4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Делаем электронное устройство «бегущая строка» своими руками

Светодиодная бегущая строка своими руками

Собрать бегущую строку на светодиодах промышленного образца, без навыков программирования микроконтроллеров и знания протоколов обмена данными, практически нереально. Ниже представлена простая схема небольшого табло на светодиодах. Если вы не боитесь трудностей и не хотите переплачивать за готовое изделие, можно закупить базовые модули, из которых будет собрано изделие.

Но я хотел бы рассказать о нестандартном решении задачи с минимальными финансовыми вложениями – как сделать бегущую строку из светодиодов с использованием в качестве контроллера Arduino.

Принципиальная схема бегущей строки на светодиодах

Контроллер взаимодействует через специальный интерфейс с внешними устройствами ввода. Это может быть обычная клавиатура, компьютер, смартфон. На основании полученных данных формируется полная цифровая матрица изображения, которая впоследствии выводится на плату с индикаторами.

Самостоятельную сборку бегущей строки можно выполнить на модуле управления на основе Arduino и несколько светодиодных блоков на контроллере max7219.

Модуль состоит и контроллера, и блока светодиодов 8х8 элементов. Такой размер элемента минимальный для вывода символов. Дело в том, что все матричные принтеры формировали изображение на печать именно на основе такого формата.

Контроллер max7219

Контроллер max7219 представляет собой блок интерфейса обмена информацией и памяти на 64 ячейки для управления светодиодами. В памяти все данные хранится в виде двухмерного массива.

Передача информации осуществляется через SPI интерфейс. SPI — трехпроводной интерфейс для двусторонней передачи данных между устройствами. Более подробно о принципе работы этого интерфейса можно прочитать здесь.

Для взаимодействия контроллера с платой ардуино используется лишь три канала: DIN, CS, CLK.

К стандартным разъёмам платы контроллера можно подключить до четырёх таких led модулей, создав табло 8 х 32 точки. Для увеличения количества подключаемых сегментов можно собрать простейший мультиплексор, который будет переключать управляющие сигналы на нужный модуль. Таким образом возможно выводить информацию на десятки матриц. На этом принципе построена работа всех ЖК-дисплеев.

Для облегчения передачи потока данных в ардуино есть специальная библиотека LedControlMS.

Это видео примера работы библиотеки со светодиодным дисплеем:

Более подробно об управлении матрицей при помощи микроконтроллера можно прочитать по ссылке.

Интерфейс ввода информации для последующего вывода на светодиодную матрицу

Для того что бы менять выводимый текст на своё усмотрение потребуется устройство ввода информации.

Способы передачи информации на контроллер Arduino:

  • через клавиатуру с PS2 интерфейсом;
  • через программную клавиатуру;
  • через смартфон.

Вариантов обмена данными с платой контроллера, помимо стандартного подключения к компьютеру через ICP протокол, существует много.

В оболочку Аrduino IDE встроена библиотека для работы с PS2 клавиатурой. Можно использовать программные модули для работы со стандартной восьмикнопочной клавиатурой Аrduino. Организация ввода построена по принципу мобильных телефонов, когда на одной кнопке «подвешено» несколько символов. Подключив к плате Аrduino блютуз модуль возможно передавать тестовую информацию через смартфон.

Когда вы разберётесь с организаций бегущей строки на стандартных модулях Arduino, можно будет переходить к следующему этапу.

Аrduino и промышленные решения

Для создания более габаритных светодиодных дисплеев используются те же принципы адресации.

Для светодиодных панелей, размещаемых на улице, потребуются более мощные источники света, чем миниатюрный светодиодный дисплей. В качестве контроллеров вывода изображения используются max7219, а для коммуникации с мощными светодиодами служит драйвер питания на микросхеме ULN2803. Она имеет восемь линий коммутации управляющих сигналов, что идеально подходит для наших целей.

В конструкции рекламных дисплеев больших габаритов применяют сверхъяркие светодиоды со световым потоком 70-100 Лм.

В одноцветных (монохромных) светодиодных матрицах у каждого элемента существует два состояния: включено/выключено. Для передачи полноцветной информации используют RGB светодиоды с ШИМ-контроллерами управления яркостью для каждого цвета.

Как сделать бегущую строку из светодиодов?

Светодиодная бегущая строка представляет собой простое решение для владельцев торговых точек или мастерских, нуждающихся в дешевой наружной рекламе. Конструкция устройства позволяет менять текст и выводить дополнительную графическую информацию, а светодиоды способны работать в широком диапазоне температур. Возможно подключение внешних сенсоров, что позволяет транслировать дополнительные данные (например, температуру или влажность воздуха).

Где применяется бегущая строка?

Бегущая строка на светодиодах применяется для рекламы торговых заведений или банков, а также для выведения дополнительной информации на улице и в транспорте. Стенд устанавливается в местах с максимальным людским потоком, что обеспечивает повышенную эффективность рекламных материалов. Выведенный на табло текст меняется через заданные интервалы времени, владелец программирует устройство самостоятельно. Встречаются табло, способные прокручивать тексты длиной до 60 тыс. символов, но для рекламной или информационной вывески достаточно 200-300 знаков.

Табло различаются по высоте букв транслируемого текста, встречаются вывески с размером шрифта от 60 до 704 мм. Оборудование предусматривает отображение специальных символов или дополнительных визуальных эффектов. Для корректировки текста использует компьютер, который подключается при помощи кабеля.

Читать еще:  Как сделать свирель своими руками

Существуют панели со встроенным блоком беспроводной связи, позволяющим изменять текстовый контент дистанционно (через Интернет).

Принципиальная схема бегущей строки

Схема светодиодного табло включает в себя основные модули:

  • электронный блок управления, в котором хранится текстовая информация и графические изображения;
  • устройство формирования изображения, позволяющее получить сигнал, распознаваемый светодиодным табло;
  • матрица для отображения текстовой информации.

Блок управления оснащен интерфейсом, позволяющим подключать внешние устройств ввода информации (например, клавиатуры или компьютеры). Самодельные устройства собираются на базе контроллера Arduino, который содержит в себе интерфейс обмена информацией и блоки памяти для управления светодиодными элементами. Базовые модификации контроллера рассчитаны на установку 4 светодиодных модулей, но возможна установка дополнительного мультиплексора, позволяющего переключать сигналы между матрицами.

Что понадобится для изготовления?

Для самостоятельного изготовления табло потребуются:

  • светодиодные блоки для бегущей строки (размер и цвет зависят от назначения и места установки табло);
  • блок управления;
  • источник питания (количество устройств зависит от числа используемых светодиодных модулей);
  • соединительные кабели и коммутационные колодки;
  • алюминиевый профиль для создания силового каркаса;
  • крепежные уголки и шурупы для фиксации самодельной конструкции на стене.

При сборке понадобится инструмент и дополнительные материалы:

  • электрическая пила торцевого типа, оснащенная диском для резки металла (допускается применение ручной ножовки);
  • электрический шуруповерт или отвертка с набором сменных бит;
  • паяльник и припой;
  • прозрачный силиконовый герметик.

Процесс сборки строки

Чтобы сделать бегущую строку уличного типа, потребуется выполнить следующие действия:

  1. Уложить подготовленные светодиодные модули на ровную поверхность, расположенную горизонтально. Элементы располагаются световой частью вниз, на тыльной части имеется стрелка, поясняющая направление выкладки деталей (слева направо). Например, если подготовлены блоки, высотой 160, для получения строки, высотой 320 мм, требуется укладка 2 рядов элементов.
  2. Подготовить силовой каркас из алюминиевого профиля, который нарезается на фрагменты, соответствующие ширине будущего экрана. Для крепления профилей используются винты, которые вкручиваются в заводские отверстия, предусмотренные в светодиодных панелях. Сверлить дополнительные каналы не рекомендуется из-за риска повреждения элементов. При размещении каркаса необходимо предусмотреть место для монтажа блока питания.
  3. Соединить светодиодные блоки сигнальными жгутами и кабелями для подачи питания. Для подключения используются разъемы, оснащенные цветовой идентификационной маркировкой, предотвращающей ошибочную коммутацию.
  4. Смонтировать блок питания, к которому подводятся провода от светодиодных элементов.
  5. Соединить источник питания с контроллером управления при помощи проводки, имеющей сечение от 1,5 мм². Сечение кабеля подбирается в зависимости от силы тока, протекающей в цепи. Например, стандартный блок питания рассчитан на силу тока до 40 А при напряжении 5 В, что позволяет подключать от 6 до 8 светодиодных модулей. При использовании дополнительных светящихся элементов в конструкцию табло вводятся дополнительные блоки питания, работающие параллельно.
  6. Подключить светодиодные панели к блоку управления при помощи дополнительного шлейфа, подающего питание (постоянный ток напряжением 5 В). При коммутации необходимо учитывать полярность, для обозначения отрицательного выхода на всех устройствах используется текстовая надпись GND.
  7. Протестировать работу полученной конструкции, подав питание и нажав на кнопку, предусмотренную на контроллере.
  8. Провести герметизацию конструкции при помощи силиконового герметика, который наносится в стыки модулей. Полученная конструкция отличается повышенной жесткостью, поскольку модули соединены алюминиевыми профилями и герметиком.
  9. Изготовить монтажную рамку из алюминиевого профиля, для соединения элементов используются монтажные уголки и шурупы. Для обеспечения защиты от проникновения влаги во внутренние полости табло рекомендуется смазать линии соединения герметиком.
  10. Определить сторону, в которой будет располагаться силовой кабель и шнур для программирования, а затем просверлить в профиле отверстия.
  11. Изготовить заднюю стенку из панели, покрытой алюминиевой фольгой, или аналогичного по прочности материала. Линия стыка крышки и корпуса смазывается герметиком, детали соединяются шурупами.
  12. Обеспечить герметичность выводов проводки, залив герметиком отверстия. Перед установкой полученной конструкции на стену необходимо провести программирование с проверкой работоспособности.

Программирование бегущей строки

Для программирования светодиодного табло используется утилита LedshowTW, которая устанавливается на компьютер или ноутбук. В настройках программы указывается тип соединения с панелью, утилита поддерживает проводной способ через порт USB, беспроводное программирование при помощи сети Wi-Fi и коммутацию панели с помощью витой пары со штекером LAN. Тип соединения зависит от модификации используемого контроллера.

После запуска утилиты необходимо войти в меню настройки параметров дисплея. В открывшемся диалоговом окне выбирается модель используемого контроллера, а затем заполняются поля Screen width и Screen height (длина и высота светодиодной части табло). Дополнительно необходимо изменить поле, определяющее цвет экрана (выбирается один из предложенных цветов). Дополнительный раздел регулировки пикселей остается без изменений.

Необходимо активировать окно для программирования текста и ввода специальных символов. Программа позволяет просмотреть полученный текст и отрегулировать метод отображения информации и скорость перемещения букв. Предусмотрено отображение текущей даты, местоположение дополнительной информации, а размер шрифта корректируются при помощи мышки. Допускается синхронизация времени со встроенными в компьютер часами, имеется функция чередования текста.

Бегущая строка светодиодная своими руками: руководство по изготовлению

Если присмотреться, вокруг очень много различной красочной подвижной рекламы. Устанавливается она на зданиях, рекламных щитах, окнах офисов и кафе, а некоторые крепят ее прямо на окнах автомобилей. Все это зависит от направленности рекламы. Размеры ее также значительно отличаются друг от друга. Но в основе их всех лежит бегущая строка светодиодная.

Благодаря подвижным буквам, постоянно перемещающимся друг за другом, до потребителя можно донести большое количество информации или привлечь в то или иное заведение.

Изготовление светодиодных бегущих строк приписывают жителям и мастерам Поднебесной, но оказалось, что сделать ее в домашних условиях может практически каждый. Главное — иметь все необходимое и непреодолимое желание творить.

Читать еще:  Светильник для мастерской на гибком кронштейне своими руками

Чтобы все получилось

Если собрать воедино нижеперечисленные приспособления, получится бегущая строка светодиодная. Своими руками ее выполнить не так уж и сложно. Главное — внимательно следовать инструкции по сборке. Что нам нужно?

  • Материнская плата, или, по-другому, контролер.
  • Светодиодные модули для бегущих строк.
  • Несколько блоков питания.
  • Провода и шлейфы питания.
  • Магниты.
  • Алюминиевый профиль.
  • Алюминиевый уголок.
  • Провода 2–1,5 мм.
  • Винты, саморезы и герметик.

Из инструментов должны быть под рукой:

  • Пила обрезная.
  • Дрель электрическая.
  • Шуруповерт.

Что для чего предназначено

  • Светодиодные модули для бегущих строк – непосредственно несут информацию. Бывают они нескольких видов в различной цветовой гамме: белыми, красными, синими, зелеными и многоцветными. Различают их также по шагам между пикселями. И виду защищенности: влагостойкие и интерьерные.
  • Блоки питания – предназначены для преобразования напряжения с 220 В в 5 вольт.
  • Провода – нужны для соединения между собой блоков питания и модулей.
  • Шлейфы призваны передавать сигнал от материнской платы (контролера) к светодиодам.
  • Провода 2–1,5 мм предназначены для передачи электрического преобразованного тока от блока к модулю и от модуля к модулю.
  • Магниты необходимы для различной сборки бегущих строк.
  • Алюминиевые профили и уголки после их сборки и соединения являются корпусом светодиодного табло.

Размер имеет значение

С учетом того, для чего предназначена бегущая строка светодиодная, важен ее размер. Он зависит от алюминиевого профиля, из которого будет выполнен корпус. Бывает он трех видов:

  • Узкий алюминиевый профиль – оптимально подходит для автомобильной рекламы.
  • Средний алюминиевый профиль – предназначен для сборки табло размером до 6 метров.
  • Широкий алюминиевый профиль – предназначен для корпусов свыше 6-ти метров, их размер может длиться до бесконечности.

Пошаговая сборка строки

  1. На ровную поверхность (стол) выложить модули в горизонтальном положении, строго слева направо — так, как указано на самих модулях.
  2. После выкладывания необходимого количества модулей их необходимо соединить проводами и шлейфами питания между собой. Для этого в модуле есть необходимые гнезда под провода и шлейфы (обязательно красной полосой вверх). Затем соединить модуль направляющими. Они могут быть однорядными, двух, трех и четырехрядными. Наложить направляющие на модули в соответствии с отверстиями, предназначенными для винтов с обратной стороны светодиодов и закрутить болты.
  3. Соединить блок питания с контролером проводами 2–1,5 мм. В нем также есть отверстие для крепления шлейфа и проводов. При помощи шлейфа соединить материнскую плату с модулем. Одного блока питания мощностью в 40 ампер хватает на 7–8 модулей, но для того, чтобы избежать перегрева и поломок, лучше всего брать один блок на 6 модулей.

Если были соблюдены все указания и требования, должна получиться рабочая бегущая строка светодиодная. Своими руками ее собрать, как оказалось, не так уж и сложно!

Виды программирования и цель назначения

Благодаря возможности программировать бегущую строку, она может нести практически любую информацию.

  • В автобусах и остановках показывать маршрут, время прибытия и отправления.
  • В кафе и ресторанах рекламировать меню или блюдо дня.
  • В банках и обменных киосках на всеобщее обозрение выставлять курсы валют.
  • В любых общественных местах мягко и ненавязчиво рекламировать различные вещи и услуги.
  • Также они оптимально подходят для указания текущего времени и температуры окружающей среды. Но для этого в нее нужно встроить часы и электронный термометр (датчик температуры).

Программы также могут отличаться друг от друга скоростью воспроизведения заданного текста, способом появления букв и многим другим. При программировании светодиодных табло могут быть использованы 30 видов всевозможных эффектов.

А в заключение

Как сказал кто-то из великих: «Все гениальное просто!»

А из вышеперечисленного материала и оборудования получается отличная бегущая строка светодиодная. Своими руками создать ее не так уж и сложно, с этой задачей справится практически любой. Главное, следовать инструкции и не торопиться.

А в том, что она сделана самостоятельно, есть ряд своих плюсов и преимуществ:

— можно самостоятельно выбрать цвет;

— подободрать оптимально подходящий размер;

Инструкция по сборке светодиодных бегущих строк своими руками.

  • Модули светодиодные для бегущих строк (одноцветные или RGB);
  • Контроллер – он управляет порядком свечения светодиодов на всем табло;
  • Блоки питания – 1-2 штуки, в зависимости от количества модулей бегущей строки;
  • Магниты -требуются при различной сборке бегущих строк ( фронтального вынимания при замене вышедшего из строя led модуля);
  • Шлейфы и провода питания ;
  • Профиль алюминиевый ;
  • Крепежные уголки ;
  • торцевая пила с диском по алюминию и металлу или пила по металлу;
  • шуруповерт или отвертка;
  • прозрачный силиконовый герметик;
  • саморезы;

1. На ровную горизонтальную поверхность выкладываем светодиодные модули экраном вниз в направлении слева направо как указанно на стрелках на самих модулях, стандартный модуль размером 160 мм * 320 мм где 160 это высота 320 это длина модуля. Для того чтобы получить светодиодную строку шириной 320 мм необходимо выложить модули в 2 ряда. Если вам нужно получить светодиодную строку шириной более 320 мм, то просто положите светодиодные модули в несколько рядов.

2. Затем зафиксировать модули направляющими. Для этого необходимо напилить профиль на отрезки такой же шириной как светодиодная строка. Положить направляющие на модули в соответствии с отверстиями, предназначенными для винтов и закрутить саморезы. Не забудьте оставить место под блок питания.

3. После того как выложили необходимое количество и собрали мозаику, соединяем шлейфами и проводами питания между собой, для этого в модуле есть необходимые штырьки под шлейфы (красной полоской вверх обязательно) и крепления под провода питания.

Читать еще:  Откосы из гипсокартона своими руками

4. Далее нужно соединить блок питания с контролером проводами 2–1,5 мм. В нем также есть отверстие для крепления шлейфа и проводов. Одного блока питания мощностью в 40 ампер хватает на 7–8 модулей, но для того, чтобы избежать перегрева и поломок, лучше всего брать один блок на 6 модулей. Если блоков питания несколько, их нужно связать между собой последовательно. К каждым следующим шести модулям подводим питание от блока.

5. При помощи шлейфа соединить контроллер с модулем. Важно. Питание модуля 5V, Контроллер 5V. Плюс на модуле VCC, минус GND. На контроллере плюс 5V Минус — GND. Подключаем модули один за другим. Для запуска модули достаточно подключить только плюс и шлейф 16pin.

6. Теперь необходимо все тщательно загерметизировать. Для этого, при помощи герметика, нужно смазать все стыки модулей. Делать это надо достаточно тщательно. В итоге должна получиться герметичная мозаика из светодиодных модулей, связанных между собой проводами, блоками питания и направляющими.

7. Собираем каркас бегущей строки из алюминиевого профиля. Измеряем длину и ширину строки, с помощью торцевой пилы или пилы по металлу нарезаем соответствующие отрезки. Вставляем уголки в профиль и фиксируем саморезами. Рекомендуется промазать герметиком стык профиля и уголка.

9. В качестве задней стенки используется алюкобонд – строительный отделочный материал, пластик покрытый алюминиевой фольгой. Или же другой прочный материал. Герметизируем заднюю часть бегущей строки. Режем, накладываем выбранный задник и крепим его на саморезы. Табло бегущая строка готова.

10. Завершающий этап — это программирование электронного табло бегущая строка при помощи ПО (программное обеспечение). Благодаря возможности программировать бегущую строку, она может нести практически любую информацию.

Настройки бегущей строки с помощью программы LedshowTW 2017.

Программа LedshowTW используется для программирования контроллеров серии BX. Работа с программой начинается с её скачкивания , и после того как программа для управления бегущими строками скачана нужно дать ей понять с каким размерами бегущей строки и контроллером она будет работать, это — LAN, Wi-Fi или USB. В первую очередь, необходимо понять какой тип подключения это будет:

1) Провод USB (выглядит как обычный удлинитель для флешки) Рис 1.

2) Провод LAN (обычный интернет кабель «витая пара») Рис 2.

3) Wi-Fi («плоская» антенна) Рис 3.

Скачиваем и запускаем программу LedshowTW 2017 и следуем инструкциям.

1. Заходим в настройки, выбираем «Настройки параметров экрана» — вводим пароль — 888.
2. Нас интересуют несколько пунктов:
1) Выбираем свой тип контроллера (см. выше).
2) Вбиваем размер экрана длина «Screen width» и высота «Screen height», поле «Цвет экрана» оставляем Один цвет (белый, красный, синий, зелёный, желтый), поле «Пиксели» тоже оставляем без изменений.
3) Полярность данных — если после настройки вышло так, что информация отображается на бегущей строке не правильно — вместо белых букв, буквы чёрные, а окружающие их пространство белого свечения. Нужно изменить «полярность» с «отрицательной» на «положительную».
Жмём: «Записать параметры» — «Закрыть».

Важные советы для настройки световой рекламы:

1) Текст, выводимый сразу в полном объеме на светодиодное табло (не бегущей строкой), имеет большую эффективность т.к. человеку, идущему мимо вашей вывески, легче увидеть всю информацию, а не останавливаться и ждать пока строка пробежит, многие просто пройдут мимо.

2) Вся выводимая информация должна быть показана в промежутке времени от 5 до 25 секунд. Информация должна быть предельно сжатой и в то же время максимально информировать клиента о Ваших услугах или товарах. Рекомендуется показ названия фирмы, телефонов и другой важной информации задерживать от 4х до 7и секунд за выход. Остальная информация не более 3х секунд. В этот период внимание клиента сосредоточено на вашей вывеске.

3) Используйте мигающие, мерцающие эффекты. Человек реагирует на движение и замечает мерцание вашей вывески. Прямая задача наружной светодиодной рекламы, привлечь и заинтересовать.

4) Использование фонов под статичным текстом, т.к. это привлечёт ещё больше внимания к вашей наружной рекламе.
Просто нажмите кнопку «Фон», растяните фон на необходимом участке, выберите тип фона и скорость мерцания фона. Скорость рекомендуем устанавливать от 4х до 15ти.

5) Используйте элементы дизайна, не ограничивайтесь простым текстом. Добавляйте изображения и gif анимацию в свою рекламу, сделайте её более интересной для потенциальных клиентов.

Где взять эту анимацию и как её вывести на LED экран? Проще всего найти её в интернете. Заходим google.ru – пишем, к примеру: смайлик.gif, выбираем — инструменты — размер — маленькие.

Сохраняем гифку на компьютер, выбираем в LedshowTW «Анимация» — «Открыть» — и выбираем нашу gif картинку. После нужно выставить скорость выполнения 16, иначе анимация будет сильно быстро двигаться.

6) Яркость — это важный пункт. Если сильно её завысить, то возможен более ранний выход из строя блоков питания, и чтобы продлить их срок службы рекомендуется ставить режим яркости на 15, а не 16 (максимальный). Разницы по свечению никто не заметит, зато это снизит электропотребление и нагрузку на блоки питания. А так же, яркость в ночное время суток лучше снижать до 5-7, днём снова 15. Тогда реклама не будет ослеплять в ночное время и будет хорошо заметна в дневное время.

7) Рекомендуем использовать жирный заглавный и максимально крупный шрифт, для задействования максимальной площади светодиодной вывески. Прописной шрифт лучше не использовать, т.к. он менее эффективен.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:

Adblock
detector