Двухпроводный (DMX) интерфейс с экраном и кнопками: 5 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:52

DMX - это протокол, используемый для управления сценическими осветительными приборами и спецэффектами. У каждого устройства есть свои каналы, на которые оно отвечает. Этот канал выбирается пользователем с помощью DIP-переключателя или дисплея с кнопками.

Есть несколько способов выбора адреса, но наиболее часто используемые - с помощью DIP-переключателя или дисплея с кнопками. При использовании DIP-переключателя вам потребуется 9 входных контактов (8 для адреса и один для режима).

Вариант, который выглядит немного лучше и дает больше возможностей, - это использование 7-сегментного дисплея и некоторых кнопок. Этот метод использует 12 контактов для дисплея, 4 для кнопок, а также вам могут понадобиться светодиоды состояния. Это означает, что у вас почти не осталось контактов при использовании arduino Uno / mini или чего-то подобного.

Чтобы решить эту проблему, я разработал модуль, который использует цифровой интерфейс для управления 4-значным 7-сегментным дисплеем, 4-мя кнопками и 3-мя светодиодами состояния и использует только 2 цифровых контакта и 2 контакта для 5 В и заземления. Помимо сохранения контактов, этот модуль также является цифровым, это означает, что вы можете указать ему, что отображать, и модуль запомнит. Модуль также заботится о затемнении дисплея.

Конечно, этот модуль можно использовать для всего, что вы хотите, и его использование не ограничивается приборами DMX!

Шаг 1. Что вам нужно

Основная часть этого модуля - TM1637, который представляет собой модуль для управления светодиодами. С помощью микроконтроллера, такого как Arduino, вы можете отправлять байты, чтобы указать, какие светодиоды включить. Этот модуль также может затемнять светодиоды с помощью сигнала ШИМ. Отдельное затемнение светодиодов невозможно. Все компоненты размещаются на специальной печатной плате, но вы также можете использовать макетную плату или прототипную плату.

Если вы хотите сделать изделие как на картинке, то вам понадобится:

1 плата для интерфейсного модуля

Если вы воспользуетесь этой ссылкой, вы получите свои первые 10 печатных плат бесплатно и поддержите мои новые проекты.

1 x 0,56 дюйма, 4-значный дисплей (красный), общий анод, 12 контактов

1 x TM1637 DIP

1 штекер прямой или 90 градусов (4 контакта)

3 х 3 мм светодиода, красный, оранжевый и зеленый.

4 тактильных кнопки 2 контакта

Помимо деталей, вам понадобятся некоторые общие инструменты для сборки:

• паяльник
• припой с флюсом
• плоскогубцы, чтобы отрезать провода

Шаг 2: получите печатную плату

На этом этапе включаются файлы aegle и файлы gerber. Я заказывал свои печатные платы здесь:

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

По этой ссылке вы можете бесплатно попробовать свой первый дизайн для 10 печатных плат. Вы также можете мне помочь, потому что я получаю небольшую скидку, когда вы используете эту ссылку для заказа.

Файлы gerber созданы PCBways и получились неплохо. Заказал 10 штук с синим цветом и белым текстом.

Вместо использования печатной платы вы также можете припаять все детали к макетной плате.

Шаг 3: Сборка

Собрать этот модуль совсем несложно, если у вас есть навыки пайки. Сначала оторвите 4 штифта от полоски пин-заголовка, если вы еще этого не сделали. Затем припаяйте их на место, я начал с контактных головок, потому что они имеют тенденцию выпадать, когда они перевернуты. Далее я припаял светодиоды, короткий вывод (отрицательная сторона) находится с правой стороны, она отмечена, новая версия платы будет иметь знак -. После светодиодов припаял 4 тактильные кнопки, чем микросхему TM1637. Контакт 1 находится в верхнем левом углу и отмечен точкой. Последняя часть, которую я припаял, - это дисплей, отверстия довольно плотные, так что это займет некоторое время.

После того, как все детали припаяны, я обрезал все выводы и проверил на наличие ошибок.

Шаг 4: Тестирование и код

После того, как вы закончили сборку, самое время протестировать модуль. Подключите 5V к микроконтроллерам 5V, GND к GND. Контакты CLK и DIO могут быть определены в программном обеспечении, но по умолчанию - контакт 2 для CLK и контакт 3 для DIO.

Загрузите код и загрузите его на свой Arduino. Этот код может работать и на других микроконтроллерах, но еще не протестирован.

Код Arduino настроен на обновление экрана и чтение кнопок каждые 200 мс. Это сделано для того, чтобы ЦП можно было использовать для других задач. Смена адреса осуществляется с помощью кнопок вверх и вниз, адрес будет автоматически сохранен через 2 секунды. Адрес хранится в EEPROM и загружается в настройку. Адрес сохраняется в EEPROM даже при отключении питания.

Светодиодами состояния можно управлять, отправив байт в модуль для 8 светодиодов. К печатной плате подключены только 3 светодиода, но код позволяет использовать 8. Код будет улучшен в будущем, чтобы упростить включение и выключение светодиодов.

Кнопки соединены как матрица клавиатуры, и можно использовать максимум 16 кнопок. multipress не поддерживается в настоящее время, но, возможно, будет добавлен в будущем, если это возможно.

В настоящий момент я работаю над библиотекой, чтобы сделать использование этого интерфейсного модуля еще проще, но это может занять некоторое время.

Шаг 5: улучшения, которые необходимо внести

После того, как я заказал и протестировал печатную плату, я обнаружил небольшие улучшения, если у вас есть улучшения или ошибки, пожалуйста, оставьте их в комментариях. Пожалуйста, объясните и это, потому что мне нравится узнавать, как я могу улучшить свои проекты!

На данный момент я работаю над следующими улучшениями:

• Добавление на плату небольшого конденсатора для стабилизации напряжения
• Добавление знака полярности светодиода
• Использование больших отверстий для дисплея
• Написание библиотеки кода, чтобы упростить его использование
• Написание кода для включения и выключения светодиодов проще

Я участвовал в конкурсе «Сделай это свечение» с этой инструкцией, если тебе это нравится, я прошу проголосовать за меня:)

Иногда у меня лежат печатные платы, если вам нужна голая печатная плата, я продаю их за 4 евро - за штуку. У меня есть еще несколько готовых, которые можно купить за 10 евро. стоимость доставки не включена (корабли из Нидерландов). Отправьте мне сообщение, если хотите, я могу найти его!