我也晒晒纯手工打造的PCB16*32多功能点阵屏

只看该作者 · 2012-11-22 20:48

本帖最后由 pjn_1905 于 2012-11-22 21:16 编辑

在“中国DIY论坛”http://www.ndiy.cn/thread-11784-1-1.html有详细介绍。下面再简单介绍一下。
哥做的时候一个星期不到就完成原理图设计、PCB、焊接和程序编写，一气呵成，完全没问题哈
为协会宣传做的一个16*32显示屏，以下为说明书，兼有基本原理。

16*32 LED  Display 使用说明
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主要功能：1、16*32点阵可动态显示当前时间、实时温度信息，同时支持掉电走时；
2、滚动显示物理协会宣传信息；
3、有人经过显示屏时可以感应出来，并发出“你好，欢迎光临”提示音并在显示屏上显示“物理协会”；
4、红外遥控控制、普通按键控制双模式对点阵显示信息进行设置；
5、白天7点-凌晨0点打开显示屏，半夜0点-7点将自动关闭显示屏，进入低功耗状态；
6、每个8*8点阵可通过拔、插方便更换
7、预留其它待开发扩展功能的接口。
一、模块介绍
（1）电源

电源采用简单线性三端稳压器7805输出5V，加大了散热能满足整个系统的正常运行。
（2）主控板

主控板由51单片机（AT89S52）、时钟芯片（DS1302）、温度传感器（DS18B20）、蜂鸣器及扩展接口组成。
（3）显示板

显示板是由8块8*8点阵拼成16*32显示屏；行线采用2片74HC138构成4-16译码器，并用三极管进行扩流；列线采用4片74HC595进行驱动。此外显示板上还有一个LED工作指示灯和一体化红外接收头。
显示板正视，上面排线接口为行线接口，其定义为：+|-|A0|A1|A2|A3|E；下面为列线接口，定义为：+|-|SDA0|SDA1|SDA2|SDA3|RCLK|SRCLK|LED|IR。详细可参考原理图。
（4）人体感应模块

人体感应模块当有人在附近走动时，可感应到，并输出高电平。上面橙色的两个电位器，左边是调节感应灵敏度（即感应距离，范围在3-7米），右边是调节延时感应时间（0.5s-120s）。注意：感应灵敏度可适当调节，一般调为最小值（逆时针调到底）即可，而延时感应时间必须调为最短（逆时针调到底）以配合程序的运行。
该模块有三个引线接口，依次为：+|out|-。该模块引线按照接线对应位置接到主控板P37(CR)位置。
（5）语音提示模块

语音模块是普通固化语音内容的模块，经过个人改装后可通过单片机进行控制（低电平有效）。
该模块有三个输入引线，橙色接电源正极，黑色接负极，白色接到单片机IO口。该模块输入引线按照接线对应位置接到主控板P36位置。此外该模块上有两个接线插针是要接到喇叭才能发出声音的（如图所示）。
（6）遥控器

2012-11-14 12:49:18 上传
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为方便高空对整个系统进行调试，配有红外遥控器控制。该遥控是通用车载MP3及常见开发板配的遥控器，其厂家编码为0x00。在整个系统中，只用到五个按键：  EQ：设置时间；—：设置时间时减一个单位；+：设置时间时加一个单位；PLAY：快速确认设置；NEXT：后台管理显示滚动信息。其它未定义按键，按键时无效。
二、使用说明
（1）安装外围模块
按以下图示将语音模块和人体感应模块分别接到主控板上标有P36和P37接口上（一定要对应正负极和控制线），并将语音模块接上喇叭，最后按以下图示接好电源线，一定要注意电源线正负极！！

2012-11-14 12:49:19 上传
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（2）安装显示板
按排针及定位螺母位置将显示板插到主控板上。注意将显示板插到主控板时，插到排针全部进去即可，不可一直下压，最后拧固定螺母时也同样拧稍紧即可。

（3）上电显示
一定要确保电源正负极没接反的情况下再上电。上电后首先显示“物理协会”，接着显示时间和温度信息。（注：初始上电由于温度传感器未能准备好数据，因此使用软件修正让第一次温度显示为00度，上电稳定后会正常显示实时温度）

第一行固定显示时钟和分钟；第二行左、中位置交替显示日期、实时温度及星期，右边位置固定显示秒钟。
（4）人体感应提示
当有人经过显示屏时，触发人体感应模块，会有“你好，欢迎光临”的语音提示，黄色LED指示灯亮，同时屏幕上显示“物理协会”之后又返回时间显示页面。当人在显示屏旁边不动时是不会触发人体感应的，同时，每次感应的时间间隔为10秒钟（软件设定的），频繁走动是不会一直触发的。

2012-11-14 12:49:05 上传
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（5）滚动宣传信息显示
在不触发人体感应时，显示屏隔适当的时间会滚动显示协会的宣传信息。目前显示屏滚动显示以下两句宣传信息：“物理协会提供电子设计、实验创新、学术探讨三大交流平台。”和“理学院大学生物理协会欢迎你的加入！”。

（6）时间设定
按照红外遥控的说明，按下设置键（EQ）后可从当前时间依次对“年、月、日、星期、时、分、秒”进行设定，设定完后自动保存，设定过程中按遥控PLAY键可快速确定设置。针对遥控器丢失或其它情况还配有普通按键，使用主控板三个普通按键也可进行时间的设置（普通按键无快速确定设置功能）。

（7）后台显示信息管理
按红外遥控“NEXT”键可对滚动显示信息进行后台管理，仅限红外遥控有的功能。
（8）待机模式
为节约功耗及整个系统的耐用性，在晚上0点以后系统将关闭显示屏和感应模块，期间只有黄色LED指示灯在闪烁，提示是进入了待机模式，早上7点后系统会自动重新打开显示屏和感应模块。待机期间可以按遥控器或普通按键上的“设置键（EQ）”唤醒屏幕，同时进入设置时间，但必须设置时间为白天时刻（早7-晚23点）才能设置结束后打开屏幕，否则设置完后还是处于待机状态，屏幕还是不亮。
三、故障及常见问题
（1）显示时间错乱了什么办？
答：本系统的程序经过了一段时间的测试，排除了很多本人可见的BUG，因此相对而运行是很稳定的。每次上电都会给时钟芯片写一条保护指令，因此一般不存在时间错乱的情况。时钟运行一段时间后，时钟有误差是正常的，一般运行一天可能会有1-5秒的误差。运行一段时间后，如果发现显示时间与当前时间相差较大（>±5分钟）,可对它进行校时调节。此外如果掉电走时的钮扣电池没电了也会导致每次停电后再上电时，时间恢复初始值（初始值为12年11月8日星期四10：00：00），一般电池可用两年以上，实在出现以上情况可更换电池，电池型号为CR2032 3V。
（2）人体感应模块或语音模块坏了什么办？
答：这两个模块坏了不会影响整体的功能，只是无法再感应人的走动而已。想换模块的，可联系本人解决。
（3）上电后屏幕不亮，只有黄色LED灯在闪烁什么办？
答：系统进入了待机状态，即系统当前时间是在半夜0-7点，按遥控器或普通按键上的“设置键（EQ）”唤醒屏幕，进入设置时间，将时间设置为白天时间即可。
（4）屏幕的文字显示信息可以修改吗？
答：可以，在充分理解本人的原理图及程序下，可以很方便快速的修改显示文字，或者联系本人更改。
（5）电源不工作了什么办？
答：最好能修好该线性稳压电源，也可尝试使用例如手机直充充电器来代替，但手机充电器属于开关电源，可能会影响人体感应模块的工作，因此也不赞成用充电器代替本系统电源。
（6）显示乱码，系统无**常工作什么办？
答：先按主控板背部复位键或重新上电，如果还没能解决，尝试重新烧写提供的初始化程序“16_32初化程序V1.0.hex”。在主控板上预留有USBISP下载口，其引线顺序参照董老师开发板配套的USBASP下载器。
（7）该显示系统还可以开发其他功能吗？
答：可以，如果你注意主控板，你会发现主控板上还预留了很多接口。还可以开发的功能有：①预留了ISD1730语音芯片的接口，可以扩展变成可以实时语音报时时钟，语音读宣传信息的智能人性化显示屏；②预留与RS232进行电脑通讯的串口，可以通过电脑上机位软件对显示屏显示信息进行实时更新；③预留其它未用到的IO口，可以再级联一块16*32点阵屏，拼成16*64点阵。以上未开发功能希望有能力的成员积极参与开发。
想到其他好功能、发
现严重软件BUG或其它问题请直接联系本人
下面是原理图和PCB

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关于这个16*32点阵，实际上我一共做了两块显示板，现在级联起来是16*64可显示4汉字的点阵。

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细心的朋友就会发现，我是双面板做的，而实际我是在PCB底层装焊点阵、LED、一体化红外接收头，在顶层焊芯片和三级管及排针。而且在底层的点阵我不是直接焊上去的，因为是手工的双层，各方面都要考虑两面电路的连通性，所以点阵的焊点我是先用排座（圆孔，才结实）代替，焊好后才把点阵插进去的，这样也避免了把点阵焊坏，同时以后其中一个点阵烂了也方便换哈！！