LED matice (Pinguino)
Konstrukce + SW: Robert Kučera - OK2UWQ © 2013 Parametry: -
výkonný 32-bit CPU řady PIC32, takt 40MHz napájení z USB nebo externí max. 6V kompatibilní s projektem pinguino možnost programování přes USB (Pinguino IDE)
1
Obsah Popis zapojení Popis oživení Postup programování Rozpiska součástek Schéma a deska pl. spojů Literatura a odkazy
3 3 3 5 6 9
Pro stavbu v kroužcích elektroniky Obtížnost popisované konstrukce: mírně pokročilí - pokročilí Doporučená praxe (navštěvování kroužku): 2 roky Doba osazování: typ. 8 hodin Doba oživování a nastavení: typ. 0,5-1h (oživování lektorem), podle pečlivosti stavby Potřebné vybavení: - regulovatelný zdroj do 30V s nastavitelnou pojistkou - počítač s nainstalovaným Pinguino IDE - programátor PIC32 pokud není naprogramován bootloader v PIC32 - multimetr - pro případ hledání chyby – osciloskop
2
Popis zapojení
Mikrokontrolér Stabilizátor LE33CZ 3,3V
Serio/paralelní převodník budič řádků
Serio/paralelní převodník budič sloupců
PIC32MX250F128B
Matice LED 8x8
Na obrázku je blokové zapojení matice. Zapojení mikrokontroléru je kompatibilní s projektem Pinguino z důvodu možného využití i pro jiné výukové účely. Vlastní matice používá pouze 3 piny mikrokontroléru k ovládání LED. Tyto piny mají funkci hodinového signálu, sériových dat a signál pro přepis hodnoty na výstup sériově-paralelního převodníku 74HC595. Schéma řídící části je kompatibilní se zapojením desky s PIC32MX220F032B. Navíc je zde externí I2C EEPROM pro ukládání dat pro zobrazení. Popis oživení Před osazením integrovaných obvodů do patic zkontrolujeme zda není někde zkrat a to připojením externího zdroje 5V s nastavenou pojistkou na 200mA. Pokud je vše v pořádku, naměříme na pinu 28 mikrokontroléru U2 napětí 3.3V. Vypneme externí zdroj a osadíme zbývající obvody do patic. Následující postup platí pro uživatele Windows, obdobně lze však postupovat i v případě Linuxu. Pokud máme naprogramovaný bootloader v U2, pak můžeme připojit USB kabel k PC a chvíli počkáme, než dojde k instalaci HID. Poté stiskneme TL2 a při stálém držení TL2 krátce stiskneme TL1. Nakonec pustíme TL2 a měla by se rozsvítit a následně rozblikat D27 u tlačítka TL2. Blikání signalizuje vstup do režimu bootloaderu. Dioda D27 se nerozbliká, pokud je deska napájená jen ze zdroje, protože nedojde ke komunikaci s nadřazeným PC. Postup programování Stáhneme z webu Pinguino IDE, nejlépe poslední verzi. V mém případě to byla verze X4 rev. 857 dostupná zde http://code.google.com/p/pinguino32/downloads/detail?name=PinguinoX4-EasyPack-Win32-Rev857-v01-2013-05.7z&can=2&q= Stažený balíček stačí rozbalit, je sbalen programem 7zip, takže pokud nemáme v PC podporu tohoto programu, musíme nejdříve stáhnout a nainstalovat například odsud http://www.7zip.org/download.html Po spuštění Pinguino IDE nadefinujeme nejprve desku. V našem případě je to GENERIC32MX250F128 (nebo GENERICMX220F032 pokud jsme použili nejmenší možnou verzi tohoto CPU).
3
Na stránkách http://www.ok2uwq.com je k dispozici v sekci ke stažení testovací projekt pro LED matici. Stáhneme jej a v Pinguino IDE otevřeme soubor ledmatrixtest.pde. Poté stiskneme klávesu F5 (compile) a po zobrazení informace o správné kompilaci
Zkontrolujeme, že nám bliká D27 na desce jako indikace režimu bootloaderu a stiskem F6 nebo příslušné ikony pro upload nahrajeme program do desky. Po naprogramování je ihned spuštěn nahraný program, takže by mělo být vidět zobrazovaný pohyblivý text. Nyní můžeme začít zkoušet i vlastní texty a případně jiné funkce. Aktuální max. velikost zobrazeného textu je 32 znaků. Je však možné rozšíření. V případě, že nemáme naprogramován bootloader, potřebujeme k tomu použít běžný programátor PIC, nejlépe ten, který podporuje ISP a umí programovat řadu PIC32MX. Link na hex soubor bootloaderu je níže pro PIC32MX250F128B.
4
Rozpiska součástek Počet Reference 1 CN1 1 CN2 1 C1 2 C2,C9 6 C3,C5,C6,C12,C13,C14 1 C4 2 C7,C8 2 C10,C11 1 C15 2 D1,D18 65 D2,D3,D4,D5,D6,D7,D8,D9, D10,D11,D12,D13,D14,D15, D16,D17,D19,D20,D21,D22, D23,D24,D25,D26,D27,D28, D29,D30,D31,D32,D33,D34, D35,D36,D37,D38,D39,D40, D41,D42,D43,D44,D45,D46, D47,D48,D49,D50,D51,D52, D53,D54,D55,D56,D57,D58, D59,D60,D61,D62,D63,D64, D65,D66,D67 1 J1 2 R1,R2 2 R3,R6 2 R4,R5 1 R7 8 R8,R9,R11,R13,R14,R16, R18,R20 8 R10,R12,R15,R17,R19,R21, R22,R23 1 TL1 1 TL2 8 T1,T2,T3,T4,T5,T6,T7,T8 8 T9,T10,T11,T12,T13,T14, T15,T16 1 U1 1 U2 1 U3 2 U4,U5 1 XT1 1 U2 1 U3 2 U4,U5 1 X1
Part USB-004B Ioport 10n 1uF/63V 100n 10uF/25V 22p 10p 100uF/16V 1N5819 LED
Pouzdro USB B 12 pin RM2.5 keramika RM5 ELRA 6.3 keramika RM5 ELRA 6.3 keramika RM5 keramika RM5 ELRA 6.3 DO41 LED 5mm
ProgPIC 10k 10R 1k 330R 1R
R0207 R0207 R0207 R0207 R0207
3k3
R0207
Reset Boot BS170 BC337
TM050 TM050 TO92 TO92
LE33CZ PIC32MX250F128B-I/SP 24C256 74HC595 8MHz PAT28 DIL UZ-PR PAT08 DIL PR PAT16 DIL PR Pwr
TO92 DIL28U DIL8 DIL16 HC49U Patice 28pin úzká Patice 8 pin Patice 16 pin CPP35 2V
5
Schéma a deska pl. spojů Následují - kompletní schéma – část řídící a vlastní matice LED - předloha desky TOP a BOT - osazovací plán ASSY Rozměry desky 100x150mm Schéma řídící části – pinguino kompatibilní
6
schéma části matice LED se sériově/paralelními převodníky 74HC595
7
Osazovací plán
Předloha desky – strana součástek
8
Předloha desky – strana spojů
Literatura a odkazy 1. Datasheet PIC32MX2xx http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/61168E.pdf 2. Pinguino project http://www.pinguino.cc 3. Pinguino IDE http://wiki.pinguino.cc/index.php/IDE 4. Bootloader http://www.pinguino.cc/download/bootloader/32bit/PIC32MX250F128B_-_HID_Bootloader.hex
9
