7 segment modul

[VolkD]

Tega sem se lotil kot najbolj osnovna zadeva, kar se da. Vse ostalo bo bolj komplicirano.
Na HAM sejmu sem kupil nekaj prikazovalnikov.

IMG_20220724_093330.jpg

Nekaj časa je trajalo, da sem pogruntal pinout te zadeva. Potem sem se lotil risanja in nastalo je tole:

7seg01..jpg

Načrt je totalno nepregleden. Razlog je v tem, da sem se pri risanju prilagajal razporedu nožic na 7 segmentnem modulu. Pri mikrokontrolerju je vseeno katere uporabim za katero funkcijo. Ni pa vseeno potem speljat kup povezav totalno navzkriž, še posebej ne, če je vilj enostransko vezje.

Kasneje bom načrt popravil tako, da bom signalom dal imena in pobrisal bom tisto zmedo od črt.

[VolkD]

7seg02..jpg

Ker se mi displeja ni dalo grafično oblikovati sem namesto tega uporabil kar letvico s 14-imi kontakti. Sicer pa bom verjetno za prototip dejansko dal tako letvico, da lahko menjujem 7 segmentne module.
Kljub precejšnji muki mi ni povsem uspelo narediti enostranskega vezja. Problem sem rešil z eno prevezavo (ni na sliki) in z enim uporom, ki naj bi bil načeloma 0R0, a jaz običajno uporabim 2R2. Upor potem deluje kot varovalka.

[VolkD]

IMG_20220726_201713.jpg

Prenos tonerja in jedkanje je tokrat res dobro uspelo.
Sem pa odkril še nekaj točk, ki jih bom na vezju še popravil.

[VolkD]

IMG_20220727_085933.jpg

Tudi pospajkana je že.

[VolkD]

7_seg.jpg

To kar sem pravkar opazil je, da ni lukenj za pritrditev ,....ccc

Še pdf, da si lahko izpišete.

7seg.pdf

[koala33]

Kako bo to mehansko šlo skupaj z matično tiskanino ure?
A so mere poenotene? A imaš kakšno predstavo o končnem izgledu ure?
Pa lahko bi uporabil kakšne bolj standardne LED prikazovalnike, tudi malo večje.

[VolkD]

Kako bo to mehansko šlo skupaj z matično tiskanino ure?

Širina je enaka kot pri ploščici od ure. Na tej ploščici je tudi konektor za 12V napajanje.

A so mere poenotene? A imaš kakšno predstavo o končnem izgledu ure?

Nimam še nič narisano, to delo bom prepustil mirkatmit. Torej lesena škatla. Obe ploščici pritrjeni v leseno škatlo z vijaki na način, da so pri uri tipke, led in fotoupor vidni od zunaj. Pri tem moduli je s strani dostop do konektorja za 12V, čelno pa do displeja.

Pa lahko bi uporabil kakšne bolj standardne LED prikazovalnike, tudi malo večje.

Velikost teh je 13x44mm. Ni ravno velik, majhen pa tudi ne. V FHN sem jih dobil po 1€ kos. Je pa pri led prikazovalnikih hudo težko reči kaj je standardno, ker je toliko različnih, da kar glava peče.
Drugače pa ni bojazni, naredil bom sigurno še vsaj dve izvedbi.

[DusanK]

...Ker se mi displeja ni dalo grafično oblikovati sem namesto tega uporabil kar letvico s 14-imi kontakti. Sicer pa bom verjetno za prototip dejansko dal tako letvico, da lahko menjujem 7 segmentne module.
Kljub precejšnji muki mi ni povsem uspelo narediti enostranskega vezja. Problem sem rešil z eno prevezavo (ni na sliki) in z enim uporom, ki naj bi bil načeloma 0R0, a jaz običajno uporabim 2R2. Upor potem deluje kot varovalka.

Tole me je odnekdaj firbcalo, kako določiti/izračunati vrednost upora, da opravlja funkcijo smiselne varovalke. Poznam in srečujem fusible (flame-proof) negorljive upore, ki opravljajo funkcijo varovalke.

1. Kako si prišel do vrednosti 2R2? Verjetno na neki osnovi max. porabe celotnega vezja, ko večina ledic sveti (ob 20:58), krat faktor x ... v kombinaciji z Ohm zakonom... pa še kaj?
2. Je ta "varovaka" v načrtu R2 (vrednost je sicer 1R) na +5V strani? Zakaj ne na vhodu, na +12V strani pred napetostnih regulatorjem, da ščiti tudi njega ?
3. Kakšna bi bila nadomestna vrednost (npr. v mA), če bi namesto upora 2R2 dal namensko smd varovalko ali klasično cevno stekleno varovalko?
4. Je to kaj povezano z vrednostjo Nominal Cold Resistance, ki jo navaja proizvajalec smd varovalke v svoji tabeli. Primer, ko je npr. za 100mA smd varovalko vrednost Nominal Cold Resistance 3,1 Ohm.

Če ti ni težko odgovoriti na točke in opisati izračun za upor kot varovalko, ker mislim, da je precej pomembno ali damo 0,1A ali 6,3A "varovalko" v obliki upora za varovanje vezja, ki bi ob morebitnem nekem 1A kratkostičnem toku odcvrlo prej nek drug element kot pa napačno izračunano 6,3A varovalko v obliki nepravilne vrednosti upora.

[Jakey]

..Če ti ni težko odgovoriti na točke in opisati izračun za upor kot varovalko..

Prvo se odločiš za tok, ki ga maximalno dopuščaš, da še teče, potem pa glede na velikost upora(velikost tudi definira moč, npr. 0805 je za 0.1W) lažje izračunaš R.

[MadMax]

Uporabit navaden upor kot "preračunano" varovalko je zelo tricky. Saj lahko greš po MUP s ščepcem izkustva, a...
Je le preveč vpliva okolice (pri SMD še padi in povezave do padov), temperatura, količina in vrsta spajke, ...., kar hitro postane osovražena "načrtovana življenska doba".
Če greš na predpostavke dovolj močnega vira napajanja in "varovalko" ki jo pri kratkem stiku odnese, potem še nekak gre. Z bolj "fino nastavitvijo" ki se skoz po malem greje si pa jaz ne bi upal česa takega dat iz rok.
Varovalka v pravem pomenu je lahko le taljiva varovalka (tudi SMD kot je linkal DusanK) ali pa npr. reverzibilna polyfuse, odvisno od okoliščin...

[VolkD]

V napačno smer razmišljate. Upor ne varuje vezja, ampak programator in ustrezen USB port. No saj tega je težko pokuriti, ker se ponavadi izključi sam. Je pa zoprno potem zadevo spraviti nazaj v življenje (ugašanje prenosnika, prižiganje, ponovno nastavljanje programov,...) Kakorkoli vzame čas.
Tudi ni mišljeno, da bi naprava delovala preko programatorja.

[VolkD]

1. Kako si prišel do vrednosti 2R2? Verjetno na neki osnovi max. porabe celotnega vezja, ko večina ledic sveti (ob 20:58), krat faktor x ... v kombinaciji z Ohm zakonom... pa še kaj?

Med posameznimi segmenti je preklapljanje, torej časovni mutipleks. Upori so pa 330Ω V naslabšem primeru, torej ko bom imel 88:88 (kar ne bo nikoli) in bom za to številko porabil v štirih časovnih delih 106mA (če so LED v kratkem stiku), v enem časovnem delu pa 30mA. Povprečno torej 90mA. Računal sem tako, da sem upošteval čas razdeljen na pet enakih delov. Vemo, da se nekaj časa porabi tudi na preklapljanje, torej bom v povprečju imel bolj ugodno situacijo. Atmel lahko na svojih pinih (suma vseh) poje 100mA.

Za vrednost upora 2R2 bo izračun: padec napetosti 0,198 V pri 90mA to znese 17mW. Upor ne bo jokal, procesor zaradi manjše napetosti pa tudi ne.
Za vrednost upora 1R0 bo izračun: padec napetosti 0,090 V pri 90mA to znese dobrih 8mW. Padci napetosti so tu nekaj manjši.
Oba načina pa ščitita programator, oziroma USB port pred kratkim stikom na vezju. Oba načina ne upoštevata porabe mikrokontrolerja samega, ki pa je zagotovo pod 10%. Ampak 10% lahko zgrešimo že zaradi tolerance uporov. V resnici je situacija mnogo bolj ugodna. Zanemaril sem namreč padce na LED diodah.

Pa dajmo izračunati zadevo za konkreten primer 20:58 (20:28). Če upoštevamo, da je padec na LED 2V (običajno je več), bomo na 330Ω dobili tok za vsako diodo 9 mA.
Prva številka    2 ima 5 diod, skupno 45mA
Druga številka  0 ima 6 diod, skupno 54mA
Dvopičje ima             2 diodi skupno 18mA
Tretja številka  2 ima 5 diod skupno 45mA
Četrta številka 8 ima 7 diod skupno 63mA

Povprečen tok skozi čas, torej preko prižiganja vseh segmentov bo torej manj(časi preklopov) od 45mA.
Imam torej še rezervo, če bo svetilnost premajhna, lahko zmanjšam upore na pol.

[VolkD]

..Če ti ni težko odgovoriti na točke in opisati izračun za upor kot varovalko..

Prvo se odločiš za tok, ki ga maximalno dopuščaš, da še teče, potem pa glede na velikost upora(velikost tudi definira moč, npr. 0805 je za 0.1W) lažje izračunaš R.

Ni ravno tako. Odločiti se moraš kateri padec na uporu je še razmeroma neškodljiv za vezje, ki ga imaš.
Običajni projekti ne furajo 8 LED, tam je 2R2 čisto v redu opcija. Tu je poraba malo višja, zato sem zmanjšal na 1R0. V obeh primerih je to zaščita pred kratkimi stiki na vezju.

[VolkD]

Če greš na predpostavke dovolj močnega vira napajanja in "varovalko" ki jo pri kratkem stiku odnese, potem še nekak gre. Z bolj "fino nastavitvijo" ki se skoz po malem greje si pa jaz ne bi upal česa takega dat iz rok.

Še enkrat, tole je aktivno le v času programiranja in zaganjanja naprave.

[MadMax]

Glej širše. Komentiral sem uporabo upora kot varovalke.
Dvomim, da bo kdo, ki bo v "upor kot varovalka" dilemi naletel na te prispevke, šel študirat detajle okrog točno določenega upora v tej temi.

[VolkD]

IMG_20220728_122427.jpg

Tole je končano.

[VolkD]

IMG_20220728_122439.jpg

Še druga stran.

[VolkD]

Zdaj gremo pa LED prižigat.
Mimogrede, včeraj sem dobil ATMega168 s kitajske. Tega sem vgradil sem. Zdaj upam, da bo to delovalo.

[VolkD]

Za začetek bo! Kitajski ATMega168p delujejo.

[VolkD]

Koda: Izberi vse

#include <Arduino.h>

#define __DEBUG


#define LED_RED PIN_PB2

void setup()
{
    // init serial port
    Serial.begin(115200);
    while (!Serial)
    {
        // Wait for serial port
    }
// Set output pins
    pinMode(LED_RED, OUTPUT);
}

void loop()
{
    //    Serial.print(" CNT1="); Serial.println(_FM.readCounter1());
    //    Serial.print(" CNT2="); Serial.println(_FM.readCounter2());
    //    Serial.print(millis());

    digitalWrite(LED_RED, LOW);
    delay(200);
    digitalWrite(LED_RED, HIGH);
    delay(200);
}

Šment, nekaj bo narobe! Prevedlo se je s prve.

[VolkD]

IMG_20220729_080631.jpg

Nekaj že miga.
Multipleks deluje, zdaj bom pa moral samo med posameznimi segmenti menjavat vsebino.

Danes bomo torej programirali.

[VolkD]

Ja nekaj tega sem že ustvaril, potem se je pa zataknilo. Zdaj pa ne vem kako bi to rešil.
Sicer je nepomembno, a vseeno bi rad vedel v čem je problem.
Compiler mi vrne tole:

Koda: Izberi vse

c:\users\darko\.platformio\packages\toolchain-atmelavr\avr\include\util\delay.h: In function 'main':
c:\users\darko\.platformio\packages\toolchain-atmelavr\avr\include\util\delay.h:276:28: error: __builtin_avr_delay_cycles expects a compile time integer constant
  __builtin_avr_delay_cycles(__ticks_dc);
                            ^

Zagotovo boste hoteli videt še stvaritev:

Koda: Izberi vse

#include <Arduino.h>

// #define __DEBUG


#define LED_RED PIN_PB2
#define LCD_D1 PIN_PB1
#define LCD_D2 PIN_PD4
#define LCD_D3 PIN_PC5
#define LCD_D4 PIN_PC1
#define LCD_Sp PIN_PC3
#define LCD_A PIN_PB0
#define LCD_B PIN_PC4
#define LCD_C PIN_PD3
#define LCD_D PIN_PD6
#define LCD_E PIN_PD7
#define LCD_F PIN_PD5
#define LCD_G PIN_PC2
#define LCD_Dp PIN_PD2

char chars [20];
int pdelf;
void setup()
{
    // init serial port
    Serial.begin(115200);
    while (!Serial)
    {
        // Wait for serial port
    }
// Set output pins
    pinMode(LED_RED, OUTPUT);
    pinMode(LCD_D1, OUTPUT);
    pinMode(LCD_D2, OUTPUT);
    pinMode(LCD_D3, OUTPUT);
    pinMode(LCD_D4, OUTPUT);
    pinMode(LCD_Sp, OUTPUT);
    pinMode(LCD_A, OUTPUT);
    pinMode(LCD_B, OUTPUT);
    pinMode(LCD_C, OUTPUT);
    pinMode(LCD_D, OUTPUT);
    pinMode(LCD_E, OUTPUT);
    pinMode(LCD_F, OUTPUT);
    pinMode(LCD_G, OUTPUT);
    pinMode(LCD_Dp, OUTPUT);

......


void loop()
{
    pdelf++;
    if (pdelf>48) pdelf=0;
    int const pdel=pdelf;
    int pakt=50-pdel;

    Setchar(chars[0]);

    digitalWrite(LCD_D1, HIGH);

    _delay_us(pakt);
    digitalWrite(LCD_D1, LOW);
    _delay_us(pdel);

    Setchar(chars[1]);

    digitalWrite(LCD_D2, HIGH);

    _delay_us(pakt);
    digitalWrite(LCD_D2, LOW);
    _delay_us(pdel);

    Setchar(chars[2]);

    digitalWrite(LCD_D3, HIGH);
    _delay_us(pakt);
    digitalWrite(LCD_D3, LOW);
    _delay_us(pdel);
    Setchar(chars[3]);

    digitalWrite(LCD_D4, HIGH);
    _delay_us(pakt);
    digitalWrite(LCD_D4, LOW);
    _delay_us(pdel);
   

//    digitalWrite(LED_RED, LOW);
//    delay(200);
//    digitalWrite(LED_RED, HIGH);
//    delay(200);
}


Kje ga lomim ?

[VolkD]

Ja moram tudi kaj več povedati. Del kode:

Koda: Izberi vse

    pdelf++;
    if (pdelf>48) pdelf=0;
    int const pdel=pdelf;
    int pakt=50-pdel;


Ki sem ga dodal je povzročil ta problem. Želja pa je, da bi napis počasi dobival večjo svetilnost ob meji 48 pa bi padla na minimum.

Vse ostalo deluje. Sicer ne vem niti ali to potrebujem, ampak poskusiti sem hotel.

[DusanK]

https://github.com/MCUdude/MicroCore/issues/100

[VolkD]

@DusanK: hvala za tole.
Problem je bil pa v tem, da nisem uporabljal delayMicroseconds ampak _delay_us. Ne vem sicer kakšna je razlika, a očitno je.
Druga napaka je, da sem dobesedno izzival nesrečo, saj sem klical to zakasnitev z vrednostjo 0.
Pa verjetno se bo še kaj našlo.

Bo treba naredit pauzo, ker razen ploščate riti, dobivam že tudi ploščato glavo. Zaenkrat je že precej kvadratna.

[VolkD]

Evo, željen efekt je končan.
Vključen bo v uro kot opcija za tiste, ki ne slišijo alarma. Ali pa zato, da, ko prideš domov vidiš, da si nekaj zamudil.


Se opravičujem za slab posnetek, a jakost svetlobe izgleda precej zmede kamero na telefonu.

[VolkD]

Zaenkrat letijo informacije kaj prikazati preko UART-a na katerega je priključen terminal.
Trenutno zadeva prikaže uro, temperaturo, za alarm pa je vžgana opcija, da napis dobi fade efekt.

Nekaj težav je še. Kar nekaj stvari je za postoriti. Sicer bi za silo lahko ostalo tako kot je, a ideja je še:
- možnost označevanja posameznih digitov, ko se uro/alarm nastavlja.
- nastavljanje osvetlitve glede na jakost svetlobe
- drug obseg merjenja temperature (zaradi prostora je tu možnost samo do -9.9°C; Če nas decimalke ne zanimajo gremo lahko do -99 (teoretično))

Ob delu tega sw sem spotoma nekako postavljal standard komunikacije med uro in 7 segmentnim modulom. Natančen opis bo tukaj.

[VolkD]

Za vse, ki bi mogoče delali točno to verzijo modula.
Ugotovil sem, da je displej popolnoma kompatibilen z displejem z oznako LFD3E59-10/F1-PF G.
Taki displeji so bili v starih SIOL BOX-h. V našem okolju se jih dobi v izobilju.

[VolkD]

Dodano nekaj novih možnosti.
- malo drugačen alarm, vsi znaki močno utripajo
- utripanje posameznega segmenta prikaza

Zadnja opcija bo prišla prav pri nastavljanju ure.
Za vse to sem moral v protokol dodat nekaj novih ukazov. Zadnja definicija protokola.

[VolkD]

Prikaz različnih vrednosti temperatur.
7 segmentni displej je majhen. Ne gre prikazati zelo nizkih temperatur. -10.1 je prva taka. Priredil sem sw tako, da je v tem primeru prikazano -10°C.
Pravila pošiljanja podatkov so se zato nekoliko spremenila, oziroma so postala malo bolj definirana.

Te spremembe pravzaprav ne spreminjajo protokola, ga pa zato malo bolj definirajo. Zadnja verzija.

[Jakey]

Zakaj se pa ta pika ne uporabi?

[VolkD]

Lahko bi uporabil tudi tisto. No, odločil sem se za ono drugo, ker je v nasprotnem vmes preveliko prostora.
Je pa sprememba enostavna.

[Jakey]

Lahko bi uporabil tudi tisto. No, odločil sem se za ono drugo, ker je v nasprotnem vmes preveliko prostora.
Je pa sprememba enostavna.

Razumem. Ampak mislim, da je bolj na mestu, da je na pravi višini, ne glede na presledek. Če bo prva številka 1, 3, 4, 5 potem takšne razlike v vmesnem prostoru niti ni. Ubistvu je opazno samo, če so minute med 20 in 29.

[VolkD]

Source bo objavljen in boš lahko spremenil.
Pa ne gre za minute, ampak za temperaturo.

[Jakey]

Source bo objavljen in boš lahko spremenil.
Pa ne gre za minute, ampak za temperaturo.

Segment e je zapolnjen samo pri 2, 6 in 8, kar je 1/3 pravzaprav. Ampak ja, saj vseeno.

[VolkD]

Segment e je zapolnjen samo pri 2, 6 in 8, kar je 1/3 pravzaprav. Ampak ja, saj vseeno.

Aja, pa ura je že narejena v TH verziji, tako, da boš pri sestavljanju lahko imel veselje, ker vem, da ti SMD nekako ne leži.

[VolkD]

Delam naprej na displeju. Uro, temperaturo,.. je pač treba pokazati. Preko dneva je fino, če to lahko vidimo, tudi, če je prostor zelo dobro osvetljen. Svetilnost posameznih segmentov to omogoča. Številke so lahko zelo svetle, skoraj kričeče. In tako je tudi prav.
Postane pa zadeva lahko zelo zoprna ponoči. Ponoči pričakujemo temo. Ampak, če se zbudimo, je pa vseeno fino, da lahko vidimo uro.
V namen reševanja tega problema sem v uro samo vgradil fotoupor. Ura torej občasno pošlje displeju informacijo o tem kakšna je osvetlitev prostora. Displej pa temu primerno reagira.


Problem prikaza teh efektov na videu je v tem, da kamera na telefonu avtomatsko uravnava osvetlitev posnetka. Posledično so razlike v jakosti svetlobe displeja slabo vidne.

[VolkD]

Določeni prikazovalniki bodo to komando ignorirali, saj ni vedno izvedljiva regulacija jakosti osvetlitve. Taki so recimo flip-dot / flip-disc elektromehanski prikazovalniki. Tudi pri nixi ceveh si ne predstavljam ravno kako bi ti izvedel.
Za to funkcionalnost sem seveda moral v protokol dodat novo komando. Opisana je tukaj.

[VolkD]

Posledično so razlike v jakosti svetlobe displeja slabo vidne.

Imam sicer še več posnetkov, a je na vseh podoben problem, kjer prilagovanje kamere izniči prikaz spremembe osvetlitve displeja.
Mogoče ze vsaj delo zanimiv tale:

[koala33]

TH verzija.