Световое табло своими руками

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 05.10.2024

Светодиодный дисплей для цифрового табло своими руками

Светодиодный дисплей в качестве цифрового информационного табло, который можно изготовить собственноручно. В предлагаемой статье рассматривается разработанный автором модуль такого дисплея, способный работать с различными источниками информации, получая от них данные для отображения по определенному интерфейсу.

Особенностями этой работы мастера-самодельщика являются:

Могут понадобиться

Светодиодная матрица 8х8
TM1637 7-сегментный светодиодный модуль-дисплей
Термофен — уникальный инструмент плавления
Графический OLED-дисплей 128х64
Реле Контроля Температуры

Инструменты и материалы:

Паяльная станция с наконечниками для пайки SMD компонентов;
Электрическая дрель;
Горячий клеевой пистолет;
Сабельная пила и металлические пильные полотна;
Плоскогубцы;
Отвертка;
Гаечные ключи;
Мультиметр;
Набор метчиков и плашек для нарезания резьбы;
Зенкеры;
Шуруповерт;
Ножовка по металлу;
Двухкомпонентный клей;
Наждачная бумага;
Напильник;
Двухсторонний скотч;

Список деталей необходимых для изготовления светодиодного дисплея мастер, приводит отдельным файлом. Список обширный, и дабы ничего не напутать, будет выложен так же, как у мастера.

Важно при покупке таких компонентов, как электролитические конденсаторы, убедитесь, что их высота не превышает 12 мм. В противном случае они будут выше, чем матричный дисплей, и плата не будет прилегать должным образом.

Шаг первый: подготовка частей

Согласно чертежам, подготавливает детали для рамки. Чертежи можно скачать здесь.

Шаг второй: электронная часть

Что касается печатных плат, мастер настоятельно рекомендует заказать их в мастерской. Некоторые дорожки довольно тонкие, и ему потребовалось несколько попыток, чтобы получить работающий прототип. Схема светодиодного дисплея отлично работает, но плата слишком сложна для домашнего травления.

Шаг третий: матрица

Начинает мастер с матрицы. Одна полоса состоит из 8 модулей FC-16. Нужно спаять их вместе, чтобы сформировать одну линию. Можно использовать прилагаемые 90-контактные разъемы, согнув их под 180° с помощью плоскогубцев.

После пайки всех модулей нужно припаять один из трехполюсных ленточных кабелей к входу данных, а также два многожильных провода к входу питания.

Припаивает конденсатор 1000 мкФ на выходе (выходной сигнал) полоски к GND и VCC в качестве дополнительного буфера.

Шаг четвертый: кольцо

Припаивает 3-х контактный кабель к контактам светодиодного кольца.

Шаг пятый: DC/DC преобразователь

Подключает к преобразователю нагрузку. Подает на вход питание 12 В. Регулирует выходное напряжение на 5 В. После регулировки фиксирует винт потенциометра клеем.

Шаг шестой: материнская плата

Дальше мастер переходит к монтажу платы. Сначала мастер припаивает все компоненты SMD, включая резисторы на передней панели и светодиоды. Как правило, рекомендуется сначала спаять самые мелкие компоненты, так как это упростит пайку.

Припаивает резисторы и маленькие конденсаторы, а также фоторезистор и ИК-приемник.

Монтирует предохранитель, выпрямитель, конденсаторы большего размера. Перед монтажом преобразователя DC/DC, на верхней части платы, прокладывает под него кусочек изоленты во избежание замыкания.

Монтирует кнопки и разъемы.

Устанавливает светодиодные модули.

Шаг седьмой: программное обеспечение

Подключает порт ICSP к программатору AVR и запускает загрузчик Optiboot, включенный в аппаратную библиотеку mightyCore.

Вы можете найти все ссылки на программное обеспечение в файле
readme

Не двигайтесь дальше, пока этот шаг не будет завершен.

Теперь подключает последовательный порт и загружает код кодна плату. Распиновка последовательного разъема разработана таким образом, что его можно напрямую подключить к USB-модулю CP2102.

Устанавливает LOAD_EEPROM на 0 при первой загрузке. В противном случае он будет загружать случайные значения из памяти и, возможно, будет препятствовать правильному запуску. Обратите внимание, что в результате этого IP-адрес будет установлен на 192.168.178.100.

Если все сделано правильно, светодиоды на задней панели должны загореться.

Открывает последовательный монитор (115200 baud) и вводит команду system: reboot . Это сохранит все значения в памяти и перезапишет любые случайные значения. После этого снова загрузите код, установив LOAD_EEPROM на 1.

Затем можно изменить IP-адрес, используя последовательный монитор. Теперь дисплей должен работать.

Подключает подходящий источник питания, и высвечивается приветствие в строке дисплея. Также можно получить доступ к веб-странице, введя IP-адрес дисплея в веб-браузере. Убедившись, что все работает правильно, мастер продолжает работу.

Шаг восьмой: сборка

Начинает сборку рамки.

На металлический уголок наклеивает двусторонний скотч. Приклеивает акрил.

Согласно чертежам, размечает и сверлит отверстия.

Приклеивает 4 пластиковых L-профиля в углах рамы (они предназначены для крепления дисплея на стене) и устанавливает 3 винта с гайками и шайбами для монтажа печатной платы.

Скоро Новый год! Мы все будем украшать свои дома, офисы и тд и тп. В ход пойдет многое: и гирлянды, и мишура, и многое другое. Я предлагаю идею светового табло. Конечно сама по себе идея не нова (несколько ламп размещенных на каком либо основании и электрическая схема управления), но современные разработки дают нам еще большие возможности.

Я предлагаю Вам рассмотреть мою идею светового табло на лампах СКЛ.

СКЛ - светодиодные коммутационные лампы.

Я бралил внимание на тот факт, что СКЛ выпускаются, в одной цоколевке, на разные напряжения 12,24,48 и 220 вольт, как постоянного так и переменнго токов. И это позволило создать световое табло с различными эффектами. Но как выяснилось СКЛ имеют ряд недостатков таких как низкоточность, что делает подключение к тиристорным схемам управления весьма затруднительным, а так же чувствительность к наведенному напряжению, с которым можно бороться подключив параллельно лампам конденсатар 0,1 мФ.

Корпус светового табло с габаритными размерами 450Х450Х70 сделан из фанеры 6 мм. (что было под рукой). Схему управления я собрал на шаговом искателе, что позволило избежать проблем с тиристорами, но появился шум. Шаговый искатель при переключении щелкает (раздражает) пришлось поставить схему управления на балкон.

Это всего навсего одна идея светового табло. Все остальное в Ваших руках.

Если у Вас возникнут вопросы как по данной статье так и по электрике в целом, постараюсь и обязательно отвечу.

Когда мы идем по улицам города, нас окружают многочисленные яркие подвижные рекламные конструкции. Устанавливают их как на постройках, рекламных носителях, оконных проемах офисов и кафешек, так и просто крепят на окна машин. Размерами они тоже сильно могут отличаться друг от друга. Однако есть то, что все их объединяет – их основой является бегущая светодиодная строка.

Благодаря такой конструкции, как табло с бегущей строкой, до потребителей можно донести много информации. Впервые ответ на вопрос, как ее собрать, смогли дать жители Поднебесной. А сегодня сделать светодиодную бегущую строку своими руками может каждый. Важное правило: заранее подготовить все, что потребуется для работы.

Бегущие строки

Табло можно собрать своими силами из модулей и разнообразных приспособлений, перечисленных ниже. Но при сборке будьте внимательны, следите за инструкцией.

Что вам понадобится?

Сборка бегущей строки возможна только в том случае, если у вас под рукой есть:

материнская плата – ее также называют контроллером;
несколько светодиодных модулей;
пара блоков питания;
магнитики;
профиль и уголки из алюминия;
2-миллиметровые провода;
винты с саморезами и герметиком;
пила, дрель, шуруповерт.

Предназначение светодиодных модулей

Светодиодное табло считается носителем информации. Различают несколько их разновидностей в зависимости от цветовой палитры:

белые;
красные;
синие;
зеленые;
из нескольких цветов.

Их к тому же различают по шагам среди пикселей. Блоки питания выполняют важную роль – они преображают напряжение с 220 В в 5 вольт. Провода необходимы для объединения блока питания с модулем. Сборка бегущей строки возможна только с помощью магнитов. Профили с уголками из алюминия после их сборки – это корпус светодиодного табло.

Принимая во внимание тот факт, для чего нужна светодиодная панель, важное значение имеет и ее размер. В зависимости от габаритов корпуса они делятся на следующие категории:

Узкие – отличное решение для рекламы на автомобилях.
Средние – используются для сборки табло своими руками размерами до 6 м.
Широкие – получили широкое применение для корпуса более 6 м, их размеры могут быть любыми.

Процесс сборки строки

Рассмотрим подробный процесс сборки бегущей строки:

На стол кладем модули в направлении слева направо. Их соединяем друг с другом проводами вместе со шлейфами питания. У модулей имеются соответствующие гнезда для проводов.
Потом соединяем модуль с помощью направляющих. Накладываем направляющие на модули и закручиваем болты.
Соединяем блок питания с контролером 1,5-миллиметровым проводом. В нем к тому же имеется отверстие для того, чтобы прикрепить шлейф и провода.
Материнская плата соединяется с модулем шлейфом.
Одного блока питания, мощность которого 40 ампер, будет достаточно для 8 модулей.
Затем нужно все загерметизировать. Герметиком смазываем стыки между модулей. Подобные работы необходимо выполнять очень тщательно. В результате у вас должна выйти герметичная работающая бегущая строка на светодиодах из цифровых модулей.

На данном этапе смотрим инструкцию по сборке корпуса бегущей строки:

С помощью различных размеров профиля вы можете получить корпус какой угодно формы, в него вы впоследствии поместите светодиодную LED-панель с бегущей строкой.
Профиль из алюминия нарезаем согласно определенным габаритам, однако сокращаем длину на несколько миллиметров. С помощью уголков собираем корпус нашего устройства.
Вкладываем подготовленную бегущую строку, сделанную своими руками, в алюминиевый корпус. В корпусе делаем отверстие, чтобы вывести провода питания и USB-выход.
Из любого металлического листа вырезаем необходимую заднюю панель. Саморезами и шуруповертом крепим к основанию корпус. Герметиком замазываем все стыки.
В конце нужно произвести программирование светодиодной бегущей LED-строки. Программа для них бывает разной сложности. Эти манипуляции возможно выполнить на любом программном обеспечении.

Если вы учитывали все советы и строго следовали инструкции по установке светодиодной бегущей строки, то у вас все должно получиться.

Где применяется бегущая строка?

Светодиодная бегущая строка, благодаря своим конструктивным особенностям, позволяет монтировать ее как в помещении, так и снаружи его. Изделие способно работать в автономном состоянии, при котором даже не нужно его подключать к ПК. Сборка светодиодной бегущей строки своими силами сегодня очень актуальна.

Она незаменима для рекламы разной продукции и услуг. Как всем известно, движущийся объект привлекает намного больше внимания, чем неподвижный, а при применении электронного табло у вас будет одновременно статическая и динамическая рекламная конструкция. Схему бегущей строки вы можете подобрать индивидуально, стиль дизайна текста тоже можно подобрать исходя из собственных предпочтений.

Если начинающий предприниматель решит дать рекламный импульс своему стартапу, то он может сэкономить, сделав одну из форм наружной рекламы самостоятельно. Светодиодная бегущая строка своими руками не требует больших материальных затрат и исполнима в домашних условиях.

Какие нужны материалы и инструменты

Световая строка работает на базе микроконтроллера, чаще всего на Arduino.

Остальные компоненты для устройства общедоступны и стоят недорого. При приобретении светодиодных панелей через интернет к ним в комплекте предлагаются соединительные шлейфы и кабеля. Этот вопрос нужно уточнять на стадии оформления заказа в удаленном магазине.

Контроллер должен иметь USB-разъем для подключения флэш-диска, сетевой разъем Ethernet, COM-порт или сочетание этих интерфейсов для загрузки информации.

При помощи микроконтроллера на табло строки производится вывод:

текста;
графической информации;
несложных gif-анимаций.

Светодиодный модуль служит для визуального отображения необходимой информации (заранее запрограммированной).

Он представляет собой электронный компонент, состоящий из:

платы управления;
светодиодов;
чипов развертки;
конденсаторов;
контактных клемм.

Информационный шлейф (ATA) предназначен для передачи информации от модуля к модулю.

медных проводов, покрытых специальной морозоустойчивой эластичной оболочкой;
2-х коннекторов, находящихся на его концах.

Его функции может выполнять:

автономная батарея или аккумулятор (при невозможности внешнего питания);
устройство, питающееся от сети 220 В, преобразующее напряжение до 5 V с силой тока 40 А.

Светодиодный кабель питания (тип ПВС 2×0,5). Он предназначен для распределения напряжения от блока питания к модулям.

С его помощью можно:

настраивать размеры табло;
выбирать тип используемого контроллера;
комбинировать: текстовую последовательность, картинки и анимацию.

Пример комплекта исходных запчастей и устройств для автономной световой строки:

Для чего нужны светодиодные модули

Они обеспечивают световую передачу информации: от микроконтроллера — визуальному восприятию потенциального потребителя рекламируемой продукции или услуги (если это рекламная бегущая строка). Количество модулей может быть любым — все зависит от цели изготавливаемого табло.

несколько модулей с шагом между светодиодами: 10, 12, 16 мм (они могут быть одного или нескольких цветов);
1 или 2 блока питания;
управляющий контроллер;
набор соединительных кабелей;
программное обеспечение.

Если модули предназначены для уличного использования, то в комплект включены герметизирующие прокладки.

Пошаговая инструкция по созданию бегущей строки своими руками и схема

Для освоения азов моделирования и изготовления подобного устройства лучше рассмотреть пример несложной конструкции — с 2 светодиодными модулями.

Таблица. Соответствие пинов (контактов) у соединяемых комплектующих

№	Ардуино	Матрикс (светодиодная панель)
1	5 Вольт	Vcc
2	DNG	DNG
3	Pin 11	DIN
4	Pin 10	CS
5	Pin 13	CLK

После окончания монтажных работ устройство необходимо запрограммировать.

Скачивается и устанавливается программное обеспечение к Arduino и драйвер.
Скачивается 2 библиотеки и скетч.

После данных действий бегущую строку можно программировать и тестировать.

Область применения бегущей строки

В Советском Союзе выпуск прообраза LED-строки начался в 1970-х гг. Они были массивными и с ограниченным количеством операций: показывали время, дату и простые надписи. Большой размер был обусловлен применением ламп накаливания вместо светодиодных элементов и трудностями в программировании. В России с 1992 г. налажен выпуск панелей и рекламных вывесок со светящимися диодами с импортными комплектующими. Они продаются в готовом исполнении и комплектами для самостоятельной сборки.

На данную продукцию имеется постоянный спрос, ведь бегущая строка — это хорошее рекламное средство, привлекающее визуальное внимание и позволяющее быстро донести информацию до потенциального клиента.

Возможности бегущего светодиодного устройства:

отображает все виды времени и даты: секунды, часы, минуты, день недели и т.д.;
показывает природные явления и погодные условия: температуру, давление, радиационный фон, облачность, направление и скорость ветра и т.п.;
в базе хранится множество шрифтов и языков;
позволяет выводить не только текстовую и числительную информацию, но и анимацию;
настраивается яркость и контрастность;
позволяет включать разные способы появления и исчезновения картинки;
загрузка информации производится не только по USB-порту, но и по сети LAN или Wi-Fi;
скорость движения информации по светодиодной панели настраиваема;
несколько стилей анимационной рамки привлекут еще больше внимания к табло;
имеет выбор множества различных функций и настроек.

Кроме рекламы светодиодные огни и панели используются:

для информирования граждан в учреждениях, например, на вокзалах, аэропортах;
в учебных заведениях применяется в процессе обучения (в школах, вузах и т.п.);
в производственных, например, показываются котировки акций на биржах;
для украшения праздничных мероприятий;
в качестве знаков дорожного движения и в других целях.

Советы и рекомендации

Они универсальны для человека любого возраста и его начального уровня специальных знаний:

Начинающему в робототехнике и радиоделе желательно первую световую строку делать с небольшим количеством модулей: 2-4 шт. Освоив азы и получив навык, можно переходить к изготовлению более сложных устройств.
Приобретать комплектующие рекомендуют через интернет, но разница в стоимости не так уж велика — 5-10% от розницы (если покупать в специализированных радиоэлектронных магазинах).
В комплект к микроконтроллеру можно приобрести датчики температуры и часов. С их помощью рекомендуется изготовить учебное (или действующее) табло с отображением времени и температуры окружающего воздуха.

Короб светодиодного табло можно изготавливать из любого подходящего материала в зависимости от места эксплуатации устройства:

Внутри помещения. В данном случае условия герметизации обязательному исполнению не подлежат. Можно использовать: ДВП, МДФ, пластики и т.п. материалы. Герметик можно не применять.
Внешнее (на улице). Необходимо использовать антикоррозийные материалы: пластик, алюминий и т.п. Все щели и стыки необходимо обработать герметиком.

Читайте также: