@mail.ru (Юрий)