🧣 ⛹🏼 🎁 BAM मॉड्यूलेशन का उपयोग करते हुए CPLD पर LED पैनल का DIY कंट्रोलर 🔁 🐵 🐳

कुछ समय पहले, उन्होंने मैट्रिक्स एलईडी घड़ी की DIY परियोजना की चर्चा में भाग लिया।
और मुझे क्या आश्चर्य हुआ - 5 मिलीमीटर के एक कदम के साथ प्राचीन मोनोक्रोमैटिक 8x8 एलईडी मैट्रिक्स का उपयोग प्रदर्शन डिवाइस के रूप में किया गया था। इसके अलावा, जटिल मुद्रित सर्किट बोर्ड उनके लिए नस्ल किए गए थे, एक नरम गतिशील संकेत बनाया गया था। और यह एक ऐसे समय में है जब 3 मिमी पिच के साथ तैयार पूर्ण-रंग 64x32 एलईडी पैनल लंबे समय तक $ 10-20 की कीमत पर उपलब्ध हैं। और ऐसे पैनलों का सामान्य वर्गीकरण बहुत बड़ा है और इसमें 2 से 10 मिमी और लगभग किसी भी आकार का पिक्सेल पिच है।

इसी समय, DIY डिजाइनों में ऐसे पैनलों का उपयोग करना काफी मुश्किल है - तैयार नियंत्रक काफी पैसा खर्च करते हैं और सामान्य एपीआई नहीं रखते हैं। आमतौर पर DIY में उपयोग किए जाने वाले माइक्रोकंट्रोलर्स पर पैनल का एक त्वरित त्वरित स्कैन करना काफी मुश्किल है। इसके अलावा, समय अंतराल को उच्च सटीकता के साथ बनाए रखा जाना चाहिए - अन्यथा चमक की एक ध्यान देने योग्य असमानता शुरू होती है।

Adafruit के अच्‍छे समाधान हैं, लेकिन वे सभी काफी महंगे और जटिल हैं।

कुछ विचार के बाद, यह विचार आया - क्यों न एक बेहद सस्ती बोर्ड बनाया जाए जो एक साधारण पेनी बोर्ड जैसे आर्डिनो और एक एलईडी पैनल के बीच एक पुल होगा? कुछ महीनों के उपद्रव के बाद, कुछ काम करने का जन्म हुआ।

यह आलेख नियंत्रक के दूसरे, बेहतर संस्करण का वर्णन करता है।

कार्य

एक बुनियादी काम के रूप में, मैं एक स्वीकार्य स्क्रीन रिफ्रेश रेट (कम से कम 50 हर्ट्ज) को बनाए रखते हुए कम से कम 64x64 के कुल आकार के साथ एक पैनल को नियंत्रित करने में सक्षम होना चाहता था, जबकि हाईकोलर (RGB565) में कम से कम काम करने की क्षमता थी। नियंत्रक के पहले संस्करण में, मूल कार्य पूरी तरह से लागू किया गया था, लेकिन विचार एक और बहुत ही आशाजनक विधि से कार्य को लागू करने का उद्भव हुआ, जिसमें से दूसरा संस्करण पैदा हुआ था।

एक विशिष्ट एलईडी पैनल के डिजाइन की मूल व्याख्या

इनपुट HUB75 इंटरफ़ेस:

प्रत्येक रंग इनपुट पर HC595 प्रकार (लेकिन एलईडी के लिए विशेष 16-चैनल संस्करण) के रजिस्टरों की एक श्रृंखला है। बहुत सारे रजिस्टर हैं जो पैनल की चौड़ाई के लिए पर्याप्त हैं। श्रेड, समानांतर बूट और आउटपुट अनुमतियां सभी रजिस्टरों के लिए सामान्य हैं। इनपुट एबीसीडीई - यह एक श्रृंखला का विकल्प है - एक पारंपरिक डिकोडर पर जाएं।

काम सिद्धांत:

डेटा को RGB इनपुट पर सेट करें, CLK बटन पर क्लिक करें। तब तक दोहराएं जब तक हम पूरी लाइन को लोड न कर दें
आउटपुट OE = 1 को बंद करें (ताकि कोई व्यवधान न हो)
डिकोडर को भरी हुई पंक्ति की संख्या दें
समानांतर लोड LAT क्लिक करें - लाइन डेटा आउटपुट रजिस्टरों में स्थानांतरित किया जाता है
आउटपुट OE = 0 को सक्षम करें
अगली पंक्ति के लिए दोहराएं

यह एक क्लासिक गतिशील संकेत है। यह स्पष्ट है कि इस तरह के एक चक्र में इस पद्धति से हम केवल प्रत्येक विशिष्ट एलईडी को चालू / बंद कर सकते हैं।

क्लासिक पीडब्लूएम के साथ चमक उन्नयन प्राप्त करने के लिए, ऐसे चक्र को एन -1 बार दोहराया जाना चाहिए, जहां एन चमक उन्नयन की संख्या (RGB888 के लिए 256) है। और यह देखते हुए कि एक ही समय में यह अभी भी टिमटिमाता है - यह सब बहुत जल्दी, बहुत जल्दी किया जाना चाहिए।

एक वर्कअराउंड है - बिट एंगल मॉड्यूलेशन (BAM)। इस मामले में, प्रत्येक चक्र में चमक समय प्रदर्शित बिट के वजन के लिए आनुपातिक है। यही है, RGB888 के लिए आपको केवल 8 डिस्प्ले साइकिल की आवश्यकता है। थोड़ा और विस्तृत यहाँ ।

नियंत्रक के पहले संस्करण में क्लासिक पीडब्लूएम का उपयोग किया गया था, जिसने स्कैन चक्रों की संख्या पर एक सख्त सीमा लगा दी थी। दूसरे संस्करण में, बीएएम को लागू किया गया, जिसने गति में भारी लाभ दिया।

कार्यान्वयन

यह काफी स्पष्ट था कि एक पारंपरिक माइक्रोकंट्रोलर केवल छोटे पैनल खींचता है - बड़े वाले बस पर्याप्त गति नहीं रखते हैं। इसलिए, CPLD या FPGA यहां अपरिहार्य है - कम लागत वाले माइक्रोकंट्रोलर पर दसियों एमबी / एस का उत्पादन करना शारीरिक रूप से असंभव है।

स्मृति के रूप में, मुझे IXBT मंच पर बहुत ही दिलचस्प FIFO मेमोरी Averlogic AL422B द्वारा अनुशंसित किया गया था, जिसमें लगभग 400kbytes स्मृति है और 50MHz तक की आवृत्ति पर काम कर सकता है।

यह देखते हुए कि मेरी मुख्य आवश्यकता घटकों की अधिकतम कम लागत थी, जिससे तैयार स्कार्फ घर के निर्माताओं के लिए सुलभ था, 64 मैकक्रेल के साथ एलटर ईपीएम 3064 - सीपीएलडी चुना गया था। उसी समय, मैक्रोकल्स की इतनी कम संख्या एक गतिशील रूप से कॉन्फ़िगर करने योग्य बोर्ड बनाने की अनुमति नहीं देती है - कॉन्फ़िगरेशन को सीधे CPLD में संकलित किया जाना चाहिए।

→ परिणामी सर्किट यहाँ निहित है

विवरण:

CPLD EPM3064ATC44-10 - अली की कीमत एक दर्जन के लिए लगभग 13-15 डॉलर है
FIFO RAM AL422B - अली की कीमत लगभग 15 डॉलर प्रति दर्जन है
50MHz क्रिस्टल थरथरानवाला। बोर्ड DIP14 / DIP8 / 7050 मामलों में स्थापना के लिए प्रदान करता है। अली की कीमत लगभग 6-7 डॉलर प्रति दर्जन है
SOT223 पैकेज में 3.3V स्टेबलाइजर। चिप और डुबकी में मूल्य - ४० आर
IDC-10MS कनेक्टर। चिप और डिप में मूल्य - 3 पी / टुकड़ा
IDC-16MS कनेक्टर। चिप और डिप में मूल्य - 8 आर / टुकड़ा
IDC-14MS कनेक्टर। चिप और डिप में मूल्य - 7 आर / टुकड़ा
कैपेसिटर 1 माइक्रोफ़ारड 0805 - 8 के बारे में 1 आर / टुकड़ा
कैपेसिटर 0.1uF 0805 - लगभग 1 आर / टुकड़ा
रेसिस्टर 10k 0805 - एक पैसा

विस्तार से कुल 1.5 + 1.5 + 0.7 = $ 3.7 और 40 + 3 + 8 + 7 + 8 * 1 + 1 = 67 पी प्राप्त किया जाता है। सभी एक साथ $ 5 - एक पैसा।

→ मूल बोर्ड की छवि यहाँ है

→ ऑर्डर करने के लिए तैयार की गई गेरबर फाइलें

बोर्ड पहले संस्करण के लिए तैयार किया गया है, जिसमें कोई आरई नियंत्रण नहीं था। दूसरे संस्करण के साथ इसका उपयोग करने के लिए, आपको AL422B के टर्मिनल 23 और 24 के बीच जम्पर को काटना होगा और तारों को EPM3064 के टर्मिनल 28 (इसे टर्मिनल ब्लॉक में लाया गया है) को AL422B के टर्मिनल 24 पर फेंकना होगा।

बोर्ड को टांका लगाने के दौरान, बोर्ड के पीछे बिजली कूदने वालों को मिलाप करना न भूलें।

गणना

आवश्यक मापदंडों की गणना काफी जटिल है।

तथ्य यह है कि नियंत्रक में दो प्रक्रियाएं समानांतर में की जाती हैं - अगली पंक्ति के डेटा को लोड करना / पहले से ही लोड की गई रेखा को इंगित करना।

प्रक्रियाएं एक साथ शुरू होती हैं, लेकिन अलग-अलग समय पर समाप्त होती हैं, इसलिए एक तेज प्रक्रिया लंबी प्रक्रिया के पूरा होने का इंतजार करती है।

→ गणना के लिए एक एक्सेल टैबलेट बनाया गया था

स्रोत डेटा:

CRYSTAL_FRQ (MHz) - जनरेटर आवृत्ति (50 MHz)
PIXEL_COUNT - डाउनलोड बार में पिक्सेल की संख्या। स्विचिंग अनुभाग में अधिक जानकारी।
RGB_INPUTS - उपयोग किए गए पैनल के HUB75E इंटरफ़ेस में उपयोग किए जाने वाले RGB इनपुट की संख्या। 1 या 2
BYTES_PER_PIXEL - प्रति पिक्सेल बाइट्स। हमारे मामले में, हमेशा 3 - RGB888
SCAN_LINES - प्रयुक्त पैनल में स्कैन लाइनों की संख्या। 8/16/32

चयनित पैरामीटर:

PRE_DELAY - LAT सिग्नल से विलंब जब तक कि OE चालू नहीं होता है, टिक में सेट होता है
PRESCALER - मुख्य काउंटर के लिए प्रीस्कूलर। यही है, अगर मूल्य सूची 8 है और वर्तमान बिट का वजन 4 है, तो OE 8 * 4 = 32 चक्र के लिए चालू हो जाएगा
POST_DELAY - OE को अगले LAT सिग्नल को बंद करने से न्यूनतम देरी, टिक्स में सेट

उदाहरण के लिए, हमारे पास एक 32x32 पैनल है जिसमें 8 स्कैन लाइनें और 2 आरजीबी इनपुट हैं। इस तरह के पैनल में दो HUB75E कनेक्टर होते हैं, यानी शारीरिक रूप से ये दो 32x16 पैनल होते हैं। हम इन पैनलों को श्रृंखला में जोड़ते हैं, अर्थात् तार्किक रूप से यह पैनल 64x16 जैसा दिखेगा।

PRE_DELAY और POST_DELAY आउटपुट इनेबल (OE) से पहले और बाद में अंतराल को खाली कर रहे हैं ताकि मल्टीप्लेक्स आउटपुट और कुंजियों को खुले / बंद कर सकें। उनके बिना, पिक्सल से लेकर आसन्न रेखाओं तक "ट्रिक" होगी। मूल्यों को प्रयोगात्मक रूप से किसी विशेष पैनल के लिए चुना जाता है। आमतौर पर 15 उपाय पर्याप्त होते हैं (उपायों में सेट)।

यह प्रीस्कूलर चुनने का सवाल उठाता है - इसे कैसे चुनना है।

एक कम prescaler मान एक छोटे फ्रेम प्रदर्शन समय देता है, लेकिन समग्र चमक को कम करता है। प्रीस्कूलर का उच्च मूल्य फ्रेम के प्रदर्शन समय को बढ़ाता है, अर्थात, जब यह गणना करता है, तो यह स्क्रीन को फ़्लिकर करता है।

आइए PRESCALER = 1 का प्रयास करें

हमें मिलता है:

OE_EFFICIENCY - 8.3%, यानी पैनल संभव अधिकतम चमक का केवल 8.3% काम करेगा
FRAMES_PER_SECOND - 2034 एफपीएस - लेकिन तस्वीर की ताज़ा दर बहुत अधिक होगी - 2000 से अधिक एफपीएस।

चमक का नुकसान पहले से ही बहुत बड़ा है।

आइए PRESCALER = 16 पर प्रयास करें

हमें मिलता है:

OE_EFFICIENCY - 72.9% है, जो पैनल अधिकतम संभव चमक के 72.9% पर काम करेगा
FRAMES_PER_SECOND - 1117 - और चित्र की ताज़ा दर बहुत अच्छी है - 1000 से अधिक एफपीएस।
खैर, यह बिल्कुल सामान्य है - 50% से अधिक की दक्षता काफी सामान्य है और फ्रेम दर बहुत अच्छी है।

अंगूठे का सामान्य नियम PRESCALER उत्पाद PIXEL_COUNT * RGB_INPUTS से लगभग 8 गुना छोटा है

खैर, गिनती और जांच जारी रखें।

एलईडी पैनल स्विच करना

सभी पैनल श्रृंखला में जुड़े हुए हैं। कनेक्शन आरेख: पहले दाएं से बाएं, फिर नीचे से ऊपर। यही है, पहले हम श्रृंखला में क्षैतिज को जोड़ते हैं, फिर नीचे की पंक्ति का उत्पादन दूसरी पंक्ति के प्रवेश द्वार से नीचे से आदि। शीर्ष पंक्ति के लिए।

नियंत्रक नीचे दायें पैनल पर चिपकता है।

ऐसे पैनल हैं जिनमें दो इनपुट और दो आउटपुट कनेक्टर हैं। इस तरह के पैनल अनिवार्य रूप से लंबवत रूप से दो पैनलों की एक यांत्रिक विधानसभा हैं। दो स्वतंत्र पैनल के रूप में प्रतिबद्ध।

असेंबली के बाद, हमें पिक्सल में श्रृंखला की कुल लंबाई की गणना करने की आवश्यकता है - इसके लिए हम देखते हैं - कितने कुल पैनल श्रृंखला में थे और पिक्सल में पैनल की चौड़ाई से इस संख्या को गुणा करें। इस नंबर को तब CPLD कॉन्फ़िगरेशन के दौरान और टाइमिंग कैलकुलेटर में PIXEL_COUNT मान में चलाना होगा।

FPGA फर्मवेयर

सभी आवश्यक फाइलें गिथब पर हैं। आपको सीधे फ़ोल्डर के साथ डाउनलोड करने की आवश्यकता है।

पंजीकरण के बाद, आपको Altera वेबसाइट से Quartus II 13.0sp1 को डाउनलोड और इंस्टॉल करना होगा। आपको वास्तव में इस संस्करण को डाउनलोड करने की आवश्यकता है - नए संस्करण अब MAX3000 श्रृंखला का समर्थन नहीं करते हैं। इसे तोड़ने के लिए आवश्यक नहीं है - वेब संस्करण (मुक्त) संस्करण पर्याप्त है। डाउनलोड करते समय, MAX3000 और प्रोग्रामर समर्थन के लिए बक्से की जांच करना सुनिश्चित करें। बस मामले में, मैं आपको चेतावनी देता हूं - पैकेज बड़ा है, लगभग दो गिग्स। आपको एल्टेरा यूएसबी ब्लास्टर की भी आवश्यकता होगी - अली की सामान्य कीमत लगभग $ 3 है।

Al422_bam.qpf प्रोजेक्ट खोलें। बाईं ओर, फ़ाइल टैब खोलें और फ़ाइल को खोलें al422_bam.v - यह मुख्य परियोजना फ़ाइल है। इसमें आपको मापदंडों को कॉन्फ़िगर करने की आवश्यकता है:

एक पैनल पर कितने RGB इनपुट - HUB75 इनपुट वाले पैनल पर 1 या 2 RGB इनपुट हो सकते हैं। इस तरह से कितने इनपुट संभव हैं यह जानने के लिए - हम पैनल में पिक्सेल की संख्या को लंबवत रूप से लेते हैं। इसे स्कैन लाइनों की संख्या से विभाजित करें (उदाहरण के लिए, 8S के रूप में पैनल पदनाम में दिखाया गया है)। इनपुट कनेक्टर (1 या 2) की संख्या से विभाजित करें। उदाहरण के लिए - मेरे पास एक 32x32 पैनल, 8S स्कैन और दो इनपुट कनेक्टर हैं - 32/8/2 = 2 - जिसका मतलब है दो आरजीबी इनपुट।

`define RGB_outs 2

पैनल पर कितनी स्कैन लाइनें हैं - चूंकि HUB75E मानक का समर्थन किया गया है, यह 32x तक हो सकता है। स्कैन लाइनों की संख्या आमतौर पर पैनल के नाम में क्रमशः 8S / 16S / 32S के रूप में होती है।

केवल एक पंक्ति को अपूर्ण किया जाना चाहिए:

 `define SCAN_x8 1 //`define SCAN_x16 1 //`define SCAN_x32 1

श्रृंखला में क्षैतिज पिक्सेल की कुल संख्या। पिक्सेल को पूरे पैनल श्रृंखला में माना जाता है - ऊपर दिए गए अनुभाग को देखें "स्विचिंग एलईडी पैनल"

 `define PIXEL_COUNT 64

आउटपुट सिग्नल के चरण। सबसे विशिष्ट कॉन्फ़िगरेशन यह है: OE निम्न स्तर पर सक्रिय है (टिप्पणियां हटा दी गई हैं), CLK आगे चल रहा है (टिप्पणियाँ चालू हैं), LAT एक उच्च स्तर पर सक्रिय है (टिप्पणियाँ चालू हैं)। सभी प्रकार के अजीब विकल्प संभव हैं। पता लगाएँ कि आपके पास कौन सा केवल प्रयोगात्मक रूप से है या सर्किट को हटाकर और प्रयुक्त चिप्स के लिए डेटाशीट्स की खोज कर रहा है)।

 //`define LED_LAT_ACTIVE_LOW 1 `define LED_OE_ACTIVE_LOW 1 //`define LED_CLK_ON_FALL 1

मुख्य काउंटर के लिए LAT और प्रीस्कूलर के सापेक्ष OE सिग्नल की पूर्व और बाद की देरी। ऊपर देखें।

 `define OE_PRESCALER 16 `define OE_PREDELAY 31 `define OE_POSTDELAY 31

सभी, प्रेस ctrl-L - प्रोजेक्ट संकलित है। यदि आपने इसे कहीं भी पेंच नहीं किया है, तो कई चेतावनी दी जाएंगी, लेकिन कोई त्रुटि नहीं होनी चाहिए। अगला, हम USB विस्फ़ोटक को हल करने वाले बोर्ड को हुक करते हैं, बोर्ड को शक्ति लागू करते हैं। क्वार्टस में, टूल - प्रोग्रामर पर जाएं। हार्डवेयर सेटअप में यूएसबी-ब्लास्टर का चयन करें, स्टार्ट पर क्लिक करें। यही है, CPLD प्रोग्राम किया गया है।

माइक्रोकंट्रोलर हिस्सा

नियंत्रक के लिए डेटा आउटपुट, सामान्य रूप से, बहुत सरल है - हम लिखने के पते को रीसेट करते हैं और फिर क्रमिक रूप से डेटा बाइट्स जारी करते हैं, उन्हें WCLK सिग्नल के साथ पथपाकर करते हैं। और ऐसा लगता है कि यहां तक कि काम के लिए एक केले का अर्किंका भी पर्याप्त है। लेकिन दो समस्याएं हैं:

a) इसमें बहुत मेमोरी लगती है। RGB888 मोड में एक छोटे से 32x32 पैनल के लिए स्क्रीन बफर के लिए 3kBytes मेमोरी की आवश्यकता होती है। साधारण Arduino- आधारित Atmega328 में केवल 2kbytes RAM होते हैं। बेशक, आप Atmega2560 पर आधारित एक मेगा बोर्ड का उपयोग कर सकते हैं, जिसमें 8 kB की रैम होती है, लेकिन यहां तक कि यह सामान्य आकार के पैनलों के लिए भी पर्याप्त नहीं है - RGB565 मोड में एक 128x64 पैनल में 16kB मेमोरी की आवश्यकता होती है।

बी) AL422B के साथ काम करने की प्रक्रिया में, एक गड़बड़ जिसे कहीं भी प्रलेखित नहीं किया गया था - 2MB / s से कम की गति पर डेटा लिखते समय, पता काउंटर सही ढंग से काम नहीं करता है और डेटा "नहीं" लिखता है। शायद यह मेरी पार्टी की एक गड़बड़ है। शायद नहीं। लेकिन इस गड़बड़ को दरकिनार करना होगा। यह देखते हुए कि AVR8 16 मेगाहर्ट्ज पर काम करता है, वांछित गति से डेटा प्राप्त करना लगभग असंभव है।

प्रस्तावित समाधान 32-बिट STM32F103C8T6 नियंत्रक के आधार पर सस्ते स्कार्फ के लिए जाना है। इस तरह के एक स्कार्फ की कीमत अली द्वारा लगभग 2.5 डॉलर, या लगभग $ 1.7 है जब एक दर्जन खरीदते हैं, जो कि एक Arduino नैनो से भी सस्ता है। एक ही समय में, हम 72 मेगाहर्ट्ज में काम कर रहे 32-बिट माइक्रोकंट्रोलर और 20 kB की रैम और 64 kB फ्लैश (2kB / 8kB Atmega328, जो नैनो पर है) के साथ तुलना करते हैं।

एक ही समय में, इस तरह के बोर्ड अरुडिनो पर्यावरण में काफी सफलतापूर्वक प्रोग्राम किए जाते हैं। इसके बारे में घड़ी पर एक अच्छा लेख है, इसलिए मैं इसकी नकल नहीं करूंगा। सामान्य तौर पर, लेख में वर्णित सब कुछ करें।

एक कठिन वातावरण में, जेनेरिक STM32F103C, वेरिएंट STM32F103C8 बोर्ड चुनें। डेटा डीएमए के माध्यम से जाता है, इसलिए आप किसी भी अनुकूलन विकल्प का उपयोग कर सकते हैं।

स्विचिंग निम्नानुसार होती है:

पुस्‍तकालय में मजबूती से रखा गया:
A0..A7 → DI0..DI7 AL422B
B0 → WCLK AL422B
B1 → WRST AL422B

नियंत्रक को एक स्केच में दिया गया:
B10 → हम AL422B

आम तार:
जी → जीएनडी

खैर, पैनल से संबंधित नियंत्रक पिनों को 5V / GND बिजली की आपूर्ति करना न भूलें।

नियंत्रक से सर्किट पर पिनआउट लें।

सॉफ्टवेयर हिस्सा है

चूंकि कार्य सब कुछ यथासंभव सरल और सस्ती बनाना था, सभी सॉफ्टवेयर Arduino पर्यावरण के लिए बनाया गया था और इसे LED_PANEL लाइब्रेरी के रूप में डिज़ाइन किया गया था।

LED-PANEL लाइब्रेरी सक्रिय रूप से Adafruit GFX लाइब्रेरी का उपयोग करती है, इसलिए इसे स्थापित करने की आवश्यकता है।

मैं अत्यधिक पुस्तकालयों की निर्देशिका में LED_PANEL पुस्तकालय को नहीं डालने की सलाह देता हूं, लेकिन इसे स्केच फ़ोल्डर में छोड़ देता हूं। तथ्य यह है कि लोहे के बहुत सारे पैरामीटर हैं, और यदि आप काम को अधिक "वसा" माइक्रोकंट्रोलर में स्थानांतरित करना चाहते हैं, तो आपको कोड में ही बहुत सी चीजें बदलनी होंगी।

प्रारंभिक रूप निम्नलिखित में लगभग है:

 #include "LED_PANEL.h" #define width 32 #define height 32 #define bpp 3 #define scan_lines 8 #define RGB_inputs 2 #define we_out_pin PB10 LED_PANEL led_panel = LED_PANEL(width, height, bpp, scan_lines, RGB_inputs, we_out_pin);

वह है, हम LED_PANEL वर्ग का एक उदाहरण बनाते हैं, जिसके लिए हम पैरामीटर निर्दिष्ट करते हैं:

चौड़ाई - पिक्सेल में पैनल की कुल चौड़ाई (कुल)
ऊंचाई - पिक्सेल में पैनल की कुल ऊंचाई (कुल)
bpp - पिक्सेल प्रति बाइट, RGB888 के लिए 3। BAM संस्करण केवल RGB888 में काम करता है
scan_lines - स्कैन लाइनों की संख्या 8/16/32 है। यह नियंत्रक में चमकती मोड के अनुरूप होना चाहिए।
RGB_inputs - HUB75 कनेक्टर में RGB आदानों की संख्या 1/2 है। यह नियंत्रक में चमकती मोड के अनुरूप होना चाहिए।
we_out_pin - pin जिससे हम आउटपुट को हुक किया जाता है

कृपया ध्यान दें कि आरंभीकरण के दौरान, केवल WE पिन निर्दिष्ट किया जाता है। अन्य सभी पिन कोड में कठोरता से पंजीकृत हैं, क्योंकि वे उपयोग किए गए टाइमर और डीएमए चैनलों से बंधे हैं और उनके परिवर्तन से कोड में महत्वपूर्ण परिवर्तन होंगे।

सेटअप अनुभाग में स्क्रीन को शुरू करना और साफ़ करना:

  led_panel.begin(); led_panel.clear();

आरंभ आउटपुट के लिए आवश्यक पिन को प्रारंभ करता है, एक टाइमर और डीएमए जोड़ता है
बफ़र साफ़ करता है

ड्राइंग के लिए, आप Adafruit GFX लाइब्रेरी की सभी मानक प्रक्रियाओं का उपयोग कर सकते हैं - पाठ के आउटपुट में सबसे सरल ड्रॉइक्सेल से। उत्पादन के लिए बफर प्रक्रियाओं के लिए तैयार उपयोग किया जाता है:

 led_panel.show();

इस रूप में, शो डीएमए के माध्यम से नियंत्रक को डेटा हस्तांतरण शुरू करता है और तुरंत नियंत्रण लौटाता है। पता करें कि क्या led_panel.OutIsFree () फ़ंक्शन की मदद से स्थानांतरण समाप्त हो गया है - अगर यह सच कहता है, तो स्थानांतरण समाप्त हो गया है। एक विशेषता है - यदि आप शो कॉल करते हैं जब स्थानांतरण अभी तक पूरा नहीं हुआ है - तो इसे केवल अनदेखा किया जाएगा।

 led_panel.show(false);

शो का एनालॉग (), लेकिन यदि आप शो (गलत) कहते हैं, और स्थानांतरण अभी तक पूरा नहीं हुआ है, तो प्रक्रिया हस्तांतरण के पूरा होने तक इंतजार करेगी, फिर एक नया स्थानांतरण शुरू करें और नियंत्रण वापस करें:

 led_panel.show(true);

शो का एनालॉग (झूठा), लेकिन अगर आप शो (सच) कहते हैं, तो एक नया स्थानांतरण शुरू होने के बाद, प्रक्रिया तब तक नियंत्रण वापस नहीं करेगी जब तक कि हस्तांतरण पूरा नहीं हो जाता।

सामान्य तौर पर, यह सब है।

सॉफ्टवेयर पर कुछ नोट्स:

क) विस्तारकॉन्लर फ़ंक्शन के साथ RGB565 (जो पुस्तकालय उपयोग करता है) से रंग की पुनर्गणना करते समय गामा सुधार पेश किया जाता है। अन्य सभी मामलों में, एक रैखिक स्थानांतरण फ़ंक्शन का उपयोग किया जाता है, अर्थात, चमक सीधे मूल्य के लिए आनुपातिक है।
बी) सॉफ्टवेयर आपको एक माइक्रोकंट्रोलर बोर्ड में कई एलईडी-नियंत्रक कनेक्ट करने की अनुमति देता है। ऐसा करने के लिए, समानांतर में नियंत्रकों को डेटा बस, आरएसटी और सीएलके लाइनें भेजें। वांछित नियंत्रक WE लाइन के माध्यम से चुना जाता है। सॉफ्टवेयर में, आपको प्रत्येक नियंत्रक के लिए LED_PANEL वर्ग का एक अलग उदाहरण बनाने की आवश्यकता है, और प्रत्येक उदाहरण में आरंभीकरण के दौरान अलग-अलग WE लाइनें (अंतिम पैरामीटर) होनी चाहिए।

करने के लिए

- पड़ोसी पंक्तियों में फूलों के "पिकअप" से निपटें। यह खुद पैनल की खराब वायरिंग की तरह दिखता है (चाबियां लांघ रहे हैं), लेकिन आपको जांचने की जरूरत है। बस एक नया पैनल आया - मैं जांच करूंगा;
- बोर्ड का एक नया संस्करण बनाएं - पहले से ही तलाकशुदा आरई और 5 वी में आउटपुट स्तर कन्वर्टर्स के अलावा;
- META_LED_PANEL वर्ग बनाएं, जो कई LED_PANEL को एक आभासी स्क्रीन में संयोजित करने की अनुमति देगा - इससे कई नियंत्रकों के साथ बहुत बड़ी स्क्रीन बनाना संभव होगा;
- भविष्य में, अधिक शक्तिशाली CPLD श्रृंखला पर जाएं, उदाहरण के लिए CycloneIV। यह कम लागत (चीनी के लिए $ 5 के बारे में EP4CE6E22 लागत को बनाए रखते हुए संभावनाओं का काफी विस्तार करेगा, जबकि वहाँ 100 गुना अधिक macrocells और लगभग 32 kB आंतरिक मेमोरी है)। लेकिन मैं किसी दिन यह करूंगा। अगर मैं चाहूं। चूंकि इस तरह के विकास में बहुत अधिक समय लगता है।

BAM मॉड्यूलेशन का उपयोग करते हुए CPLD पर LED पैनल का DIY कंट्रोलर