1
АВТОМАТИКА
I
Автономное
32
-канальное программируемое
светодинамическое устройство
с последовательным интерфейсом
Александр Одинец
г. Минск
Е-таН: А [email protected]
http://dvnamic-liahts.narod.ru
Аннотация
Светодинамические
устройства
(СДУ) находят широкое применение
для эстетического оформления баров,
дискотек, казино, праздничной иллю-
минации, в автомобильной электро-
нике (для управления сигнальными
габаритными огнями), а также для
организации световой рекламы. СДУ
с программируемыми алгоритмами
позволяют реализовывать большое
многообразие светодинамических
эффектов и управлять по программе
большим числом световых элемен-
тов. Такое устройство можно выпол-
нить, к примеру, на одном микрокон-
троллере и Нескольких регистрах, в
качестве интерфейсных схем, для уп-
равления набором световых элемен-
тов. Но, несмотря на простоту схемо-
технических решений, изготовление
таких устройств в радиолюбительских
условиях ограничено по причине не-
избежности использования дорогос-
тоящего программатора или компью-
тера. С другой стороны, применение
распространенных микросхем стан-
дартной логики позволяет построить
полностью автономное многоканаль-
ное светодинамическое устройство с
интегрированным программатором,
не требующее использования никаких
дополнительных программаторов во-
обще или компьютера, в частности.
Применение последовательного ин-
терфейса, реализованного в данном
устройстве, позволяет управлять од-
новременно и синхронно нескольки-
ми гирляндами световых элементов
по трем сигнальным линиям (не счи-
тая общего провода), общая длина
которых может достигать 100 м.
Общие сведения
Программируемое автономное 32-ка-
нальное СДУ является усовершенство-
• I
--------------------
ванным вариантом устройства, опуб-
ликованного в [1], и позволяет управ-
лять независимо каждым из 32 эле-
ментов гирлянды по 3 соединительным
линиям последовательного интерфей-
са. В модернизированном варианте
устройства учтены все особенности
работы контроллера на несогласован-
ные линии большой длины. Такое по-
строение СДУ позволяет наращивать
число элементов с минимальными ап-
паратными затратами без увеличения
жгута проводов и располагать гирлян-
ду на большом удалении от основной
платы контроллера. Разнообразие све-
тодинамических эффектов не ограни-
чено и зависит от воображения пользо-
вателя. В такой архитектуре заложе-
на потенциальная возможность нара-
щивания числа световых элементов
без существенного изменения прото-
кола последовательного интерфейса
(об этом будет сказано ниже).
В подавляющем большинстве кон-
струкций светодинамических уст-
ройств реализовано управление каж-
дым световым элементом непосред-
ственным его подключением с помо-
щью отдельного сигнального провод-
ника к основной плате контроллера.
Но, как правило, такие устройства
позволяют управлять лишь неболь-
шим числом элементов [2]. Наращи-
вание их числа требует использова-
ния дополнительных микросхем памя-
ти и соответствующего увеличения
жгута проводов. Это приводит к зна-
чительному усложнению как схемо-
технической части, так и программно-
го кода, необходимого для “прошив-
ки” нескольких микросхем памяти.
Кроме того, в таком варианте невоз-
можно управлять набором световых
элементов, удаленных от основной
платы контроллера на значительное
расстояние.
Практика повторения светодина-
мических устройств, например [2],
показывает, что публикуемые про-
шивки, к сожалению, далеки от совер-
шенства и содержат грубые ошибки.
А ведь пользователь ожидает в ре-
зультате работы устройства получить
именно ЭСТЕТИЧЕСКИЙ визуальный
эффект. Поэтому такой подход к раз-
работке программного кода напрочь
отбивает желание повторять програм-
мируемые светодинамические уст-
ройства, несмотря на большое мно-
гообразие эффектов, реализуемых
программным способом. Предлагае-
мое устройство лишено этого недо-
статка и, прежде чем записать в па-
мять текущую светодинамическую
комбинацию, она отображается на
контрольной линейке светодиодов,
что позволяет полностью исключить
возможные ошибки, которые могут
быть допущены пользователем в про-
цессе программирования.
Решением задачи увеличения чис-
ла и управления набором световых
элементов, расположенным на боль-
шом расстоянии от основной платы
контроллера, является применение
последовательного интерфейса меж-
ду основной платой и гирляндой, со-
стоящей из регистров, непосред-
ственно к выходам которых и подклю-
чаются световые элементы. В таком
устройстве передача данных в выход-
ные регистры производится в течение
очень короткого промежутка време-
ни с тактовой частотой около 12,5 кГц
(при тактовой частоте ВЧ-генератора
100 кГц). Пакеты данных следуют друг
за другом с частотой около 10 Гц, что
приводит к смене светодинамических
комбинаций. Поскольку время обнов-
ления данных в регистрах очень мало:
80 мкс х 32 импульса = 2,56 мс, смена
комбинаций происходит визуально
| Радиолюбитель - 0 9 /2 0 0 5
предыдущая страница 4 Радиолюбитель 2005-09 читать онлайн следующая страница 6 Радиолюбитель 2005-09 читать онлайн Домой Выключить/включить текст