Пристрої динамічного відображення інформації широко використовуються у вуличній рекламі, а також на підприємствах, у навчальних закладах, торгових центрах та інших установах, де є необхідність в ознайомленні публіки з швидкоплинними даними і динамічними інформаційними потоками. Аматорські розробки подібного призначення неодноразово описувалися в періодичних виданнях. Їх основні недоліки, крім значної вартості, - залежність від даних, запрограмованих в мікросхемах ПЗУ, відсутність можливості оперативного зміни відображуваної інформації, а в деяких випадках і необхідність застосування рідкісних комплектуючих виробів. Пропоноване пристрій являє собою приставку до комп'ютера, виконано на доступної елементної бази і має досить широкими експлуатаційними можливостями.
Малогабаритна динамічна установка (МДУ) "Омега" разом з пакетом програмних коштів дозволяє організувати вивід інформації, що відображається як у символьному вигляді з набору типових символів, передбачених знакогенератором, так і в графічному, який задається користувачем з довільного набору пікселів. Працює МДУ під управлінням IBM-сумісного персонального комп'ютера (ПК) з операційною системою MS-DOS або Windows. Пристрій має компактні розміри просто в експлуатації, легко встановлюється і не вимагає спеціальних знань для використання. На відміну від промислових прототипів, в мінімальній конфігурації (на базі ПК з процесором 80286) має низьку собівартість.
Структурна схема пристрою зображена на рис. 1.
Керує його роботою LPT порт ПК. При цьому використовується восьмиразрядная шина даних, що визначає число світлодіодів в знакоместе по вертикалі або кількість рядків. Керування шиною даних здійснюється через порт з адресою 378h. Встановлюючи за цією адресою сигнальний код, значення якого може перебувати в межах від 0 до 255, можна задати будь-яку комбінацію високих і низьких рівнів на шині даних LPT порту.
Сигнальний код з LPT порту надходить на оптронный комутатор рядків, що забезпечує будь-яку комбінацію включених та виключених світлодіодів по вертикалі. Для комутації і вертикальних стовпців і створення динамічної горизонтальної розгортки використовується сигнал STROBE, який формується програмно при зверненні до порту за адресою 37Ah. Через стробирующий ключ сигнал надходить на лічильник-дешифратор синхронно зі зміною сигналів на шині даних.
Лічильник-дешифратор управляє почергової роботою ключів комутатора вертикальних стовпців світлодіодів, створюючи горизонтальну розгортку. В залежності від потреб і необхідної інформативності приладу лічильник-дешифратор може бути 8-, 16-, 32-, 64- або 128-розрядним, що забезпечує пропорційне зміна числа вертикальних стовпців і відповідно довжину світло випромінюючого екрану. В описуваному пристрої застосовано світлодіодне табло, що складається з елементів 32x8 (256 світлодіодів).
Принципова схема пристрою наведена на рис. 2.
(натисніть для збільшення)
Для забезпечення гальванічної розв'язки й захисту ПК від экстратоков, які можуть наводитися в сполучних проводах при великому видаленні МДО від системного блоку і експлуатації в несприятливих умовах електромагнітних, управління роботою приладу здійснюється через оптронні ключі U1.1 і 1U1-8U1 (U2.1-U5.2).
З шини даних сформований програмним забезпеченням на виході LPT порту сигнал через гніздо XS1 надходить на вхід комутатора рядків, виконаного на оптронах 1U1 8U1 і транзисторах 1VT1 8VT1. В результаті відриваються відповідні транзистори і включені в їх емітерний ланцюга групи світлодіодів, що утворюють вертикальні стовпці, через струмообмежувальні резистори 1R3 -8R3 підключаються до ланцюга живлення пристрою.
Зміна стану шини даних супроводжується появою тактового імпульсу на лінії Strobe LPT порту. При проходженні цього імпульсу через оптрон U1.1 спрацьовує ключ на транзисторі VT1, що викликає зміну стану лічильника DD1. Разом з лічильником DD2 і інвертором DD3.1 він забезпечує відповідну роботу дешифраторів DD4 і DD5 і почергову активізацію їх виходів, сполучених з комутатором вертикальних стовпців, виконаним на транзисторах VT2 -VT33. В результаті створюється горизонтальна розгортка: при збігу часу відкривання ключів комутатора рядків і комутації ключа того чи ого вертикального стовпця катоди відповідних світлодіодів підключаються до джерела живлення пристрою і запалюються. З появою наступного тактового імпульсу на лінії Strobe і зміною сигналів на шині даних світяться світлодіоди наступного стовпця і т. д.
Пристрій забезпечує виведення текстової інформації довільної довжини текстового файлу, а також створених користувачем графічних зображень з файлу даних.
Проаналізувати роботу програмного забезпечення пристрою можна, розглянувши наведені нижче фрагменти програм, написаних на мові TurboBASIC. Програми розраховані на підключення МДО до порту LPT1 з адресою 378h, при цьому управління горизонтальною розгорткою відбувається по лінії Strobe при зверненні до порту 37Ah.
'Почергове включення елемен-
'тов одного вертикального стовпця
out &h378,1: delay .3
out &h378,2: delay .3
out &h378,4: delay .3
out &h378,8: delay .3
out&h378,16: delay .3
out &h378,32: delay .3
out &h378,64: delay .3
out &h378,128 delay .3
out &h378,0: delay .3
end
'Почергове включення елемен-
'тов одного вертикального стовпця
for i=1 to 10
for j-0 to 7
out &h378,2^j
delay .05
next j
next i
end
'Заповнення світяться
'елементами одного стовпця
for i=0 to 255
out &h378,i
deJay .028
next
end
'Ефект "Біжить стовпець"
for e=0 to 31
out &h378,255
out &h37A,0:
for q=0 to 3100: next q
out &h37A, 1:
for w=0 to 3100: next w
next e
end
'Ефект "Бегущая діагональ" for i=1 to 10 for j=0 to 7
out &h37A,0: out &h378,24
for k=0 to 80: next k
out &h37A,1: for 1=0 to 80: next 1
next j
next i
end
'Світіння всіх елементів
for e=0 to 3100
out &h378,255:
for r=0 to 10: next r
out &h37A,0:
for q=0 to 1: next q
out &h37A. 1:
for w=0 to 10: next w
next e
out &h378,0
end
Розроблене автором програмне забезпечення пристрою
Пристрій змонтовано на друкованій платі розмірами 250x110 мм з двосторонньо фольгірованого склотекстоліту (рис. 3).
Креслення плати розміщені в Інтернеті за тією ж адресою, що і програмне забезпечення. При монтажі слід врахувати, що висновки деяких деталей повинні виконувати функції перемичок, що з'єднують друковані провідники на різних сторонах плати, тому їх необхідно припаяти до друкованим провідникам обох сторін. Блокувальні конденсатори С2-С6 припаюють безпосередньо до виводів живлення мікросхем DD1, DD2 і DD4, DD5. Після завершення монтажу світлодіоди закривають пластиною з прозорого органічного скла червоного кольору.
Для роботи пристрою в мінімальній конфігурації досить мати системний блок ПК на базі процесору 80286 з клавіатурою і дисководом (наявність монітора не обов'язково). Живлять МДО від автономного джерела з вихідною напругою 5 В при струмі до 0,5 А За высить яскравість світіння світлодіодів можна зменшенням опору резисторів 1R3 -8R3 однак вибирати його менше 20 Ом не рекомендується, так як середовищ її значення струму через світлодіод може перевищити максимально допустиме.
Запропонований схемотехнічний підхід дозволяє при необхідності створити пристрій з числом вертикальних стовпців від 8 до 128, при цьому число світловипромінюючих елементів може варіюватися від 64 до 1024 Слід однак врахувати, що при числі стовпців понад 64 яскравість світіння зменшується Для збільшення яскравості і розмірів елементів індикації допустиме паралельне включення чотирьох світлодіодів в одній світловипромінюючий клітинці (кожен - через свій токоограничительный резистор). При цьому бажано використовувати світлодіоди з світловипромінюючий поверхнею прямокутної форми.
Автор: О. Желюк, р. Рівне, Україна