Interfaccia a due fili (DMX) con schermo e pulsanti: 5 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

DMX è un protocollo utilizzato per controllare apparecchi di illuminazione scenica ed effetti speciali. Ogni dispositivo ha i propri canali a cui risponde. Questo canale è selezionabile dall'utente tramite un DIP switch o un display con pulsanti.

Esistono diversi modi per selezionare un indirizzo, ma quelli più comunemente usati sono con un DIP switch o con un display con pulsanti. Quando si utilizza un interruttore DIP sono necessari 9 pin di ingresso (8 per l'indirizzo e uno per la modalità).

Un'opzione che sembra un po' migliore e offre più opzioni è l'utilizzo di un display a 7 segmenti e alcuni pulsanti. Questo metodo utilizza 12 pin per il display, 4 per i pulsanti e potresti volere anche alcuni led di stato. Ciò significa che non hai quasi più pin quando usi un arduino Uno / mini o qualcosa di simile.

Per risolvere questo problema ho progettato un modulo che utilizza un'interfaccia digitale per controllare un display a 4 cifre a 7 segmenti, 4 pulsanti e 3 led di stato e utilizza solo 2 pin digitali e 2 pin per 5V e Ground. Oltre a salvare i pin, anche questo modulo è digitale, questo significa che puoi dirgli cosa visualizzare e il modulo ricorderà. Il modulo si occupa anche di oscurare il display.

Ovviamente questo modulo può essere utilizzato per tutto ciò che desideri e non è limitato all'uso con un dispositivo DMX!

Passaggio 1: cosa ti serve

La parte principale di questo modulo è un TM1637 che è un modulo per pilotare led. Con un microcontrollore come un Arduino puoi inviare byte per dire quali led accendere. Questo modulo può anche oscurare i led con un segnale PWM. Non è possibile dimmerare i led separatamente. Tutti i componenti sono posizionati su un PCB personalizzato, ma puoi anche utilizzare una breadboard o una protoboard.

Se vuoi rendere il prodotto come l'immagine questo è ciò di cui avrai bisogno:

1 x PCB per il modulo di interfaccia

Se usi questo link ottieni gratuitamente i tuoi primi 10 pcb e sostieni i miei nuovi progetti.

1 x 0,56 display a 4 cifre (rosso) anodo comune 12 pin

1 x TUFFO TM1637

1 x pinheader dritto o 90 gradi (4 pin)

3 led da 3mm, rosso, arancione e verde.

4 x pulsante tattile 2 pin

oltre alle parti sono necessari alcuni strumenti comuni per il montaggio:

• saldatore
• saldare con flusso
• pinza per tagliare i cavi

Passaggio 2: ottenere il PCB

I file aegle e i file gerber sono inclusi in questo passaggio. Ho ordinato i miei PCB qui:

www.pcbway.com/setinvite.aspx?inviteid=993…

Con questo link puoi ottenere il tuo primo design per 10 pcb gratuitamente da provare, mi aiuti anche perché ottengo un piccolo sconto quando usi questo link per ordinare.

I file gerber sono creati da PCBways e si sono rivelati abbastanza buoni. Ho ordinato 10 pezzi con un colore blu e testo bianco.

Invece di usare un PCB, puoi anche saldare tutte le parti a una scheda prototipi.

Passaggio 3: assemblaggio

L'assemblaggio di questo modulo non è affatto difficile se si dispone di abilità di saldatura. Per prima cosa, se non l'hai già fatto, stacca 4 spilli dalla striscia di intestazione. Dopo li ho saldati sul posto, ho iniziato con i pinheader perché tendono a cadere quando sono capovolti. Successivamente ho saldato i LED, il cavo corto (lato negativo) è sul lato destro, che è contrassegnato, la nuova versione del PCB avrà un segno -. Dopo i led ho saldato i 4 pulsanti tattili, poi il chip TM1637. Il pin 1 si trova in alto a sinistra ed è contrassegnato da un punto. L'ultima parte che ho saldato è il display, i fori sono piuttosto stretti quindi ci vorrà un po' di tempo.

Dopo che tutte le parti sono state saldate in posizione, ho tagliato tutti i cavi e verificato la presenza di errori.

Passaggio 4: test e codice

Dopo aver terminato l'assemblaggio, è il momento di testare il modulo. Collegare il 5V ai microcontrollori 5V, GND a GND. I pin CLK e DIO possono essere definiti nel software, ma le impostazioni predefinite sono il pin 2 per CLK e il pin 3 per DIO.

Scarica il codice e caricalo sul tuo Arduino. Questo codice potrebbe funzionare anche su altri microcontrollori ma non è ancora stato testato.

Il codice Arduino è configurato per aggiornare lo schermo e leggere i pulsanti ogni 200 ms. Questo viene fatto in modo che la CPU possa essere utilizzata per altre attività. La modifica dell'indirizzo viene eseguita utilizzando i pulsanti su e giù, l'indirizzo verrà salvato automaticamente dopo 2 secondi. L'indirizzo è memorizzato nella EEPROM e caricato nel setup. L'indirizzo viene mantenuto nella EEPROM anche quando viene tolta l'alimentazione.

I led di stato possono essere controllati inviando un byte al modulo per gli 8 led. Al PCB sono collegati solo 3 led ma il codice ne prevede 8. Il codice verrà migliorato in futuro per rendere più semplice l'accensione e lo spegnimento dei led.

I pulsanti sono collegati come una matrice di tastiere e possono essere utilizzati un massimo di 16 pulsanti. multipress non è attualmente supportato, ma potrebbe essere aggiunto in futuro, se possibile.

Al momento sto lavorando su una libreria per rendere ancora più semplice l'utilizzo di questo modulo di interfaccia, ma potrebbe volerci un po' di tempo.

Passaggio 5: miglioramenti da apportare

Dopo aver ordinato e testato il PCB ho trovato alcuni piccoli miglioramenti, se hai dei miglioramenti o dei bug per favore lasciali nei commenti. Per favore spiegalo anche perché mi piace imparare come posso migliorare i miei progetti!

Al momento questi sono i miglioramenti su cui sto lavorando:

• Aggiunta di un piccolo condensatore alla scheda per la stabilizzazione della tensione
• Aggiunta di un segno per la polarità del led
• Utilizzo di fori più grandi per il display
• Scrivere una libreria per il codice per facilitarne l'utilizzo
• Scrivere codice per accendere e spegnere i led più facile

Ho partecipato al concorso make it glow con questo istruibile, se ti piace vota per me:)

A volte ho dei PCB in giro, se vuoi un PCB nudo, li vendo a € 4, - un pezzo. Ne ho anche di finiti che si possono acquistare a 10€. le spese di spedizione non sono incluse (navi dai Paesi Bassi). Mandami un messaggio se ne vuoi uno, potrei averne un po' in giro!