شبیه سازی LED ماتریسی در پروتئوس

در این مقاله میخواهیم نحوه شبیه سازی LED ماتریسی 8 در 8 را در پروتئوس بررسی کنیم.

قسمت قبل: شبیه سازی انواع سون سگمنت در پروتئوس

چیدمان LED ماتریسی

یک صفحه نمایش ماتریسی 8X8 شامل 8 ال ای دی در هر ردیف و 8 ال ای دی در هر ستون است. بنابراین در کل حاوی 64 LED (8*8) است. به سختی می توان این 64 LED را به صورت جداگانه با استفاده از هر نوع مدار دیجیتال یا مدار میکروکنترلر کار کرد. از این رو، تکنیک مالتی پلکس برای اتصال این LED ها با حداقل تعداد پین انجام می شود. به طور معمول، یک صفحه نمایش ماتریسی 8X8 را می توان با 16 پین کنترل کرد.

مشابه نمایشگر سون سگمنت که در آن هفت بخش و نقطه اعشار دارای یک پایه مشترک (کاتد ها یا آند های LED) هستند، نمایشگرهای ماتریسی نیز دارای یک پایه مشترک برای هر سطر و ستون هستند.

شبیه سازی نمایشگر ماتریسی در پروتئوس

پروتئوس دارای نمایشگرهای 8*8 و 5*7 ماتریسی با چند رنگ است.

نمایشگرهای ماتریسی در دسته Displays در Proteus یافت می شوند. صفحه نمایش ماتریسی 8*8 ارائه شده در Proteus را می توان به عنوان نمایشگر آند ستونی استفاده کرد که به این معنی است که آندهای LED در یک ستون مشترک هستند. برای اضافه کردن نمایشگر ماتریسی به مدار مراحل زیر را انجام دهید:

• مرحله 1: component mode را انتخاب کنید.
• مرحله 2: روی Pick devices یعنی دکمه ‘P’ کلیک کنید.
• مرحله 3: matrix displays را در کادر جستجو تایپ کنید.
• مرحله 4: صفحه نمایش مورد نظر را انتخاب کنید.

نماد شماتیک نمایشگر ماتریس 8X8 دارای پین ستون ها در بالا و پین ردیف ها در پایین است.

استفاده از نمایشگر ماتریس

برای نمایش یک کاراکتر یا شکل بر روی یک نمایشگر ماتریسی، کاراکتر به چندین فریم تقسیم می‌شود، به طوری که با پخش/ترکیب متوالی این فریم‌ها با سرعتی بیشتر از آن چیزی که مغز انسان می‌تواند درک کند، به نظر می‌رسد که کاراکتر به طور مداوم نمایش داده می‌شود. فریم فریم شدن را می توان در طول ستون یا در امتداد ردیف انجام داد.

همانطور که در تصویر زیر نشان داده شده است، یک نمایشگر ماتریس آند ردیف کاتد ستون را در نظر بگیرید تا الفبای کاراکتر A را نمایش دهید:

این کاراکتر را می‌توان به ستون‌هایی تقسیم کرد تا فریم‌ها به دست آید. کاراکتر A که در بالا نشان داده شده در حقیقت به شکل زیر در چندین فریم روشن میشود. اما چون سرعت روشن شدن هر ستون بالا است، مغز ما آن را یک کاراکتر واحد در نظر میگیرد.

فریم 1 ستون 1 کاراکتر “A” را نشان می دهد. این کار با اتصال پایه ستون 1 به + 5 ولت و 0 ولت به پایه های ستون باقی مانده انجام می شود. اکنون، ردیف‌های مورد نیاز با اتصال آن‌ها به ۰ ولت و ردیف‌های باقی‌مانده به +۵ ولت فعال می‌شوند. به طور مشابه، ستون های باقی مانده فعال هستند و ردیف های مربوطه به ترتیب برای هر ستون فعال می شوند.

میتوانید به آبی (GND) و قرمز (+5v) بودن هر پایه نمایشگر ماتریسی دقت کنید.

در هر فریم تنها یک ستون با اتصال آن به ولتاژ مثبت (+5V) فعال می شود و 0V(GND) به ردیف های مربوطه متصل می شود که باید برای ستون فعال شده بدرخشد. به یاد داشته باشید که این نمایشگر آند در ستون و کاتد در ردیف است. اتصالات برای نمایشگر آند ستون کاتد ردیف برعکس هستند.

به طور مشابه، سطرها را می توان به صورت جداگانه فعال کرد و ستون های مربوطه برای هر ردیف فعال می شوند، یعنی تکه تکه شدن در طول ردیف ها. کل این توالی سوئیچینگ توسط میکروکنترلر انجام می شود. برنامه نویسی را می توان به روش های مختلفی بسته به برنامه نویس انجام داد. به‌روزرسانی فریم‌ها معمولاً در نمایشگرهای LED با فرکانس 60 هرتز انجام می‌شود، اما این متغیر است.

قسمت بعد: تحلیل مدار با ابزار های پروتئوس (آموزش کامل)