बैकस्पेस आक्रमणकारियों या Arduino के लिए 64x64 एलईडी डिस्प्ले को कैसे कनेक्ट किया जाए

4095 एलईडी और ऑल-ऑल

हैरानी की बात है, ATmega328 नियंत्रक, जो Arduino Uno को रेखांकित करता है, इस तरह के डिस्प्ले पर छवि आउटपुट के साथ मुकाबला करता है। यह सब एक "पॉकेट" कंसोल (कई किलोग्राम वजन का) निकला, जिसमें स्पेस आक्रमणकारियों पर आधारित एक गेम को सिले किया गया था। कुछ और के साथ आने की योजना है, क्योंकि बहुत सारी मुफ्त मेमोरी है।

कटौती के तहत आप पढ़ सकते हैं कि इस तरह के प्रदर्शन की व्यवस्था कैसे की जाती है और इसे कैसे नियंत्रित किया जा सकता है।

कभी-कभी, संग्रह में पुराने कंप्यूटरों को खोजने के बजाय, मैं उन्हें खुद को तात्कालिक सामग्रियों से बनाता हूं।

इस बार मैं 80 के दशक के शुरुआती दिनों के कंसोल और कंप्यूटर के स्तर पर एक संकल्प के साथ कुछ कॉम्पैक्ट करना चाहता था। सच है, 64x64-पिक्सेल डिस्प्ले अटारी 2600 तक नहीं पहुंचता है, लेकिन नोकिया 3310 डिस्प्ले की तुलना में 64 पिक्सेल अधिक है, जहां गेम भी थे। तो यह कम से कम टेट्रिस या पोंग के एक आरामदायक खेल के लिए मार्जिन के साथ पर्याप्त होना चाहिए।


डिस्प्ले के अलावा, मुझे Arduino Uno के साथ संगत एक बोर्ड मिला, और यह सोचने लगा कि इस सारे सामान के साथ कैसे उड़ान भरी जाए।

Adafruit इस तरह के डिस्प्ले बेचती है और आप इसके उपयोग के उदाहरण इसकी वेबसाइट पर पा सकते हैं। उनके साथ काम करने के लिए पुस्तकालय का एक लिंक भी है। पुस्तकालय Arduino Uno और Arduino Mega का समर्थन करता है।

यह लाइब्रेरी वीडियो मेमोरी का आयोजन करती है, जहां यह पिक्सेल रंगों को संग्रहीत करती है। उपयोगकर्ता प्रोग्राम इन पिक्सेल को पुन: प्राप्त करता है, और छवि को टाइमर इंटरप्ट हैंडलर में प्रदर्शित किया जाता है। छोटे डिस्प्ले के साथ, यह अच्छा काम करता है, लेकिन मेरे मामले में यह तरीका अच्छा नहीं है। यहां तक ​​कि अगर प्रत्येक पिक्सेल (एक बिट प्रति आर, जी, बी और एक अतिरिक्त) के लिए आधा बाइट आवंटित किया जाता है, तो 64x64 मैट्रिक्स के लिए, 2 किलोबाइट मेमोरी की आवश्यकता होगी। और यह सब ATmega328P है। आप निश्चित रूप से अधिक शक्तिशाली प्रोसेसर ले सकते हैं, लेकिन जेडी का यह तरीका नहीं है।

आखिर कौन बनाता है कि हम स्क्रीन की सभी लाइनों को एक ही बार में स्टोर करते हैं? आप इसे प्रदर्शित करने से पहले प्रत्येक पंक्ति को पुनर्गणना कर सकते हैं। कई स्प्राइट्स से आदिम ग्राफिक्स के लिए, इन गणनाओं में बहुत अधिक समय नहीं लेना चाहिए, इसलिए सब कुछ काम करना चाहिए।


यह एक गर्मियों के कंप्यूटर स्कूल के जंगल में था, माइक्रोक्रिस्चुट्स पर प्रलेखन देखने के लिए बहुत आलसी था और यह समझने के लिए बोर्ड को ट्रेस किया गया था कि किससे जुड़ा था। इसलिए, मैंने पहले से डाउनलोड किए गए पुस्तकालयों से प्रदर्शन के साथ काम करने के लिए एल्गोरिदम का चयन किया:

• डिस्प्ले के इनपुट पर आउटपुट लाइन का पता सेट करें
• स्प्राइट पिक्सल के रंगों के साथ सरणी भरें जो वर्तमान पंक्ति के साथ प्रतिच्छेद करते हैं।
• हम एक पारी रजिस्टर में सभी पिक्सेल को बारी-बारी से स्थानांतरित करते हैं, जो एलईडी को नियंत्रित करता है
• हम प्राप्त आंकड़ों पर क्लिक करते हैं और इसे रजिस्टरों के आउटपुट में सबमिट करते हैं

नतीजतन, वीडियो मेमोरी के लिए स्क्रीन की केवल चार लाइनों के आकार के साथ एक सरणी का चयन किया जाता है। चार क्यों? ऐसा इसलिए है क्योंकि एक ही समय में हम डेटा को दो पंक्तियों में धकेल देते हैं - क्योंकि मैट्रिक्स में इनपुट के दो समूह होते हैं: R1 / G1 / B1 और R2 / G2 / B2। वे 16 पिक्सेल के अलावा दो पंक्तियों को नियंत्रित करते हैं।

लेकिन फिर दो लाइनें क्यों नहीं, चार? यह पता चला है कि 64x64 मैट्रिक्स में दो स्वतंत्र 32x64 मैट्रिक्स शामिल हैं। प्रत्येक के लिए अलग प्रोसेसर आउटपुट कनेक्ट करना संभव होगा, लेकिन ATmega328 में पर्याप्त नहीं है। सौभाग्य से, एक देखभाल निर्माता इन मैट्रिस के कैस्केडिंग के लिए प्रदान किया जाता है - एक के शिफ्ट रजिस्टर के आउटपुट को दूसरे के इनपुट से जोड़ा जा सकता है। फिर हमें 32x128 लॉजिकल मैट्रिक्स मिलता है, जिसे शारीरिक रूप से 64x64 के रूप में प्रदर्शित किया जाता है। यही है, प्रत्येक चरण में हमें 128 पिक्सेल की दो पंक्तियों को रजिस्टरों में धकेलना होगा - और यह भौतिक स्क्रीन की 4 पंक्तियाँ हैं।



हमने ग्रीष्मकालीन कंप्यूटर स्कूल के दौरान कंसोल का एक प्रोटोटाइप बनाया। पहला खेल कुछ दूर से अंतरिक्ष आक्रमणकारियों जैसा था।



वास्तव में, एलईडी ने वास्तव में उनकी आंखों को जला दिया। यह संभावना नहीं है कि आप PWM - ATmega का उपयोग करके उनकी चमक को समायोजित कर सकते हैं, जिसमें पर्याप्त गति नहीं है। हमें किसी तरह का ARM या FPGA लेने की जरूरत है।

अंतिम संस्करण जिसे मैंने एक लकड़ी के मामले में डिज़ाइन किया था। स्क्रीन रेत से भरे plexiglass द्वारा संरक्षित है। प्रकाश के प्रकीर्णन के कारण, आँखें अब जलती नहीं हैं, लेकिन अब वीडियो पर कंसोल के काम को रिकॉर्ड करना अधिक कठिन है - पूरी छवि धुंधली हो जाती है।



पूरे कार्यक्रम में रैम के 1101 बाइट्स (53%) और रोम के 6432 (19%) बाइट्स का उपयोग किया गया है। उनके चयन के लिए कई गेम और मेनू बनाने के लिए अभी भी जगह है।

संदर्भ

1. परियोजना के स्रोत: github.com/Dovgalyuk/BackspaceInvaders
2. मैट्रिक्स का विवरण adafruit पर: learn.adafruit.com/32x16-32x32-rgb-led-matrix
3. प्रवेश मैट्रिक्स प्रबंधन पुस्तकालय: github.com/adafruit/RGB-matrix-Panel
4. ग्राफिक आदिम ड्राइंग के लिए प्रवेश पुस्तकालय: github.com/adafruit/Adafruit-GFX-Library
5. अधिक शक्तिशाली प्रोसेसर पर एक समान परियोजना: learn.adafruit.com/ledgames-beaglebone-black-64x64-led-game/overview
6. लेख एक छोटे प्रदर्शन को प्रबंधित करने के बारे में है: geektimes.ru/post/275548