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{{ProjektInfoBox
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|name        = Display
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|status      = beta
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|image      =
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|description =
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|author      = Endres
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== Ansteuerung ==
 
== Ansteuerung ==
 
Aktuellen Code für die Displays (vorerst nur Display 1) findet sich auf github: http://github.com/Endres/ledmatrix
 
Aktuellen Code für die Displays (vorerst nur Display 1) findet sich auf github: http://github.com/Endres/ledmatrix
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|-
 
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| 5V || supply voltage || 4.5 || 5.0 || 5.5 || V
 
| 5V || supply voltage || 4.5 || 5.0 || 5.5 || V
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| T_oper || Operating free-air temperature range || -40 || || +125 || °C
 
|}
 
|}
  
 
=== Aufbau ===
 
=== Aufbau ===
  
−
* ST STPIC6C595 [http://www.st.com/st-web-ui/static/active/en/resource/technical/document/datasheet/CD00020664.pdf Datasheet]
+
* ST STPIC6C595 - Power logic 8-bit shift register - [http://www.st.com/st-web-ui/static/active/en/resource/technical/document/datasheet/CD00020664.pdf Datasheet]
−
* ST 74HC14 [http://www.nxp.com/documents/data_sheet/74HC_HCT14.pdf Datasheet from HXP]
+
* ST 74HC14 - Hex inverting Schmitt trigger - [http://www.nxp.com/documents/data_sheet/74HC_HCT14.pdf Datasheet from HXP]
−
* ST 2901 9F0304 [http://www.st.com//st-web-ui/static/active/en/resource/technical/document/datasheet/CD00000532.pdf Datasheet]
+
* ST 2901 9F0304 - Low-power quad voltage comparator - [http://www.st.com//st-web-ui/static/active/en/resource/technical/document/datasheet/CD00000532.pdf Datasheet]
  
 
==== LED Pixel ====
 
==== LED Pixel ====
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* Durchmessen ob die geschwindigkeit des Chips ausreicht etc. (done, mehr als 100Hz möglich!)
 
* Durchmessen ob die geschwindigkeit des Chips ausreicht etc. (done, mehr als 100Hz möglich!)
−
* Netzteil richtig befestigen
+
* Netzteil richtig befestigen (done, liegt zwar in der Ecke, aber das Kabel ist lang genug)
−
* Steuerplatine neu designen und herstellen
+
* Steuerplatine neu designen und herstellen (bisher auf Lochraster realisiert)
 
** Mit DCF77 Modul?
 
** Mit DCF77 Modul?
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** Auf jeden Fall mit Ethernet(!!) oder wenigstens serieller (UART) Schnittstelle.
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** Auf jeden Fall mit Ethernet (done) oder wenigstens serieller (UART) Schnittstelle.
 
* Software
 
* Software
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** Anzeigenprogramm welches die Leiste auf mehrere Einzelanzeigen aufteilt. (Siehe github)
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** Anzeigenprogramm welches die Leiste auf mehrere Einzelanzeigen aufteilt.
 
*** Lauftext
 
*** Lauftext
 
*** Uhrzeit, Analog und Digital, Datum
 
*** Uhrzeit, Analog und Digital, Datum
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** Pong?
 
** Pong?
 
** Videostream?
 
** Videostream?
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==== Anleitung zur Nutzung des derzeitigen Aufbaus ====
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# Aufstellen der LED-Matrix an einer geeigneten Stelle
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# Anschließen des Kabels zur Stromversorgung (verpolungssicherer 8pol. Anschluss).
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# Anschließen des Netzteils (liegt im Schrank) an das Kabel, verpolungssicherer 8pol. Anschluss.
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# Anschließen des Netzteils per Kaltgerätebuchse an eine Steckdose
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# Einschalten des Netzteils mit enthaltenem Schalter
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==== Netzwerk ====
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==> [[Netzabbildung]]
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=== Gehäuse für Outdoornutzung ===
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Hintergrund: Wir wurden Angefragt, ob wir für eine Outdoor-Veranstaltung unser Display für die Zeitanzeige im Zieleinlauf verleihen/bereit stellen könnten. Die Anforderungen sind:
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* Es sollen zwei Zeiten angezeigt werden
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* Das Display sollte auch im Regen funktionieren
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Die Zeiten sollten nicht das Problem sein, aber der Regen. Aktuell hat das Display kein Gehäuse, um es vor Regen zu schützen. Deshalb sollte analysiert werden wie ein Outdoorgehäuse für das Display aussehen könnte
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==== Details zum Gehäuse ====
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* Netzteil sollte separat bleiben (Das macht das Display leichter beim Aufhängen)
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* Das Display soll mit diesem Gehäuse auch (indoor) an Wände gehangen werden können.
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* Das Gehäuse muss wasserdicht sein
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Als Materialien könnten Acrylglas und Plexiglas in Frage kommen. Diese schienen chemisch das gleich zu sein[http://de.wikipedia.org/wiki/Polymethylmethacrylat]. Es scheint nur verschieden Markennamen zu geben.
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Um eine preisliche Vorstellung zu erhalten, wie teuer das Gehäuse werden könnte sind im folgenden die Preise für die Frontplatte aufgelistet. Die Maße der Platte ist dabei nur exemplarisch und könnte sich wegen Überstand noch etwas vergrößern.
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{| border="2" cellpadding="4" cellspacing="0" style="margin-top:1em; margin-bottom:1em; background:#f9f9f9; border:1px #aaa solid; border-collapse:collapse;"
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|-
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! Länge [mm] !! Breite [mm] || Fläche [m²] !! Artikel !! Preis !! Gewicht [kg] || Preis/m² || Gewicht/m²
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|-
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| rowspan="3"| 2200 || rowspan="3"| 200 || rowspan="3"| ''0,44'' || [http://www.acrylglas-shop.com/Polycarbonat/Polycarbonat-UV-bestaendig/Polycarbonat-UV-Staerke-4mm-farblos.html Polycarbonat UV Stärke 4mm farblos] || '''27,46''' || ''2,11'' || 62.40 || 4.8
 +
|-
 +
| [http://www.acrylglas-shop.com/Polycarbonat/Polycarbonat-UV-bestaendig/Polycarbonat-UV-Staerke-4mm-farblos.html PLEXIGLAS® Optical, Platte, Farblos 0A000 HC] 5mm || '''34,33''' || 3,02 || 59,10 || ''6,86''
 +
|-
 +
| [http://www.acrylglas-shop.com/acrylglas-xt/Acrylglas-XT-Staerke-4mm-farblos.html Acrylglas XT Stärke 4mm farblos] || '''18,52''' || ''2,09'' || 42.10 || 4.76
 +
|}
  
 
== Display 3 ==
 
== Display 3 ==
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=== Aufbau ===
 
=== Aufbau ===
  
−
* ST STP16CL596 [http://www.datasheetcatalog.org/datasheet2/8/0urlaieyzetrzitcui75dfs1fpwy.pdf Datasheet] bzw. ST STP16CP05 (new Revision des ICs) [http://www.st.com/st-web-ui/static/active/en/resource/technical/document/datasheet/CD00126634.pdf Datasheet]
+
{| {{Wikitable}}
 +
! Anzahl || Name || Hersteller || Marking || Wert
 +
! Funktion || Bemerkungen
 +
|-
 +
|style="text-align:right" | 768 || SMD LEDs (extrem hell) orange|| – || –  || –
 +
|
 +
* Licht machen
 +
| Je 16 der 32x24 LEDs werden von einem Treiber (ST STP16C*) angesteuert.
 +
|-
 +
|style="text-align:right" rowspan="2" | 48 || [http://www.st.com/web/en/resource/technical/document/datasheet/CD00005086.pdf STP16CL596]|| [http://www.st.com STMicroelectronics]  || ST STP16CL596 || –
 +
|rowspan="2" |
 +
* LED-Treiber
 +
* Schieberegister
 +
|rowspan="2" | Je ein Board ist mit einer der Revisionen bestückt
 +
|-
 +
| [http://www.st.com/st-web-ui/static/active/en/resource/technical/document/datasheet/CD00126634.pdf STP16CP05] || [http://www.st.com STMicroelectronics] || ST STP16CP05 || –
 +
|-
 +
|style="text-align:right" | 48 || SMD Widerstand || – || 3900 || 390Ω
 +
|
 +
* Einstellen der LED-Ausgangsströme
 +
| Einer für jeden LED-Treiber
 +
|-
 +
|style="text-align:right" | 1 || BI 44W || Potentiometer{{offen}} || {{offen}} || {{offen}}
 +
|
 +
* Einstellen der LED-Ausgangsströme{{offen}}
 +
| mit allen 48 SMD Widerständen verbunden
 +
|-
 +
|style="text-align:right" | 48 {{offen}} || SMD Kondensatoren || – || – || {{offen}}
 +
|
 +
* Pufferkondensator
 +
| Einer für jeden LED-Treiber
 +
|-
 +
|style="text-align:right" | 3  || [http://www.fairchildsemi.com/ds/MM/MM74HC14.pdf MM74HC14] || [http://www.fairchildsemi.com Fairchild Semiconductor] || FC HC14
 +
| –
 +
|
 +
* Hex Inverting Schmitt Trigger
 +
|-
 +
|style="text-align:right" | 3 || SMD Kondensator || – || – || {{offen}}
 +
|
 +
* Pufferkondensator
 +
| Einer für jeden FC HC14
 +
|-
 +
|style="text-align:right" | 3 || SMD Kondensator {{offen}} || – || – || 0Ω
 +
|
 +
* Durchleitung von OE2, CLK und LE zum nachfolgenden LED-Brett
 +
| Am linken FC HC14
 +
|-
 +
|style="text-align:right" | 2 || SMD Widerstand || – || 4700 || 470Ω
 +
|
 +
* Terminierung von LE und CLK
 +
| Am mittleren FC HC14
 +
|-
 +
|style="text-align:right" | 2 || SMD Widerstand || – || 3301 || 3.3kΩ
 +
|
 +
* Terminierung von OE1 und OE2
 +
| Am mittleren FC HC14
 +
|-
 +
|style="text-align:right" | 1 || SMD Kondensator {{offen}} || – || – || 0Ω
 +
|
 +
* Durchleitung von OE1  zum nachfolgenden LED-Brett
 +
| Am mittleren FC HC14
 +
|-
 +
|style="text-align:right" | 16 || SMD Widerstand || – || 0 || 0Ω
 +
|
 +
* Brücke/Jumper
 +
* Weist den Ausgängen des HC14 die Eingänge der LED-Treiber zu
 +
| Verteilt auf dem gesammten Brett
 +
|-
 +
|style="text-align:right" | 4 || SMD Widerstand || – || 4700 || 470Ω
 +
|
 +
{{offen}}
 +
| Angeordnet um die Stiftleiste in der Nähe der drei FC HC14
 +
|}
 +
 
 +
== Display 4 ==
 +
 
 +
* 24 Zeichen
 +
* 16 Segmente je Zeichen ([http://en.wikipedia.org/wiki/Sixteen-segment_display Sixteen-segment_display]) mit zusätzlichem oberen und unterem Dezimalpunkt
 +
* davon sind 17 LED nutzbar (der Punkt oben kann nicht angesteuert werden)
 +
 
 +
=== Features ===
 +
 
 +
* Display ist nicht flackerfrei
 +
 
 +
=== Aufbau ===
 +
 
 +
{| {{Wikitable}}
 +
! Anzahl || Name || Hersteller || Marking || Wert
 +
! Funktion || Bemerkungen
 +
|-
 +
|style="text-align:right" |  1 || 5V Spannungsregler || – || –  || –
 +
|
 +
* Spannung
 +
|-
 +
|style="text-align:right" | 24 || 16+2 Segment Modul (rot) || – || –  || –
 +
|
 +
* Licht machen
 +
|-
 +
|style="text-align:right" | 1  || [http://www.ti.com/lit/ds/symlink/sn74ls42.pdf SN74LS42N] || {{offen}} || (M) SN74LS42N || –
 +
|
 +
* 4-Line BCD to 10-Line Decimal Decoder
 +
|-
 +
|style="text-align:right" | 1  || [http://www.ti.com/lit/ds/sdls110/sdls110.pdf SN7445N] || [http://www.ti.com/ TI] || MALAYSIA 223A TI SN7445N || –
 +
|
 +
* BCD-to-Decimal Decoder/Driver
 +
|-
 +
|style="text-align:right" | 6  || [http://ee-classes.usc.edu/ee459/library/datasheets/75491.pdf SN75492N] || [http://www.ti.com/ TI] || MALAYSIA 21BB TI SN75492N || –
 +
|
 +
* MOS-to-LED Hex Digit Driver
 +
|-
 +
|style="text-align:right" | 2  || [http://www.americanmicrosemi.com/information/spec/?ss_pn=TC5514P TC5514P] || Toshiba || T TC5514P 1 L B2 || –
 +
|
 +
* Random Access Memory; 1024 x 4 bit
 +
* Gesamt: 1KB RAM
 +
|-
 +
|style="text-align:right" | 1  || D2716D || NEC || NEC JAPAN D2716D 8224E6007 || –
 +
|
 +
* 2K EEPROM
 +
|-
 +
|style="text-align:right" | 1  || [http://pdf.datasheetarchive.com/datasheetsmain/Datasheets-110/DSAP007675.pdf F6821P] || Fairchild{{offen}} || F6821P 8229 SINGAPORE || –
 +
|
 +
* µC{{offen}}
 +
|-
 +
|style="text-align:right" | 1  || F6800 MCU{{offen}} || Fairchild{{offen}} || 8206 S || –
 +
|
 +
* µC{{offen}}
 +
|-
 +
|style="text-align:right" | 1  || MC14011B {{offen}} || Motorola || MC14011B ????????? || –
 +
|
 +
* Quad 2-Input NAND Gate
 +
|-
 +
|style="text-align:right" | 4  || SN74LS164{{offen}} || Motorola || SN74LS164 ????????? || –
 +
|
 +
* 8-bit Shift Register {{offen}}
 +
* Die über den SN75492N sind gemeint.
 +
|-
 +
|style="text-align:right" | 1  || {{offen}} || {{offen}} || ????????? ????????? || –
 +
|
 +
* Unter der MCU (DIP14)
 +
|}
 +
 
 +
* In [http://www-user.tu-chemnitz.de/~ebi/uni/ST3.pdf Praktikumsvorbereitungsunterlagen] der TU Chemnitz wird ein ähnlicher Aufbau mit dem IC SN75492 beschrieben.
 +
 
 +
==== Einzelnes Zeichen ====
 +
[[Datei:16seg-char.png]]
 +
 
 +
==== 12 Zeichen ====
 +
[[Datei:16seg-12chars.png]]
 +
 
 +
==== 24 Zeichen ====
 +
[[Datei:16seg-24chars.png]]
  
−
* 60MD4
+
==== Ansteuerung Teil 1 ====
−
* TPS40130 [http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tps40130.pdf Datasheet]
+
[[Datei:16seg-control1.png]]
  
 
[[Kategorie:Projekt]]
 
[[Kategorie:Projekt]]

Aktuelle Version vom 11. November 2016, 19:42 Uhr

   
Display

Release status: beta [box doku]

Description
Author(s)  Endres
Download  http://github.com/Endres/ledmatrix







Ansteuerung

Aktuellen Code für die Displays (vorerst nur Display 1) findet sich auf github: http://github.com/Endres/ledmatrix

Ideen zur Nutzung

Display 1

8x9 LED Matrix

  • War Teil einer Anzeige in einem Eishockeystadion

siehe auch https://metalab.at/wiki/Blinkofant

http://www.youtube.com/watch?v=Qvic-bL7gSs

Aufbau

LED Pixel

Display1 LED Pixel.png

LED Row

Display1 LED Row.png

LED Matrix

Display1 LED Matrix.png

Display 2

5 Stück, 40x16 LED Matrix

Bilder des ersten Test:

Display2 first test top.png

Display2 first test perspective.png

In Reihe montiert: http://www.youtube.com/watch?v=I9cXTZW47SM

Features

  • Kein Flackern bei Anzeigenänderung, da die Ausgänge der Schieberegister durch ein zusätzlich Speicherregister von eigentlichen Schiebevorgang entkoppelt sind.
Symbol Parameter Min Typ Max Unit
5V supply voltage 4.5 5.0 5.5 V
T_oper Operating free-air temperature range -40 +125 °C

Aufbau

  • ST STPIC6C595 - Power logic 8-bit shift register - Datasheet
  • ST 74HC14 - Hex inverting Schmitt trigger - Datasheet from HXP
  • ST 2901 9F0304 - Low-power quad voltage comparator - Datasheet

LED Pixel

Display2 LED Pixel.png

LED Col

Display2 LED Row.png

LED Matrix

Display2 LED Matrix.png

Input Driver

Display2 Input Driver.png

Input Interface

Pin Name Type Description
1 RCK In Display Register Clock
2 2.5V In Clock Comparator Voltage
3 SRCK In Serial Register Clock
4 GND Power
5  ?
6  ?
7  ?
8  ?
9 OE_H_IN In
10  ?
11 OE_L_IN In
12  ?
13 DATA_H_IN In
14 5V Power
15 2.5V In Data High/Low Comparator Voltage
16  ?
17  ?
18 DATA_L_IN in
19 5V Power
20 5V Power

Nutzung im Space

Die Matrix-Anzeigen wurden bereits in einer Reihe auf Holzlatten verschraubt und miteinander verbunden. Es gibt auch schon ein Netzteil. Was noch zu tun ist:

  • Durchmessen ob die geschwindigkeit des Chips ausreicht etc. (done, mehr als 100Hz möglich!)
  • Netzteil richtig befestigen (done, liegt zwar in der Ecke, aber das Kabel ist lang genug)
  • Steuerplatine neu designen und herstellen (bisher auf Lochraster realisiert)
    • Mit DCF77 Modul?
    • Auf jeden Fall mit Ethernet (done) oder wenigstens serieller (UART) Schnittstelle.
  • Software
    • Anzeigenprogramm welches die Leiste auf mehrere Einzelanzeigen aufteilt.
      • Lauftext
      • Uhrzeit, Analog und Digital, Datum
      • Bildanzeige möglich
      • ...
      • Zustand davon in EEPROM sichern
    • Tetris
    • Pong?
    • Videostream?

Anleitung zur Nutzung des derzeitigen Aufbaus

  1. Aufstellen der LED-Matrix an einer geeigneten Stelle
  2. Anschließen des Kabels zur Stromversorgung (verpolungssicherer 8pol. Anschluss).
  3. Anschließen des Netzteils (liegt im Schrank) an das Kabel, verpolungssicherer 8pol. Anschluss.
  4. Anschließen des Netzteils per Kaltgerätebuchse an eine Steckdose
  5. Einschalten des Netzteils mit enthaltenem Schalter

Netzwerk

==> Netzabbildung

Gehäuse für Outdoornutzung

Hintergrund: Wir wurden Angefragt, ob wir für eine Outdoor-Veranstaltung unser Display für die Zeitanzeige im Zieleinlauf verleihen/bereit stellen könnten. Die Anforderungen sind:

  • Es sollen zwei Zeiten angezeigt werden
  • Das Display sollte auch im Regen funktionieren

Die Zeiten sollten nicht das Problem sein, aber der Regen. Aktuell hat das Display kein Gehäuse, um es vor Regen zu schützen. Deshalb sollte analysiert werden wie ein Outdoorgehäuse für das Display aussehen könnte

Details zum Gehäuse

  • Netzteil sollte separat bleiben (Das macht das Display leichter beim Aufhängen)
  • Das Display soll mit diesem Gehäuse auch (indoor) an Wände gehangen werden können.
  • Das Gehäuse muss wasserdicht sein

Als Materialien könnten Acrylglas und Plexiglas in Frage kommen. Diese schienen chemisch das gleich zu sein[1]. Es scheint nur verschieden Markennamen zu geben.

Um eine preisliche Vorstellung zu erhalten, wie teuer das Gehäuse werden könnte sind im folgenden die Preise für die Frontplatte aufgelistet. Die Maße der Platte ist dabei nur exemplarisch und könnte sich wegen Überstand noch etwas vergrößern.

Länge [mm] Breite [mm] Fläche [m²] Artikel Preis Gewicht [kg] Preis/m² Gewicht/m²
2200 200 0,44 Polycarbonat UV Stärke 4mm farblos 27,46 2,11 62.40 4.8
PLEXIGLAS® Optical, Platte, Farblos 0A000 HC 5mm 34,33 3,02 59,10 6,86
Acrylglas XT Stärke 4mm farblos 18,52 2,09 42.10 4.76

Display 3

32x24 LED Matrix

Features

Aufbau

Anzahl Name Hersteller Marking Wert Funktion Bemerkungen
768 SMD LEDs (extrem hell) orange – – –
  • Licht machen
 Je 16 der 32x24 LEDs werden von einem Treiber (ST STP16C*) angesteuert.
48 STP16CL596 STMicroelectronics ST STP16CL596 –
  • LED-Treiber
  • Schieberegister
 Je ein Board ist mit einer der Revisionen bestückt
STP16CP05 STMicroelectronics ST STP16CP05 –
48 SMD Widerstand – 3900 390Ω
  • Einstellen der LED-Ausgangsströme
 Einer für jeden LED-Treiber
1 BI 44W PotentiometerIcon apps query.svg.png Icon apps query.svg.png Icon apps query.svg.png
  • Einstellen der LED-AusgangsströmeIcon apps query.svg.png
 mit allen 48 SMD Widerständen verbunden
48 Icon apps query.svg.png SMD Kondensatoren – – Icon apps query.svg.png
  • Pufferkondensator
 Einer für jeden LED-Treiber
3 MM74HC14 Fairchild Semiconductor FC HC14 –
  • Hex Inverting Schmitt Trigger
3 SMD Kondensator – – Icon apps query.svg.png
  • Pufferkondensator
 Einer für jeden FC HC14
3 SMD Kondensator Icon apps query.svg.png – – 0Ω
  • Durchleitung von OE2, CLK und LE zum nachfolgenden LED-Brett
 Am linken FC HC14
2 SMD Widerstand – 4700 470Ω
  • Terminierung von LE und CLK
 Am mittleren FC HC14
2 SMD Widerstand – 3301 3.3kΩ
  • Terminierung von OE1 und OE2
 Am mittleren FC HC14
1 SMD Kondensator Icon apps query.svg.png – – 0Ω
  • Durchleitung von OE1 zum nachfolgenden LED-Brett
 Am mittleren FC HC14
16 SMD Widerstand – 0 0Ω
  • Brücke/Jumper
  • Weist den Ausgängen des HC14 die Eingänge der LED-Treiber zu
 Verteilt auf dem gesammten Brett
4 SMD Widerstand – 4700 470Ω

Icon apps query.svg.png

Angeordnet um die Stiftleiste in der Nähe der drei FC HC14

Display 4

  • 24 Zeichen
  • 16 Segmente je Zeichen (Sixteen-segment_display) mit zusätzlichem oberen und unterem Dezimalpunkt
  • davon sind 17 LED nutzbar (der Punkt oben kann nicht angesteuert werden)

Features

  • Display ist nicht flackerfrei

Aufbau

Anzahl Name Hersteller Marking Wert Funktion Bemerkungen
1 5V Spannungsregler – – –
  • Spannung
24 16+2 Segment Modul (rot) – – –
  • Licht machen
1 SN74LS42N Icon apps query.svg.png (M) SN74LS42N –
  • 4-Line BCD to 10-Line Decimal Decoder
1 SN7445N TI MALAYSIA 223A TI SN7445N –
  • BCD-to-Decimal Decoder/Driver
6 SN75492N TI MALAYSIA 21BB TI SN75492N –
  • MOS-to-LED Hex Digit Driver
2 TC5514P Toshiba T TC5514P 1 L B2 –
  • Random Access Memory; 1024 x 4 bit
  • Gesamt: 1KB RAM
1 D2716D NEC NEC JAPAN D2716D 8224E6007 –
  • 2K EEPROM
1 F6821P FairchildIcon apps query.svg.png F6821P 8229 SINGAPORE –
  • µCIcon apps query.svg.png
1 F6800 MCUIcon apps query.svg.png FairchildIcon apps query.svg.png 8206 S –
  • µCIcon apps query.svg.png
1 MC14011B Icon apps query.svg.png Motorola MC14011B ????????? –
  • Quad 2-Input NAND Gate
4 SN74LS164Icon apps query.svg.png Motorola SN74LS164 ????????? –
  • 8-bit Shift Register Icon apps query.svg.png
  • Die über den SN75492N sind gemeint.
1 Icon apps query.svg.png Icon apps query.svg.png  ????????? ????????? –
  • Unter der MCU (DIP14)

Einzelnes Zeichen

16seg-char.png

12 Zeichen

16seg-12chars.png

24 Zeichen

16seg-24chars.png

Ansteuerung Teil 1

16seg-control1.png

Von „https://devtal.de/w/index.php?title=Display&oldid=3694“