Led уведомления. Светодиодный индикатор

В уроке узнаем о схемах подключения семисегментных светодиодных индикаторов к микроконтроллерам, о способах управления индикаторами.

Светодиодные семисегментные индикаторы остаются одними из самых популярных элементов для отображения цифровой информации.

Этому способствуют следующие их качества.

• Низкая цена. В средствах индикации нет ничего дешевле светодиодных цифровых индикаторов.
• Разнообразие размеров. Самые маленькие и самые большие индикаторы – светодиодные. Мне известны светодиодные индикаторы с высотой цифры от 2,5 мм, до 32 см.
• Светятся в темноте. В некоторых приложениях это свойство чуть ли не решающее.
• Имеют различные цвета свечения. Бывают даже двухцветные.
• Достаточно малые токи управления. Современные светодиодные индикаторы могут подключаться к выводам микроконтроллеров без дополнительных ключей.
• Допускают жесткие условия эксплуатации (температурный диапазон, высокая влажность, вибрации, агрессивные среды и т.п.). По этому качеству светодиодным индикаторам нет равных среди других типов элементов индикации.
• Неограниченный срок службы.

Типы светодиодных индикаторов.

Семисегментный светодиодный индикатор отображает символ с помощью семи светодиодов – сегментов цифры. Восьмой светодиод засвечивает децимальную точку. Так что в семисегментном индикаторе 8 сегментов.

Сегменты обозначаются латинскими буквами от ”A” до ”H”.

Аноды или катоды каждого светодиода объединяются в индикаторе и образуют общий провод. Поэтому существуют индикаторы с общим анодом и общим катодом.

Светодиодный индикатор с общим анодом.

Светодиодный индикатор с общим катодом.

Статическое управление светодиодным индикатором.

Подключать светодиодные индикаторы к микроконтроллеру необходимо через резисторы, ограничивающие ток.

Расчет резисторов такой же, как для отдельных светодиодов.

R = (U питания - U сегмента) / I сегмента

Для этой схемы: I сегмента = (5 – 1,5) / 1000 = 3,5 мА

Современные светодиодные индикаторы достаточно ярко светятся уже при токе 1 мА. Для схемы с общим анодом засветятся сегменты, на управляющих выводах которых микроконтроллер сформирует низкий уровень.

В схеме подключения индикатора с общим катодом меняется полярность питания и сигналов управления.

Засветится сегмент, на управляющем выводе которого будет сформирован высокий уровень (5 В).

Мультиплексированный режим управления светодиодными (LED) индикаторами.

Для подключения каждого семисегментного индикатора к микроконтроллеру требуется восемь выводов. Если индикаторов (разрядов) 3 – 4, то задача становится практически не выполнимой. Просто не хватит выводов микроконтроллера. В этом случае индикаторы можно подключить в мультиплексированном режиме, в режиме динамической индикации.

Выводы одноименных сегментов каждого индикатора объединяются. Получается матрица светодиодов, подключенных между выводами сегментов и общими выводами индикаторов. Вот схема мультиплексированного управления трех разрядным индикатором с общим анодом.

Для подключения трех индикаторов потребовалось 11 выводов, а не 24, как при статическом режиме управления.

При динамической индикации в каждый момент времени горит только одна цифра. На общий вывод одного из разрядов подается сигнал высокого уровня (5 В), а на выводы сегментов поступают сигналы низкого уровня для тех сегментов, какие должны светиться в этом разряде. Через определенное время зажигается следующий разряд. На его общий вывод подается высокий уровень, а на выводы сегментов сигналы состояния для этого разряда. И так для всех разрядов в бесконечном цикле. Время цикла называется временем регенерации индикаторов. Если время регенерации достаточно мало, то человеческий глаз не заметит переключения разрядов. Будет казаться, что все разряды светятся постоянно. Для исключения мерцания индикаторов считается, что частота цикла регенерации должно быть не менее 70 Гц. Я стараюсь использовать не менее 100 Гц.

Схема динамической индикации для светодиодов с общим катодом выглядит так.

Меняется полярность всех сигналов. Теперь на общий провод активного разряда подается низкий уровень, а на сегменты, которые должны светиться – высокий уровень.

Расчет элементов динамической индикации светодиодных (LED) индикаторов.

Расчет несколько сложнее, чем для статического режима. В ходе расчета необходимо определить:

• средний ток сегментов;
• импульсный ток сегментов;
• сопротивление резисторов сегментов;
• импульсный ток общих выводов разрядов.

Т.к. разряды индикаторов светятся по очереди, то яркость свечения определяет средний ток. Мы должны выбрать его исходя из параметров индикатора и требуемой яркости. Средний ток будет определять яркость свечения индикатора на уровне, соответствующем статическому управлению с таким же постоянным током.

Выберем средний ток сегмента 1 мА.

Теперь рассчитаем импульсный ток сегмента. Чтобы обеспечить требуемый средний ток, импульсный ток должен быть в N раз больше. Где N число разрядов индикатора.

I сегм. имп. = I сегм. средн. * N

Для нашей схемы I сегм. имп. = 1 * 3 = 3 мА.

Рассчитываем сопротивление резисторов, ограничивающих ток.

R = (U питания - U сегмента) / I сегм. имп.

R = (5 – 1,5) / 0.003 = 1166 Ом

Определяем импульсные токи общих выводов разрядов. Одновременно светиться могут 8 сегментов, значит надо импульсный ток одного сегмента умножить на 8.

I разряда имп. = I сегм. имп. * 8

Для нашей схемы I разряда имп. = 3 * 8 = 24 мА.

• сопротивление резисторов выбираем 1,1 кОм;
• выводы микроконтроллера управления сегментами должны обеспечивать ток не менее 3 мА;
• выводы микроконтроллера выбора разряда индикатора должны обеспечивать ток не менее 24 мА.

При таких значениях токов индикатор может быть подключен непосредственно к выводам платы Ардуино, без использования дополнительных ключей. Для ярких индикаторов, таких токов вполне достаточно.

Схемы с дополнительными ключами.

Если индикаторы требуют больший ток, то необходимо использовать дополнительные ключи, особенно для сигналов выбора разрядов. Общий ток разряда в 8 раз больше тока одного сегмента.

Схема подключения светодиодного индикатора с общим анодом в мультиплексированном режиме с транзисторными ключами выбора разрядов.

Для выбора разряда в этой схеме необходимо сформировать сигнал низкого уровня. Соответствующий ключ откроется и подаст питание на разряд индикатора.

Схема подключения светодиодного индикатора с общим катодом в мультиплексированном режиме с транзисторными ключами выбора разрядов.

Для выбора разряда в этой схеме необходимо сформировать сигнал высокого уровня. Соответствующий ключ откроется и замкнет общий вывод разряда на землю.

Могут быть схемы, в которых необходимо использовать транзисторные ключи и для сегментов, и для общих выводов разрядов. Такие схемы легко синтезируются из двух предыдущих. Все показанные схемы используются при питании индикатора напряжением равным питанию микроконтроллера.

Ключи для индикаторов с повышенным напряжением питания .

Бывают индикаторы больших размеров, в которых каждый сегмент состоит из нескольких светодиодов, соединенных последовательно. Для питания таких индикаторов требуется источник с напряжением большим, чем 5 В. Ключи должны обеспечивать коммутацию повышенного напряжения с управлением от сигналов уровней микроконтроллера (обычно 5 В).

Схема ключей, замыкающих сигналы индикатора на землю, остается неизмененной. А ключи питания должны строиться по другой схеме, например, такой.

В этой схеме активный разряд выбирается высоким уровнем управляющего сигнала.

Между переключением разрядов индикатора на короткое время (1-5 мкс) должны выключаться все сегменты. Это время необходимо на завершение переходных процессов коммутации ключей.

Конструктивно выводы разрядов могут быть объединены как в одном корпусе многоразрядного индикатора, а может быть собран многоразрядный индикатор из отдельных одноразрядных. Более того, можете собрать индикатор из отдельных светодиодов, объединенных в сегменты. Так обычно поступают, когда необходимо собрать индикатор очень больших размеров. Все приведенные выше схемы будут справедливы и для таких вариантов.

В следующем уроке подключим семисегментный светодиодный индикатор к плате Ардуино, напишем библиотеку для управления им.

Не позволяет напрямую включать-выключать светодиодный индикатор или вспышку фотокамеры, на некоторых телефонах такая возможность имеется.

Как программно помигать разноцветными огоньками, как написать свой «Фонарик» или какими еще светодиодами устройства можно управлять - об этом Вы узнаете ниже.

Началось все с того, что я, исследуя файловую систему своего HTC Desire с помощью ES Проводника , случайно наткнулся на любопытные каталоги: /sys/class/leds/blue , /sys/class/leds/flashlight и т.п.
Какой еще blue?! Я видел только оранжевый и зеленый индикатор. Но самое интересное - внутри этих каталогов оказался файл brightness с правом на запись! Чем я сразу и воспользовался.

На самом деле, это не простой файл, а интерфейс работы с драйвером светодиода. Так, записав в файл /sys/class/leds/blue/brightness положительное число, мы включим синий индикатор на корпусе телефона, записав 0 - выключим. Аналогично с индикаторами amber и green. Включив два светодиода вместе, получим новые цвета: amber + blue = purple; green + blue = aqua.

А теперь, как это все программируется

Приложение-пример с исходными кодами можно скачать .

Заключение

Light Manager . В тот момент, когда вам приходит письмо или сообщение, ваш телефон постарается привлечь ваше внимание с помощью встроенного индикатора. Но по мерцанию светодиода вы никогда не определите, какое именно событие произошло, и вам всё равно придётся брать его в руки. До тех пор, пока вы не установите Light Manager.

Light Manager - это программа для Android, которая поможет вам настроить работу светодиодного индикатора своего гаджета. С помощью этого приложения вы научите его реагировать разными цветами на определённые события, например на приход нового сообщения в WhatsApp или событие из вашего календаря.

По умолчанию программа уже содержит ряд настроек для самых популярных событий. Но вы можете в любой момент удалить неактуальные для вас сигналы и добавить необходимое. Для этого просто прикоснитесь к нужному элементу, и вы попадёте в меню настройки уведомлений. Здесь вы сможете задать частоту моргания, выбрать цвет светодиода и сразу же проверить в действии выставленные вами настройки.

Если программа, уведомления от которой вы хотите получать, отсутствует в списке, то вы можете добавить её самостоятельно. Для этого переключитесь в альтернативный режим работы Light Manager, а затем выберите пункт «Добавить приложение». Перед вами появится список всех установленных на вашем смартфоне программ. Выберите нужное приложение и добавьте для него светодиодное уведомление.

Обратите внимание, что Light Manager умеет сообщать не только о программных, но и о различных системных событиях. Например, приложение может уведомить вас о низком заряде батареи, отсутствии сигнала сети или включении тихого режима. Не лишним будет также заглянуть в расширенные настройки программы, где вы сможете установить частоту мерцания сигнала, включить режим сна (время суток, когда Light Manager не будет вас беспокоить) и изменить время автоматического отключения активности светодиода.

Настройка LED индикатора для уведомлений о разных событиях :

Скачать приложение Light Manager на Андроид вы можете по ссылке ниже.

Разработчик: MC Koo
Платформа: Android (Зависит от устройства )
Язык интерфейса: Русский (RUS)
Состояние: Full (Полная версия)
Root: Не нужен

Не позволяет напрямую включать-выключать светодиодный индикатор или вспышку фотокамеры, на некоторых телефонах такая возможность имеется.

Как программно помигать разноцветными огоньками, как написать свой «Фонарик» или какими еще светодиодами устройства можно управлять - об этом Вы узнаете ниже.

Началось все с того, что я, исследуя файловую систему своего HTC Desire с помощью ES Проводника , случайно наткнулся на любопытные каталоги: /sys/class/leds/blue , /sys/class/leds/flashlight и т.п.
Какой еще blue?! Я видел только оранжевый и зеленый индикатор. Но самое интересное - внутри этих каталогов оказался файл brightness с правом на запись! Чем я сразу и воспользовался.

На самом деле, это не простой файл, а интерфейс работы с драйвером светодиода. Так, записав в файл /sys/class/leds/blue/brightness положительное число, мы включим синий индикатор на корпусе телефона, записав 0 - выключим. Аналогично с индикаторами amber и green. Включив два светодиода вместе, получим новые цвета: amber + blue = purple; green + blue = aqua.

А теперь, как это все программируется

Приложение-пример с исходными кодами можно скачать .

Заключение

Большинство новых смартфонов и планшетов имеют встроенные светодиодные фонари, которые сообщают о новых уведомлениях.

Только лишь немногим известно, что цвет можно изменить и установить уникальный для каждого уведомления.

В зависимости от производителя, ваш телефон андроид может быть оснащен опциями для управления светодиодами.

В большинстве случаев, они позволяют сделать только основное управление — отключить или включить и настроить основные параметры.

К счастью, есть несколько других способов управления светодиодами – с помощью приложений от энтузиастов.

В этом руководстве я вам предоставлю два варианта, точнее два приложения – какое выбрать решайте сами.

Способ № 1 – применение программы Light Flow Lite

Light Flow Lite это бесплатная версия одного из самых популярных приложений для управления светодиодами.

В бесплатной версии, можете изменить цвет светодиодов для наиболее важных функций телефона, в то время как платная версия поддерживает до 600 различных инструментов.

После запуска приложения появится сообщение о разрешении Light Flow. Вы должны позволить приложению читать ваши уведомления — нажмите «Да».

После возвращения к главному экрану приложения откройте в «Уведомление». Там увидите список различных событий и приложений, которые отображают уведомление.

В бесплатной версии можете изменить цвет светодиодов, среди прочего, для:

• пропущенные вызовы;
• входящие звонки;
• непрочитанные SMS и MMS;
• Hangout уведомления;
• напоминания из календаря»
• электронной почты;
• низкий уровень заряда батареи.

После выбора типа настройки уведомления будет разделено на несколько вкладок. В можно включить / отключить «Уведомление» и активировать подсветку экрана. Там у вас будет несколько готовых цветов, а также возможность установить собственный цвет.

Способ № 2 — Light Manager

Чуть менее популярное приложение, но я думаю, что он может сделать работу лучше, чем вышеописанное (отлично работает с самсунгами).

Light менеджер прежде всего совершенно бесплатный и не ограничивает настройки — вы можете изменить цвет для каждого приложения и добавить любой элемент в список уникальных цветов.

Только вы должны дать разрешение приложения для чтения уведомлений. Чтобы сделать это, идем в «Настройка> Безопасность> Доступ к уведомлениям». На следующем экране выберите «Light Manager.»

Двигаясь ниже найдете список различных уведомлений и приложений, а рядом с каждым из них уникальный цвет (если не видите цвета, то это означает, что используются цвета по умолчанию или не настроено).

Чтобы изменить цвет, просто коснитесь уведомления пальцем и установить другой цвет. Также можете полностью отключить уведомление, сняв птичку в соответствующем месте.

ПРИМЕЧАНИЕ: если у вас есть CyanogenMod, вам не нужно ничего устанавливать. В системе есть встроенная опция, которая позволяет контролировать цвета и эффекты. Успехов.