LED-meldingen. LED-indicator

In deze les leren we over de diagrammen voor het aansluiten van LED-indicatoren met zeven segmenten op microcontrollers en hoe we de indicatoren kunnen besturen.

LED-indicatoren met zeven segmenten blijven een van de meest populaire elementen voor het weergeven van digitale informatie.

Hun volgende kwaliteiten dragen hieraan bij.

• Lage prijs. Qua weergave is er niets goedkoper dan digitale LED-indicatoren.
• Verschillende maten. De kleinste en grootste indicatoren zijn LED. Ik weet LED-indicatoren met een figuurhoogte van 2,5 mm tot 32 cm.
• Gloed in het donker. In sommige toepassingen is deze eigenschap bijna doorslaggevend.
• Hebben verscheidene kleuren gloed. Er zijn zelfs tweekleurige exemplaren.
• Vrij lage stuurstromen. Moderne LED-indicatoren kunnen zonder extra toetsen op de pinnen van microcontrollers worden aangesloten.
• Geschikt voor zware bedrijfsomstandigheden (temperatuurbereik, hoge luchtvochtigheid, trillingen, agressieve omgevingen, enz.). Voor deze kwaliteit hebben LED-indicatoren geen gelijke onder andere soorten weergave-elementen.
• Onbeperkte levensduur.

Soorten LED-indicatoren.

De uit zeven segmenten bestaande LED-indicator geeft een teken weer met behulp van zeven LED's: cijfersegmenten. De achtste LED verlicht de komma. Er zijn dus 8 segmenten in een indicator met zeven segmenten.

De segmenten zijn aangewezen met Latijnse letters van "A" tot "H".

De anodes of kathodes van elke LED zijn gecombineerd in de indicator en vormen een gemeenschappelijke draad. Daarom zijn er indicatoren met een gemeenschappelijke anode en een gemeenschappelijke kathode.

LED-indicator met gemeenschappelijke anode.

LED-indicator met gemeenschappelijke kathode.

Statische LED-besturing.

LED-indicatoren moeten via stroombegrenzende weerstanden op de microcontroller worden aangesloten.

De berekening van weerstanden is hetzelfde als voor individuele LED's.

R = (U aanbod - U-segment) / I-segment

Voor dit circuit: I-segment = (5 – 1,5) / 1000 = 3,5 mA

Moderne LED-indicatoren gloeien behoorlijk helder, zelfs bij een stroomsterkte van 1 mA. Bij een schakeling met een gemeenschappelijke anode zullen de segmenten oplichten, op de stuurpinnen waarvan de microcontroller een laag niveau zal genereren.

In het aansluitschema van een indicator met een gemeenschappelijke kathode verandert de polariteit van de voeding en stuursignalen.

Het segment gaat branden, bij de stuurpin wordt een hoog niveau (5 V) gegenereerd.

Multiplexmodus voor het aansturen van LED-indicatoren.

Om iedereen te verbinden indicator met zeven segmenten De microcontroller heeft acht pinnen nodig. Als er 3-4 indicatoren (cijfers) zijn, wordt de taak praktisch onmogelijk. Er zijn gewoon niet genoeg microcontroller-pinnen. In dit geval kunnen de indicatoren worden aangesloten in multiplexmodus, in dynamische indicatiemodus.

De bevindingen van de gelijknamige segmenten van elke indicator worden gecombineerd. Dit resulteert in een matrix van LED's die zijn verbonden tussen de segmentpinnen en de gemeenschappelijke indicatorpinnen. Hier is een circuit voor multiplexregeling van een driecijferige indicator met een gemeenschappelijke anode.

Om drie indicatoren aan te sluiten waren 11 pinnen nodig, en niet 24, zoals in de statische bedieningsmodus.

Bij dynamische weergave brandt er altijd slechts één cijfer. Een signaal op hoog niveau (5 V) wordt geleverd aan de gemeenschappelijke pin van een van de bits, en signalen worden naar de pinnen van de segmenten gestuurd laag niveau voor die segmenten die bij deze ontlading zouden moeten oplichten. Door bepaalde tijd het volgende cijfer licht op. Er wordt een hoog niveau toegepast op de gemeenschappelijke pin, en statussignalen voor dit bit worden naar de segmentpinnen gestuurd. En zo verder voor alle cijfers in een eindeloze lus. De cyclustijd wordt de indicatorregeneratietijd genoemd. Als de regeneratietijd kort genoeg is, zal het menselijk oog het wisselen van ontladingen niet opmerken. Het lijkt erop dat alle ontladingen constant gloeien. Om flikkeren van indicatoren te voorkomen, wordt aangenomen dat de frequentie van de regeneratiecyclus minimaal 70 Hz moet zijn. Ik probeer minimaal 100 Hz te gebruiken.

Het dynamische indicatiecircuit voor LED's met een gemeenschappelijke kathode ziet er als volgt uit.

De polariteit van alle signalen verandert. Nu wordt een laag niveau toegepast op de gemeenschappelijke draad van de actieve ontlading, en een hoog niveau op de segmenten die moeten oplichten.

Berekening van dynamische weergave-elementen van light-emitting diode (LED)-indicatoren.

De berekening is iets ingewikkelder dan voor de statische modus. Tijdens de berekening is het noodzakelijk om te bepalen:

• gemiddelde stroom van segmenten;
• impuls stroom segmenten;
• weerstand van segmentweerstand;
• pulsstroom van de gemeenschappelijke aansluitingen van de ontladingen.

Omdat De indicatorcijfers lichten beurtelings op, de helderheid van de gloed bepaalt de gemiddelde stroomsterkte. We moeten het kiezen op basis van de indicatorparameters en de vereiste helderheid. De gemiddelde stroom bepaalt de helderheid van de indicator op een overeenkomstig niveau statische controle met dezelfde constante stroom.

Laten we een gemiddelde segmentstroom van 1 mA kiezen.

Laten we nu de pulsstroom van het segment berekenen. Om de vereiste gemiddelde stroom te leveren, moet de pulsstroom N keer groter zijn. Waarbij N het aantal indicatorcijfers is.

Ik segmenteer imp. = Ik segmenteer gem. *N

Voor ons schema segmenteer ik. imp. = 1 * 3 = 3mA.

We berekenen de weerstand van de weerstanden die de stroom beperken.

R = (U aanbod - U-segment) / I-segment. imp.

R = (5 – 1,5) / 0,003 = 1166 Ohm

We bepalen de pulsstromen van de gemeenschappelijke aansluitingen van de ontladingen. Er kunnen 8 segmenten tegelijkertijd oplichten, wat betekent dat u de pulsstroom van één segment met 8 moet vermenigvuldigen.

Ik categorie imp. = Ik segmenteer imp. * 8

Voor ons circuit I categorie imp. = 3 * 8 = 24 mA.

• We selecteren de weerstandsweerstand op 1,1 kOhm;
• de pinnen van de moeten een stroomsterkte van minimaal 3 mA leveren;
• de pinnen van de microcontroller voor het selecteren van het indicatorcijfer moeten een stroomsterkte van minimaal 24 mA leveren.

Met dergelijke stroomwaarden kan de indicator rechtstreeks op de pinnen van het Arduino-bord worden aangesloten, zonder gebruik te maken van extra sleutels. Voor heldere indicatoren zijn dergelijke stromen voldoende.

Regelingen met extra sleutels.

Als indicatoren meer stroom vereisen, is het noodzakelijk om te gebruiken extra sleutels, vooral voor bitselectiesignalen. Totale stroom ontlading is 8 keer de stroom van één segment.

Aansluitschema voor een LED-indicator met een gemeenschappelijke anode in multiplexmodus met transistorschakelaars voor het selecteren van ontladingen.

Om een ​​bit in dit circuit te selecteren, is het noodzakelijk om een ​​signaal met een laag niveau te genereren. De bijbehorende sleutel gaat open en levert stroom aan de indicatorontlading.

Aansluitschema voor een LED-indicator met een gemeenschappelijke kathode in multiplexmodus met transistorschakelaars voor het selecteren van ontladingen.

Om een ​​bit in dit circuit te selecteren, is het noodzakelijk om een ​​signaal op hoog niveau te genereren. De bijbehorende sleutel opent en sluit de gemeenschappelijke ontladingsterminal naar aarde.

Er kunnen circuits zijn waarin het nodig is om transistorschakelaars te gebruiken voor beide segmenten en gemeenschappelijke bitpinnen. Dergelijke schema's kunnen gemakkelijk worden gesynthetiseerd uit de vorige twee. Alle weergegeven circuits worden gebruikt wanneer de indicator wordt gevoed met een spanning die gelijk is aan de voeding van de microcontroller.

Toetsen voor indicatoren met verhoogde voedingsspanning.

Er zijn indicatoren grote maten, waarbij elk segment bestaat uit meerdere in serie geschakelde LED's. Om dergelijke indicatoren van stroom te voorzien, is een bron met een spanning van meer dan 5 V vereist. De toetsen moeten schakelen hoog voltage bestuurd door signalen op microcontrollerniveau (meestal 5 V).

Het circuit van toetsen dat de indicatorsignalen met aarde verbindt, blijft ongewijzigd. En de stroomschakelaars moeten bijvoorbeeld volgens een ander schema worden gebouwd, zoals dit.

In dit circuit wordt het actieve bit geselecteerd hoog niveau controle signaal.

Tussen de schakelindicatorcijfers moeten alle segmenten gedurende een korte tijd (1-5 µs) worden uitgeschakeld. Deze tijd is nodig om de tijdelijke processen van het wisselen van sleutels te voltooien.

Structureel kunnen de ontladingspinnen worden gecombineerd in één geval van een meercijferige indicator, of een meercijferige indicator kan worden samengesteld uit afzonderlijke eencijferige indicatoren. Bovendien kunt u een indicator samenstellen uit individuele LED's gecombineerd in segmenten. Dit wordt meestal gedaan als het nodig is een zeer grote indicator te monteren. Alle bovenstaande schema's zijn geldig voor dergelijke opties.

In de volgende les zullen we een LED-indicator met zeven segmenten aansluiten op het Arduino-bord en een bibliotheek schrijven om deze te besturen.

Hiermee kunt u de LED-indicator of cameraflitser niet rechtstreeks in-/uitschakelen; sommige telefoons hebben deze optie.

Hoe u programmatisch meerkleurige lichten kunt laten knipperen, hoe u uw eigen "Zaklamp" kunt schrijven of welke LED's van andere apparaten kunnen worden bestuurd - hierover leest u hieronder.

Het begon allemaal toen ik, tijdens het verkennen bestandssysteem zijn HTC verlangen Met ES Explorer kwam ik per ongeluk interessante mappen tegen: /sys/class/leds/blue, /sys/class/leds/flashlight, enz.
Wat is nog meer blauw?! Ik zag alleen oranje en groene indicator. Maar het meest interessante is dat er in deze mappen een helderheidsbestand stond met schrijfrechten! Waar ik meteen gebruik van maakte.

In feite is dit geen eenvoudig bestand, maar een interface voor het werken met een LED-driver. Dus door een positief getal naar het bestand /sys/class/leds/blue/brightness te schrijven, zullen we blauwe indicator schrijf op de telefoonbehuizing 0 - schakel hem uit. Hetzelfde geldt voor de oranje en groene indicatoren. Door twee LED's samen aan te zetten, krijgen we nieuwe kleuren: amber + blauw = paars; groen + blauw = aqua.

Hoe is het nu allemaal geprogrammeerd?

Voorbeeldtoepassing met broncodes kan worden gedownload.

Conclusie

Lichtmanager. Op het moment dat u een e-mail of bericht ontvangt, probeert uw telefoon uw aandacht te trekken met behulp van de ingebouwde indicator. Maar door het flikkeren van de LED kun je nooit bepalen welke gebeurtenis precies heeft plaatsgevonden, en je zult deze nog steeds moeten opmerken. Totdat u Light Manager installeert.

Light Manager is een programma voor Android waarmee u de LED-indicator van uw gadget kunt configureren. Met deze applicatie leer je hem reageren verschillende kleuren voor bepaalde evenementen, zoals een nieuw bericht op WhatsApp of een evenement uit je agenda.

Standaard bevat het programma al een aantal instellingen voor de populairste evenementen. Maar u kunt op elk moment signalen verwijderen die voor u niet relevant zijn en toevoegen wat u nodig heeft. Om dit te doen, hoeft u alleen maar aan te raken het vereiste onderdeel en u wordt naar het menu met meldingsinstellingen geleid. Hier kunt u de knipperfrequentie instellen, de kleur van de LED selecteren en direct de door u ingestelde instellingen in actie controleren.

Als het programma waarvan u meldingen wilt ontvangen niet in de lijst staat, kunt u dit zelf toevoegen. Schakel hiervoor over naar de alternatieve bedrijfsmodus Light Manager en selecteer vervolgens “Toepassing toevoegen”. U ziet een lijst met alle programma's die op uw smartphone zijn geïnstalleerd. Selecteer de juiste toepassing en voeg er een LED-melding voor toe.

Houd er rekening mee dat Light Manager niet alleen programmagebeurtenissen, maar ook verschillende systeemgebeurtenissen kan rapporteren. De applicatie kan u bijvoorbeeld waarschuwen wanneer de batterij bijna leeg is, er geen netwerksignaal is, of stille modus. Het zou ook een goed idee zijn om naar de geavanceerde instellingen van het programma te kijken, waar u de knipperfrequentie van het signaal kunt instellen, de slaapmodus kunt inschakelen (het tijdstip waarop Light Manager u niet zal storen) en de tijd kunt wijzigen. automatische uitschakeling LED-activiteit.

Instellingen LED-indicator voor meldingen over verschillende evenementen:

Download de Light Manager-app voor Android je kunt de onderstaande link volgen.

Ontwikkelaar: MC Koo
Platform: Android ( Afhankelijk van apparaat)
Interfacetaal: Russisch (RUS)
Status: vol
Wortel: Niet nodig

Hiermee kunt u de LED-indicator of cameraflitser niet rechtstreeks in-/uitschakelen; sommige telefoons hebben deze optie.

Hoe u programmatisch meerkleurige lichten kunt laten knipperen, hoe u uw eigen "Zaklamp" kunt schrijven of welke LED's van andere apparaten kunnen worden bestuurd - hierover leest u hieronder.

Het begon allemaal toen ik tijdens het verkennen van het bestandssysteem van mijn HTC Desire met ES Explorer per ongeluk interessante mappen tegenkwam: /sys/class/leds/blue, /sys/class/leds/flashlight, enz.
Wat is nog meer blauw?! Ik zag alleen een oranje en groene indicator. Maar het meest interessante is dat er in deze mappen een helderheidsbestand stond met schrijfrechten! Waar ik meteen gebruik van maakte.

In feite is dit geen eenvoudig bestand, maar een interface voor het werken met een LED-driver. Dus door een positief getal naar het bestand /sys/class/leds/blue/brightness te schrijven, zullen we de blauwe indicator op de telefoonbehuizing inschakelen, door 0 te schrijven - we zullen deze uitschakelen. Hetzelfde geldt voor de oranje en groene indicatoren. Door twee LED's samen aan te zetten, krijgen we nieuwe kleuren: amber + blauw = paars; groen + blauw = aqua.

Hoe is het nu allemaal geprogrammeerd?

Een voorbeeldapplicatie met broncodes kunt u downloaden.

Conclusie

De meeste nieuwe smartphones en tablets hebben ingebouwde LED lichten, die nieuwe meldingen rapporteren.

Slechts een paar mensen weten dat de kleur kan worden gewijzigd en uniek kan worden gemaakt voor elke melding.

Afhankelijk van de fabrikant kan uw Android-telefoon zijn uitgerust met opties om de LED's te bedienen.

In de meeste gevallen kunt u alleen basisbeheer uitvoeren: basisparameters uitschakelen of inschakelen en configureren.

Gelukkig zijn er verschillende andere manieren om LED’s te bedienen, met behulp van enthousiaste apps.

In deze handleiding geef ik u twee opties, of beter gezegd twee toepassingen. Bepaal zelf welke u kiest.

Methode nr. 1 - gebruik van het Light Flow Lite-programma

Light Flow Lite is een demon betaalde versie een van de meest populaire toepassingen voor het aansturen van LED's.

IN gratis versie, kan de kleur van LED's het meest veranderen belangrijke functies telefoon, terwijl de betaalde versie tot 600 verschillende tools ondersteunt.

Na het starten van de applicatie verschijnt er een bericht over de Light Flow-toestemming. U moet de app toestemming geven uw meldingen te lezen. Klik op Ja.

Nadat u bent teruggekeerd naar het hoofdscherm van de app, opent u Meldingen. Daar ziet u een lijst met verschillende gebeurtenissen en applicaties die de melding weergeven.

In de gratis versie kun je onder andere de kleur van de LED’s veranderen:

• gemiste oproepen;
• inkomende oproepen;
• ongelezen SMS en MMS;
• Hangout-meldingen;
• agendaherinneringen"
• E-mail;
• laag batterijniveau.

Nadat u het instellingstype hebt geselecteerd, wordt de melding in verschillende tabbladen verdeeld. U kunt “Melding” in-/uitschakelen en de schermverlichting activeren. Daar heb je verschillende vooraf gemaakte kleuren, evenals de mogelijkheid om je eigen kleur in te stellen.

Methode nummer 2 - Light Manager

Een beetje minder populaire applicatie, maar ik denk dat het beter werk kan doen dan het bovenstaande (werkt prima met Samsung).

Light Manager is allereerst volledig gratis en beperkt de instellingen niet: u kunt de kleur voor elke toepassing wijzigen en elk element toevoegen aan de lijst met unieke kleuren.

Alleen jij hoeft toestemming te geven aan de app om meldingen te lezen. Ga hiervoor naar Instellingen > Beveiliging > Toegang tot meldingen. Op volgende scherm selecteer 'Lichtmanager'.

Hieronder vindt u een lijst diverse meldingen en applicaties, en naast elk daarvan een unieke kleur (als u de kleur niet ziet, betekent dit dat de standaardkleuren worden gebruikt of niet zijn geconfigureerd).

Om de kleur te wijzigen, raakt u eenvoudig de melding aan met uw vinger en stelt u een andere kleur in. U kunt de melding ook volledig uitschakelen door het selectievakje op de juiste plaats uit te schakelen.

OPMERKING: Als u CyanogenMod heeft, hoeft u niets te installeren. Het systeem heeft een ingebouwde optie waarmee u kleuren en effecten kunt regelen. Succes.