|
２００６年 ６月５日(月)
たまには、ＬＥＤ、ピカ、ピカ
 たまには、適当にＬＥＤを光らせて遊んでみたくなります。俗に言うＬＥＤピカピカです。そんな訳で、秋月にて１個９０円で購入した８×８ドットマトリクスＬＥＤで文字スクロール式のディスプレーを製作しました。
このようなディスプレーは、「ＬＥＤネームプレート」などの名称で安いところを探すとなんと、１９８０円で販売されております。ＬＥＤマトリクスにはチップＬＥＤを使用して小型、薄型に仕上げてあり、ＬＥＤの数も今回紹介するものよりかは遥かに多いのです。量産効果ならびに製造国にもよりますが、とても安いのには驚きです。買ったほうがいいかな・・・と思うのですが
でも、基本システムの習得と今後の応用を考えて、まずは自家製とします。
ダイナミックドライブ
入手したＬＥＤユニットは赤色ＬＥＤが縦８個、横８個で６４個マトリクス状に配列されているものです。したがって、６４本の信号があれば、
いろいろな模様や文字を構成することができます。しかしながら、このＬＥＤからは１６本しかリードがでておりません。これは、ダイナミック点灯といって、
１列８個単位でのパターン信号でＬＥＤを点灯し、横方向は時分割で切り替えて点灯することにより、６４個のＬＥＤを点灯しているように見せるものです。
したがって、縦方向を一度に点灯させられるのは１列の８個です。横方向は８本の信号で順番に切り替えます。
●３TO８デコーダー ７４HC１３８
今回制御に使用するマイコンはＰＩＣ１６Ｆ８１９ですが、１８ピンのマイコンで電源を除くとＩ／Ｏは１６本です。ちょうどぴったり使い切れると良いのですが、
ＲＡ５はINPUTオンリーなので１本足りません。そこで３本の信号を８本に分ける、３TO８デコーダー、 ７４ＨＣ１３８で３ビットのデジタル信号を８本にデコードします。
※７４シリーズは久しぶりに使いました。それもＮＥＣ製・・・作っていたのですね。
これで、横方向の切り替えを行います。縦方向にはＰＯＲＴ−Ｂの８本をすべて使用し
横方向の位置に応じた文字パターンを出力します。
●ちらつきと表示速度
ダイナミック点灯では常に横方向が１〜８まで切り替わっております。人間の目で切り替わりというか、ちらつきがわからなくなる位の速度で切り替える必要があります。
今回は縦１列が点灯している時間を１ｍＳにしました。８列なので１スキャン約、８ｍＳとなります。ちなみに１列５ｍＳで１スキャン４０ｍＳですど、バリバリちらつきました。
「関連として７セグメントのダイナミック点灯の解説はこちらへ」
文字パターン
縦方向の情報である文字パターンですが、パターンはプログラム内部に設けてテーブル参照で各列の各文字を選択してポートに出力します。
右から左へのスクロール表示なので列２〜７を1つ左にシフトした後、８列目に新しいパターンを出力することでスクロールしているように見せます。
「文字パターンはこちらへ」
※RETLWでのテーブル参照はページの切り替わりに注意が必要です。これを考慮しないと、確実に暴走します。
部品実装
■一見簡単な回路ですが、配線は結構大変です。 「回路図はこちらへ」
※この回路図はＡ／Ｄ入力を考慮しておりません。
写真左は１号機、ディスクリート１００％で構成しました。写真、真ん中はＬＥＤドライブ系に表面実装部品を使用したことにより、１号機の半分の面積となりました。
部品配置を検討するとまだまだ小型化ができそうです。
今後の応用
このディスプレーにＰＩＣ１６Ｆ８１９を使用した理由はＡ/Ｄを利用したいからです。
これが不要であれば、１８ピンＰＩＣならばどれでもかまいません。
※ソフト変更は必要です。
Ａ／Ｄが利用できれば数値表示、あるいはグラフ式の温度計、電圧計が構成できます。また、インテリアとしてのオシロスコープのようなものもできます。
また、スクロールではなく、数枚のパターンを１ショットで表示を繰り返すことにより、アニメーションもできます。新しいアイデアがでてきましたら、またここで紹介します。
●表示文字列の外部設定
まず最初に取り掛からなければならないのは、表示文字列を外部から設定できる機能です。
現在ダウンロードできる、ＨＥＸコードはこのソフトで表示可能な文字をすべてスクロールで表示するだけの機能です。
■ダウンロード 「ＰＩＣ１６Ｆ８１９用 ＨＥＸコード」
ソースコード(ＭＡＴＲＩＸ．ＡＳＭ)は体裁を整えて、近日中にアップします。
●表示桁数の拡張
横方向のＬＥＤの数はユニット２個分の１６ドットまでですと、回路追加とソフト変更で可能です。
３ユニット以降は一気にダイナミック点灯できるのか？ちらつきの問題があります。
これがなければ１つのマイコンで７ユニット、５６ドット（４４８ドットマトリクス）まで並べることが可能となります。ただし、この場合Ａ／Ｄはつかえません。
|
DOT MATRIX LED)
)
)
){kind=link}