U-Disp - The Digg (tm) display (Open Source) (15 / 18 steg)

Steg 15: Projektbeskrivning - hårdvara

Kedja
Displayerna kan vara kedjad tillsammans att bilda en sträng med upp till 16 skärmar. Varje bräda har två 4-poliga kontakter i vänstra övre och nedre hörnen. Den här kontakten bär kraften och kommunikationskanaler mellan displayerna. Bara att ansluta den övre kontakten på skärm #1 till den lägre uttag av display #2 och så vidare i en kedja. Endast den första visningen måste USB-kontakten och USB-till-seriell chip, resten av displayerna bör ha en kristall i stället för USB-chip.
Power

Displayen är USB powered och drar ca 100 mA från USB-bussen så det är möjligt att ansluta fem enheter i en kedja utan att överskrida gränsen på 500 mA per USB-uttag. De flesta PC kan leverera mycket högre strömmar dock många 2,5" externa hårddiskar kräver upp till 700 mA och de fungerar alldeles utmärkt.

Det finns två sätt att övervinna begränsning av fem skärmar. Installera en annan USB-kontakten på sjätte displayen och inte bygeln på plus-kopplingen mellan display fem och sex. Den nya kabeln kommer att sedan mata makt att Visa fem och högre. De andra alternativen att bryta plus-bygeln mellan första och andra displayen och sedan ansluta en extern 5 volt ström lämna tillräckligt med kraft för att leverera resten av upp till femton skärmar - som 1,5 ampere.

Kretsen

Kretsen i princip upp i tre delar.

1. USB-till-seriell konverterare
2. mikrokontroller
3. visar med anoden drivrutiner

Nästan alla delar är mycket vanliga och hål-monterade för enkel montering, det är verkligen ingen rocket science här. Det enda undantaget är FT232R chip. Det är både yta monterad och är troligen inte tillgänglig från din lokala mom & pop elektronikaffär. Lyckligtvis är de både lätt och ganska billigt att få tag på via postorder.

De fullständiga scheman, i både PDF och Eagle-format, samt premade Gerbers finns i avsnittet ladda ner på projektets hemsida.

USB till seriell
Hanteras detta av en FTDI FT232R chip inrymt som är ytbehandla den monterade (SOIC28) apparaten. Dessa marker kan vara lite svårt att löda korrekt, men det är inte omöjligt om du har gjort någon lödning innan. Jag planerar att sälja PCB med chip pre lödda som en service för dem som är tveksamma till att prova själva.

FT232R hanterar både planeringen av mikrokontroller dess synkrona bitbang läge samt tillhandahåller en stabil 6 MHz systemklocka för mikrokontroller undanröja behovet av en extern crystal eller trimning av en mikrokontroller inre RC-oscillator.

När USB-kabeln är ansluten till en dator identifieras det automatiskt som en ny seriell port som kan överföras med på ett enkelt sätt, har jag använt Hyperterm för att testa maskinvaran med.

Mikrokontroller
Atmel ATtiny2313 mikrokontroller är hjärtat i kretsen. Den lyssnar efter comands på dess usart och kontrollerar destinationen för de inkommande paket till se om det bör agera på det eller bara ge det vidare till nästa visning i kedjan. Den uppdaterar kontinuerligt multiplexade signalerna kommer att visas för att visa de önskade siffror och tecken på det i ett flimmer fri sätt,

Eftersom skärmen är Charlieplexed endast nio signaler kommer att det, med normala multiplexing sexton (eller med extra hårdvara - elva) signaler skulle ha varit nödvändiga.

Styrelser som inte är först i kedjan har inte FT232R chip installerat vilket innebär att systemet klocka källa om dessa styrelser inte är tillgänglig så en kristall och två kondensatorer måste installeras på dem. En 6-polig ISP rubrik bör också installeras för att (åter) programmering av firmware.

Displayer & drivrutiner
Displayerna är en dual-siffriga CA (gemensam anod) modell från Kingbright. Detta är en ganska vanligt modell av display och det bör vara lätt att hitta ersättare för det om det behövs.

Som tidigare nämnts är de Charlieplexed att minska antalet requiredIO-linjer. Anoderna drivs av standard NPN liten signal transistorer som BC547 eller 2N2222. Katoder är nuvarande begränsas av nio 82 ohm motstånd.