davodpor
15th May 2010, 15:53
در این قسمت سعی شده است تا مقدماتی از نحوه ساخت تابلو روان به زبان ساده بیان شود.امید است که این مطالب بتواند به عنوان یک شروع برای علاقمندان مورد استفاده قرار گیرد.توجه فرمایید که مطمئنا نکات و ریزه کاریهای بسیار دیگری در این زمینه وجود دارد که خود شما باید با تلاش و پشتکار و آزمایش به آنها برسید.
لازم به ذکر است که شرکت هیچگونه تعهدی در مورد پاسخگویی به سوالات و مشکلاتی که در این راه ممکن است برای شما عزیزان پیش آید ، ندارد.اما شما می توانید سوالات خود را از طریق ایمیل با بخش آموزش در میان بگذارید تا در صورت امکان به شما پاسخ داده شود و یا راهکاری به شما پیشنهاد گردد.
سخت افزار
سخت افزار یک تابلو روان از دو بخش تشکیل می گردد:
صفحه نمایش (http://www.antik.ir/article020_fa.htm#screen)
مدار پردازشگر (http://www.antik.ir/article020_fa.htm#circuit)
1- صفحه نمایش
مدار صفحه نمایش متشکل از تمام دیودهای نورانی تابلو می باشد که به صورت یک ماتریس به یکدیگر متصل شده اند.بدین معنی که پایه آند دیودها در هر ستون به یکدیگر وصل شده و پایه کاتد دیودها در هر سطر به هم وصل شده است.
شکل زیر نمونه ای از یک ماتریس شامل 49 پیکسل است که به صورت یک ماتریس 7×7 به یکدیگر متصل شده اند:
http://www.antik.ir/images/matrix-2.gif
روش متداول در کنترل ماتریس روش جاروب یا همان ریفرش صفحه می باشد ، بدین ترتیب که در هر لحظه تنها یک سطر از ماتریس روشن شده ، سپس آن سطر خاموش می شود و سطر بعدی روشن می شود و این عمل بصورت متناوب تکرار می شود.از آنجا که عمل ریفرش بسیار سریع انجام می گیرد ، حدود 50 تا 200 بار در ثانیه ، چشم انسان قادر به تشخیص این عمل نمی باشد و تمام پیکسلها را بصورت پیوسته روشن می بیند.
روش دیگری که چندان متداول نیست ولی گروهی از همکاران جهت افزایش نور تابلوهایشان بکار می برند (و آن را کنترل سه بعدی ماتریس می نامند!) استفاده از یک فلیپ فلاپ به ازای هر پیکسل می باشد که باعث می شود پیکسلها در تمام مدت روشن بمانند.باید توجه داشت که این کار شاید بتواند تا حدودی نور پیکسلها را افزایش دهد اما هم از نظر سخت افزاری پیچیده تر و گرانتر است و هم اینکه بشدت بر روی مصرف تابلو اثر می گذارد (مصرف برق تابلو را تا 20 برابر افزایش می دهد!!).این یعنی از دست رفتن بزرگترین حسن تابلو روان که مصرف بسیار کم آن است.
دلیل استفاده از آرایش ماتریس ، کاهش تعداد سیمهای کنترلی می باشد.به عنوان مثال در صفحه نمایش بالا چنانچه از ماتریس استفاده نکنیم ، برای اینکه بتوانیم تک تک پیکسلها را جداگانه کنترل کنیم ، به 50 سیم کنترل نیاز داریم (49 پایه آندها + 1 پایه کاتد تمام پیکسلها) در صورتی که توسط آرایش ماتریس تنها به 14 سیم کنترل نیاز داریم (7 پایه سطرها + 7 پایه ستونها).
در یک ماتریس وقتی بخواهیم یک پیکسل را روشن کنیم ، کافیست به سطر آن ولتاژ منفی و به ستون آن ولتاژ مثبت بدهیم.دقت کنید که در این حالت فقط یک پیکسل روشن خواهد شد نه تمام پیکسلهای آن سطر یا آن ستون.چنانچه بخواهیم چند پیکسل منتخب از یک سطر را همزمان روشن کنیم کافیست به آن سطر ولتاژ منفی بدهیم و به تمام ستونهای پیکسلهای منتخب ولتاژ مثبت اعمال کنیم.به شکل زیر توجه کنید:
http://www.antik.ir/images/matrix-3.gif
روش فوق چنانچه پیکسلهای منتخب در یک سطر باشند معتبر است ، چنانچه پیکسلهای منتخب در چند سطر مختلف باشند باید از روش جاروب یا ریفرش صفحه استفاده کرد.
روش جاروب (ریفرش) صفحه
در این روش ابتدا سطر 1 را در نظر می گیریم و به ستون پیکسلهای منتخب این سطر ولتاژ مثبت می دهیم سپس به سطر برای لحظه ای ولتاژ منفی می دهیم و سپس تمام ولتاژها را قطع مکنیم ، بلافاصله به ستون پیکسلهای منتخب سطر 2 ولتاژ مثبت اعمال می کنیم و سپس لحظه ای به سطر 2 ولتاژ منفی می دهیم.این عمل را تا آخرین سطر ادامه داده و پس از آن مجددا به سطر 1 بازمی گردیم.در اینجا ما یک ریفرش را انجام داده ایم.زمانبندی این مجموعه عملیات باید جوری باشد که در هر ثانیه بتوانیم حداقل 50 عمل ریفرش انجام دهیم.در این صورت به این دلیل که چشم انسان برای کسری از ثانیه تصویر را در خود نگه می دارد ، پیکسلهای منتخب تمام سطرها را بصورت پیوسته روشن می بیند.واحد عمل ریفرش به نام هرتز تعریف می شود که معادل تعداد ریفرشها در یک ثانیه می باشد.50 هرتز حداقل ریفرش مورد نیاز جهت این است که چشم انسان بتواند تصویر را بدون لرزش ببیند.
2- مدار پردازشگر
حال که با سیستم نمایش صفحه نمایش آشنا شدیم ، می خواهیم مداری بسازیم که بتواند عمل ریفرش را برایمان انجام دهد.
برای اینکار میکروکنترلر 8051 را در نظر می گیریم.از این جهت این میکروکنترلر را انتخاب کردیم که در کشورمان کاملا شناخته شده است و در اکثر واحدهای دانشگاهی تدریس می شود.مسلم است که با توجه به میکروکنترلرهای جدید ، 8051 دارای امکانات بسیار کمی است و در کارهای پیشرفته نمی تواند مورد استفاده قرار بگیرد.
پورت 1 از این میکروکنترلر را به سطرها و پورت 2 را به ستونها اختصاص می دهیم.در ابتدای کار پورت 1 دارای مقدار 255 می باشد که باعث می شود تمامی سطرها غیرفعال باشند.فرض کنید میخواهیم کاراکتر ' د ' را در ماتریس 7×7 فوق نمایش دهیم (شکل زیر).
http://www.antik.ir/images/matrix-4.gif
ابتدا اطلاعات هر سطر را به فرمت باینری تبدیل می کنیم.بدین صورت که به ازای پیکسلهای روشن مقدار 1 و به ازای پیکسلهای خاموش مقدار 0 را در نظر می گیریم و عدد معادل باینری آن را به دست می آوریم:
سطر هفتم: 00111000 سطر ششم: 00011100 سطر پنجم: 00000110 سطر چهارم: 00000011 سطر سوم: 01000001 سطر دوم: 01111111 سطر اول: 00111110 البته توجه داشته باشید که چون هر بایت دارای 8 بیت است ، اعداد باینری بالا را نیز 8 رقمی در نظر گرفتیم که رقم هشتم همیشه 0 است.
لینک دانلود نرم افزار
DiGi SignBoard Programmer 2 (http://www.antik.ir/article029_fa.htm)
منبع---http://www.antik.ir/article020_fa.htm
لازم به ذکر است که شرکت هیچگونه تعهدی در مورد پاسخگویی به سوالات و مشکلاتی که در این راه ممکن است برای شما عزیزان پیش آید ، ندارد.اما شما می توانید سوالات خود را از طریق ایمیل با بخش آموزش در میان بگذارید تا در صورت امکان به شما پاسخ داده شود و یا راهکاری به شما پیشنهاد گردد.
سخت افزار
سخت افزار یک تابلو روان از دو بخش تشکیل می گردد:
صفحه نمایش (http://www.antik.ir/article020_fa.htm#screen)
مدار پردازشگر (http://www.antik.ir/article020_fa.htm#circuit)
1- صفحه نمایش
مدار صفحه نمایش متشکل از تمام دیودهای نورانی تابلو می باشد که به صورت یک ماتریس به یکدیگر متصل شده اند.بدین معنی که پایه آند دیودها در هر ستون به یکدیگر وصل شده و پایه کاتد دیودها در هر سطر به هم وصل شده است.
شکل زیر نمونه ای از یک ماتریس شامل 49 پیکسل است که به صورت یک ماتریس 7×7 به یکدیگر متصل شده اند:
http://www.antik.ir/images/matrix-2.gif
روش متداول در کنترل ماتریس روش جاروب یا همان ریفرش صفحه می باشد ، بدین ترتیب که در هر لحظه تنها یک سطر از ماتریس روشن شده ، سپس آن سطر خاموش می شود و سطر بعدی روشن می شود و این عمل بصورت متناوب تکرار می شود.از آنجا که عمل ریفرش بسیار سریع انجام می گیرد ، حدود 50 تا 200 بار در ثانیه ، چشم انسان قادر به تشخیص این عمل نمی باشد و تمام پیکسلها را بصورت پیوسته روشن می بیند.
روش دیگری که چندان متداول نیست ولی گروهی از همکاران جهت افزایش نور تابلوهایشان بکار می برند (و آن را کنترل سه بعدی ماتریس می نامند!) استفاده از یک فلیپ فلاپ به ازای هر پیکسل می باشد که باعث می شود پیکسلها در تمام مدت روشن بمانند.باید توجه داشت که این کار شاید بتواند تا حدودی نور پیکسلها را افزایش دهد اما هم از نظر سخت افزاری پیچیده تر و گرانتر است و هم اینکه بشدت بر روی مصرف تابلو اثر می گذارد (مصرف برق تابلو را تا 20 برابر افزایش می دهد!!).این یعنی از دست رفتن بزرگترین حسن تابلو روان که مصرف بسیار کم آن است.
دلیل استفاده از آرایش ماتریس ، کاهش تعداد سیمهای کنترلی می باشد.به عنوان مثال در صفحه نمایش بالا چنانچه از ماتریس استفاده نکنیم ، برای اینکه بتوانیم تک تک پیکسلها را جداگانه کنترل کنیم ، به 50 سیم کنترل نیاز داریم (49 پایه آندها + 1 پایه کاتد تمام پیکسلها) در صورتی که توسط آرایش ماتریس تنها به 14 سیم کنترل نیاز داریم (7 پایه سطرها + 7 پایه ستونها).
در یک ماتریس وقتی بخواهیم یک پیکسل را روشن کنیم ، کافیست به سطر آن ولتاژ منفی و به ستون آن ولتاژ مثبت بدهیم.دقت کنید که در این حالت فقط یک پیکسل روشن خواهد شد نه تمام پیکسلهای آن سطر یا آن ستون.چنانچه بخواهیم چند پیکسل منتخب از یک سطر را همزمان روشن کنیم کافیست به آن سطر ولتاژ منفی بدهیم و به تمام ستونهای پیکسلهای منتخب ولتاژ مثبت اعمال کنیم.به شکل زیر توجه کنید:
http://www.antik.ir/images/matrix-3.gif
روش فوق چنانچه پیکسلهای منتخب در یک سطر باشند معتبر است ، چنانچه پیکسلهای منتخب در چند سطر مختلف باشند باید از روش جاروب یا ریفرش صفحه استفاده کرد.
روش جاروب (ریفرش) صفحه
در این روش ابتدا سطر 1 را در نظر می گیریم و به ستون پیکسلهای منتخب این سطر ولتاژ مثبت می دهیم سپس به سطر برای لحظه ای ولتاژ منفی می دهیم و سپس تمام ولتاژها را قطع مکنیم ، بلافاصله به ستون پیکسلهای منتخب سطر 2 ولتاژ مثبت اعمال می کنیم و سپس لحظه ای به سطر 2 ولتاژ منفی می دهیم.این عمل را تا آخرین سطر ادامه داده و پس از آن مجددا به سطر 1 بازمی گردیم.در اینجا ما یک ریفرش را انجام داده ایم.زمانبندی این مجموعه عملیات باید جوری باشد که در هر ثانیه بتوانیم حداقل 50 عمل ریفرش انجام دهیم.در این صورت به این دلیل که چشم انسان برای کسری از ثانیه تصویر را در خود نگه می دارد ، پیکسلهای منتخب تمام سطرها را بصورت پیوسته روشن می بیند.واحد عمل ریفرش به نام هرتز تعریف می شود که معادل تعداد ریفرشها در یک ثانیه می باشد.50 هرتز حداقل ریفرش مورد نیاز جهت این است که چشم انسان بتواند تصویر را بدون لرزش ببیند.
2- مدار پردازشگر
حال که با سیستم نمایش صفحه نمایش آشنا شدیم ، می خواهیم مداری بسازیم که بتواند عمل ریفرش را برایمان انجام دهد.
برای اینکار میکروکنترلر 8051 را در نظر می گیریم.از این جهت این میکروکنترلر را انتخاب کردیم که در کشورمان کاملا شناخته شده است و در اکثر واحدهای دانشگاهی تدریس می شود.مسلم است که با توجه به میکروکنترلرهای جدید ، 8051 دارای امکانات بسیار کمی است و در کارهای پیشرفته نمی تواند مورد استفاده قرار بگیرد.
پورت 1 از این میکروکنترلر را به سطرها و پورت 2 را به ستونها اختصاص می دهیم.در ابتدای کار پورت 1 دارای مقدار 255 می باشد که باعث می شود تمامی سطرها غیرفعال باشند.فرض کنید میخواهیم کاراکتر ' د ' را در ماتریس 7×7 فوق نمایش دهیم (شکل زیر).
http://www.antik.ir/images/matrix-4.gif
ابتدا اطلاعات هر سطر را به فرمت باینری تبدیل می کنیم.بدین صورت که به ازای پیکسلهای روشن مقدار 1 و به ازای پیکسلهای خاموش مقدار 0 را در نظر می گیریم و عدد معادل باینری آن را به دست می آوریم:
سطر هفتم: 00111000 سطر ششم: 00011100 سطر پنجم: 00000110 سطر چهارم: 00000011 سطر سوم: 01000001 سطر دوم: 01111111 سطر اول: 00111110 البته توجه داشته باشید که چون هر بایت دارای 8 بیت است ، اعداد باینری بالا را نیز 8 رقمی در نظر گرفتیم که رقم هشتم همیشه 0 است.
لینک دانلود نرم افزار
DiGi SignBoard Programmer 2 (http://www.antik.ir/article029_fa.htm)
منبع---http://www.antik.ir/article020_fa.htm