Матричный статический индикатор

[poty]

Тема возникла по результатам другой темы.
Надо попробовать создать матричный индикатор статического управления (без динамического обновления) из светодиодов 0402. Предполагаемый способ управления светодиодами - напрямую от многоножечных процессоров.

[Tos]

Самая большая проблема будет, как подобрать нужные компоненты из имеющихся в наличии.

матрица резисторов 10х7 в корпусах 0402, 5 шт:

набросал быстро, без плотной расстановки

можно ЦАП матрицу собирать

[poty]

Да уж.
Если это интересно, Андрей, давайте попробуем собрать одноразрядную матрицу статического отображения и заказать её? Расходы беру на себя, попробую даже написать код под это дело, уже тренируюсь "на кошках" (часы nixie ). Проблема в том, что там делают только одностороннюю пайку, но всё равно это можно попробовать преодолеть, заказав платы "этажеркой". Плюс я не нашёл нормальных многоножечных процессоров, а это уменьшает шансы для оптимизации. В конце-концов плату управления можно сделать и отдельно.
Использовать, например, светодиоды белого цвета FC-F1005WD-455K5 из их перечня (1,2x0,6 мм по посадочному месту), расположенные горизонтально длинной стороной. Если учесть минимальный зазор class 3, который они делают, 0,3мм, то посадочная площадка будет 1,5х0,9. Добавляем сюда резистор, расположенный параллельно (0,9 + (0,6+0,3) = 1,8). Допустим, всю разводку делаем по нижней части платы (всё равно туда ничего не припаять!). Допустим, делаем размер светящейся части проектируемого разряда h18 х w15мм, получаем 10 светодиодов по ширине, 10 светодиодов по высоте с общим количеством светодиодов 100. Многовато... Но если взять, например, процессоры с количеством портов 25 и выше (с посадкой 32-LQFP, например), то их потребуется всего 4 шт. Процессоры можно разместить по краям платы (сверху/снизу), это, правда, сильно удлиняет платы, но можно поместить туда многоножечный разъём, скажем 50 сверху, 50 - снизу (надо бы посмотреть, есть ли такие разъёмы в ассортименте). Ширина платы 15мм, при шаге в 1мм это будет разъём в 4 ряда.
Ну, это я так... Для разминки.

[Tos]

Если это интересно, Андрей, давайте попробуем собрать одноразрядную матрицу статического отображения и заказать её?

А мне нравится! давайте! деньги-то ерунда, интерес сильнее.

Я подумал, что может быть их делать матрицами 10х10, снизу на многоконтактных разъёмах в процессорную плату управления.
Или на каждом из модулей поставить процессор управления с обратной стороны. Они хоть и не паяют с двух сторон, но один процессор можно и руками запаять самостоятельно.
На таких матрицах можно собрать дисплей для усилителя/предусилителя с отображением режимов, эквалайзера.. ну и часы )

[goldmen8]

Ух ты... здесь стало интересно!!!

...я не нашёл нормальных многоножечных процессоров...

А какой хотелось бы? Что нужно?

На таких матрицах можно собрать дисплей для усилителя/предусилителя с отображением режимов...

А может на таких? А часть экрана можно и спрятать не использовать, ширина "места" всего 13 мм, а высоту ...

Спойлер

Показать

Спецификация:
Тип: TFT дисплей модуль
Режим отображения: Стандартный
Размер:
Тип сварки: 1,3x4,4 см
Тип соединения: 1,3x5,1 см
Количество: 1 шт.

Параметры продукта:
Размер ЖК-дисплея: 0,96 дюйма
Соотношение разрешения: Графический 80RGB x 160 точечная матрица
Diver IC: ST7735
Цвет ЖК-дисплея: 65 K полный цвет
Область отображения: 10,08 (Ш) x 21,70 (В) мм
Аппаратный интерфейс: SPI интерфейс
Рабочее напряжение: 3,3 В
Метод подключения: сварные (13 pin), сплайсированные (8 pin)
Рабочая температура:-20-70 °

[Tos]

Давайте кристаллизуем идею, что мы хотим?
Может увеличим до 16х16 и используем 16-ти канальные микросхемы драйверы pwm светодиодов? можно будет управлять яркостью и тп?

[poty]

Я посмотрел на сайте - они паяют только SMD. Т.е., если делать разъёмы, то, очевидно, их придётся паять самостоятельно (SMD должен будет паяться с обратной стороны, чего они не делают, выводной они не делают ни с какой стороны). Для матрицы 10х10 нужен 101 вывод (100 анодов, например, и один общий катод). Если размещать выводы с двух сторон - по 51 выводу с каждой стороны. Размещать нужно сверху и снизу, чтобы была возможность создать "строку". Я думаю, пропаять разъём с шагом меньше 1,5мм - нереально. Если учитывать мои прикидки (ширина 15мм, отступ от края платы - не менее 1мм, то есть, "рабочее" поле - 13мм, что составляет 9 выводов в ряд), то с каждой стороны необходимо не меньше 6 рядов по 1,5мм + отступ с каждой стороны по 1мм = 22 мм с двух сторон, итоговая высота = 40мм - неплохо. Но Ваша идея самим допаять процессоры с обратной стороны мне кажется получше.

Отправлено спустя 6 минут 59 секунд:
Александр, добро пожаловать в разработку!
Смысл идеи - сделать статическое отображение. Чтобы никакие импульсы не генерировались при отсутствии изменений в изображении. Потому - такие проблемы с многоножечностью. Александр, судя по SPI - это типичное динамическое отображение, хотя со 100% вероятностью судить не могу. Если есть к ним какой datasheet - могу посмотреть. Если они и вправду статические, то тему, видимо, можно закрывать - нет смысла тогда переделывать то, что уже сделано в промышленном масштабе. По той же причине не подходит PWM. Возможно, я тут слишком сгущаю краски! Просто вариантов готовых вещей с динамическим отображением - пруд пруди! А вот со статикой - я ещё не видел, кроме самодельных.

Отправлено спустя 38 минут 13 секунд:
Процессоры. Основная вещь - наличие большого количества выводов и возможность хотя бы по 1-2мА на вывод "отдать". Если брать прикидки, нам нужно суммарно 100 выходов + нужно поставить в шину управления хотя бы один выход с каждого процессора.
Вторая вещь - способность принимать данные, ну, хотя бы обеспечивающие 50Гц обновления на выходах. Допустим, у нас есть процессор с 25 выходами, для однобитного представления пикселей (без яркости) нужно передавать 25 бит информации (4 байта с учетом выравнивания) + 1 байт адреса + 2 старт-стопных байта. Итого- 7 байт * 50 раз в секунду = 350 байт в секунду (2800 бит/сек).

[Tos]

Процессоры.

Владислав, а если обратить внимание на микросхемы программируемой логики? простейший из них, который монтируется в панельки, имеет 34 выхода по 25mA, ну или на 116 выходов, логику можно запрограмировать. Размер правда не маленький(MAX3000).
Или мультиплексоры мелкие взять, у них по 16 выходов.

[poty]

ПЛИС было бы идеально, но я никогда их не программировал. Нам в принципе и не нужно ничего особенного, но если совсем не знаешь, как программировать, как тогда спроектировать схему?
Мультиплексоры - да, стандартный подход, 16 выходовых нужно будет 7 корпусов - разместим на ограниченном пространстве?

[goldmen8]

Владислав, хреновато у меня с английским, но кое что я пытаюсь переводить при помощи "машинки".
Как я понял индикатор построен на ST7735.
http://www.displayfuture.com/Display/da ... ST7735.pdf
https://www.radiokot.ru/articles/78/01.pdf
Не большая статья в интернете, которая подвинула на изыскания, + собственные идеи: https://eax.me/stm32-st7735/

Из описания: в контроллере есть оперативная память 132 x 162 x 18 бит. И я надеюсь что она не должна постоянно обновляться при статической картинке.

Спойлер

Показать

На ST7735 является однокристальный контроллер/драйвер для 262К цвета, графический TFT-дисплей.
Он состоит из 396 исходных линий и 162 приводные цепи линии ворот.
Этот чип способен подключаться непосредственно к внешнему микропроцессору и принимать последовательные сигналы
Периферийный интерфейс (SPI), 8-битный/9-битный/16-битный/18-битный параллельный интерфейс.
Оперативная память 132 x 162 x 18 бит. Он может выполнять операции чтения/записи оперативной памяти с отображением данных без внешних часов работы.

сведите к минимуму потребление энергии. Кроме того, из-за встроенных цепей питания необходимо управлять жидкокристаллическим приводом, можно сделать систему отображения с меньшим количеством компонентов.

Заказаны, и где-то в пути.
https://aliexpress.ru/item/32955999001. ... hsuHJ&mp=1

Смысл идеи - сделать статическое отображение.

Здесь всё понятно. Каждый вывод "процессора" подключен к своему светодиоду (итого 100 шт. выводов/светодиодов).
Тогда лучше разделить по группам, как Вы писали выше, на четыре процессора. А с размерами, чтобы уместиться, взять в корпусах qfn-32 (32M1-A) (5х5 мм). есть и на 28 выводов 28M1 (4х4 мм). Страшно, но можно паять ... с перекурами. А процессор, чтоб попроще это ATMega88PA(48PA), получше будет с "назначением" выводов чем ATMega8. Опять-же нужно 4шт. на каждую матрицу.
https://static.chipdip.ru/lib/307/DOC000307306.pdf

А дальше я не понял.

Вторая вещь - способность принимать данные, ну, хотя бы обеспечивающие 50Гц обновления на выходах. Допустим, у нас есть процессор с 25 выходами, для однобитного представления пикселей (без яркости) нужно передавать 25 бит информации (4 байта с учетом выравнивания) + 1 байт адреса + 2 старт-стопных байта. Итого- 7 байт * 50 раз в секунду = 350 байт в секунду (2800 бит/сек).

Отправлено спустя 1 минуту 33 секунды:
ПЛИС, да хорошо. ... но удовольствие не из дешёвых.

[Евгений Михеев]

Посмотрите ещё pcbway - они тоже делают сборку, возможно, там деталей побольше будет

[poty]

Александр, я посмотрел параметры ST7735. Это - классический координатный способ вывода. Наличие "цвета" в 256 оттенков означает, что существует какая-то модуляции пикселей, другого варианта нет. Я не говорю, что это в принципе плохо, для цветных полутоновых дисплеев в принципе других решений нет. Я-то хотел именно специализированные дисплеи, монохромные, в которых все цифровые цепи выключены всегда, кроме моментов изменений изображения.

[Tos]

ПЛИС было бы идеально, но я никогда их не программировал. Нам в принципе и не нужно ничего особенного, но если совсем не знаешь, как программировать, как тогда спроектировать схему?

поизучаю эту тему, есть знакомые ребята, которые их производством занимаются, думаю что ничего страшного, но тема не изучена

Мультиплексоры - да, стандартный подход, 16 выходовых нужно будет 7 корпусов - разместим на ограниченном пространстве?

. 7 корпусов soic 24 можно будет разместить на плате размером примерно 50х50 мм, вряд ли меньше, т.е. на обратную сторону матрицы поместится только если плату сделать шире и длиннее матрицы.

Владислав, смотрите, какой проект, был на вегалабе, может подумаем в эту сторону?

описание модуля индикации SLDM.pdf

(1.75 МБ) 215 скачиваний

Отправлено спустя 2 часа 1 минуту 17 секунд:

процессор, чтоб попроще это ATMega88PA(48PA), получше будет с "назначением" выводов чем ATMega8. Опять-же нужно 4шт. на каждую матрицу.

может тогда сразу брать ATMega128? 53 выходов/входов, потребуется парочка на модуль. Как программировать более менее понятно.

[poty]

А дальше я не понял.

Пропустил этот ответ. Дело в том, что нужно будет одновременно принимать по некоторому интерфейсу, "расшифровывать" переданную информацию и управлять светодиодами. Т.е., производительности должно хватать, я об этом. и ещё, чтобы прерывания использовать, процессор же спать будет основное время.

7 корпусов soic 24 можно будет разместить на плате размером примерно 50х50 мм

Вот то-то и оно... Не получается как-то уместиться в "знакоместо".

проект, был на вегалабе

Именно этим проектом и вдохновлён. Идея - оттуда, хотя, наверное, витала в воздухе. Почему не воспользуюсь той "затеей"? Я хотел бы, чтобы было побольше универсальности и поменьше стоимости. Если есть возможность сделать "знакоместо", которое было бы возможно наращивать хотя бы по ширине, и стоило бы оно ну, хотя бы в районе 200 рублей (модули однотипные, можно сделать сразу большую партию, если будет библиотека - будет применимо в большом количестве проектов), то каждый выбирал бы возможности "по себе". Использование 0402 даёт возможность практически вдвое уменьшить площадь пикселя. Возможно, что есть резисторные сборки, способные ещё больше оптимизировать место, но... опять же, с учётом того, что пайка будет двусторонней, или будет применён разъём сильно высокой плотности контактов.

ATMega128

Да, только это уже 14х14, если для ручной пайки.

[goldmen8]

Владислав, вопрос по быстродействию процессора снимается.

Стоимость одного знакоместа ни как не уложится в 200руб.

может тогда сразу брать ATMega128? 53 выходов/входов, потребуется парочка на модуль.

Нам никто не запрещает поставить плату "процессора" перпендикулярно плате диодов.
Вот только как это всё будет выглядеть. Как выполнить разводку дорожек, как уложиться в размер.

Я-то хотел именно специализированные дисплеи, монохромные, в которых все цифровые цепи выключены всегда, кроме моментов изменений изображения.

А наверное таких и не существует.
Пиксельное поле всё равно набрано сеткой и срока пикселей засвечивается отдельно. И так все строки по очереди, по кругу.

[poty]

Ну вот проект на Вегалаб - именно такой.
По поводу стоимости: наверное, в ближайшем варианте - такая стоимость недостижима. Но по факту, плата такого размера будет стоить (если ее делать хотя бы в количестве 1000 штук) - не более 50руб. Процессор(-ы) около 100 руб., кучка светодиодов - рублей 30. Проблема - в сборке. Самый оптимальный вариант на данный момент превышает 200 руб./плату. Если сделать правильную конструкцию, можно попробовать уменьшить эту стоимость (на Вегалаб остановились на варианте ручной сборки).

[goldmen8]

Процессоры в Китае AtMega88 в корпусе QFP-32 (самый большой из квадратных корпусов 17х15 мм по выводам), последний раз брал поштучно по 42 руб.
А вот маленьким размером (32M1-A) (5х5 мм) попались по 20руб. Правда партия была из 25шт.
Разница в размерах поражает.

По 100 руб. (даже дешевле) за процессор в Китае это AtMega328 (в корпусе QFP-32). Или у них есть какой-то аналог с другой маркировкой, ещё дешевле.

Если взять условно: - знакоместо 5х5 пикселей; - процессор с корпусом "qfn-32" (32M1-A) (5х5 мм), то наверное и что то может получится.
... слишком уж мало места, не разгонишься. ... надо попробовать нарисовать одно место 5х5

[goldmen8]

Владислав, решил я начать с просмотра того что есть в наличии на "jlcpcb" и "pcbway", это для случая если заказать монтаж там.
Ничего подходящего не нашёл, да и цены у них там на комплектующие.
Вот именно поэтому наверное на Вегалаб предпочли ручную сборку. Даже если покупать комплектующие в "chipdip" получится почти в два, а то в четыре раза дешевле.

[Tos]

Вот именно поэтому наверное на Вегалаб предпочли ручную сборку.

основной вопрос, который хочется решить - монтаж светодиодов формата 0402. Руками такие не запаяешь :(

[poty]

Да, именно поэтому на Вегалаб остановились на светодиодах 0805.
PCBWay может паять с двух сторон, я, правда, не нашёл, какие детали там могут быть поставлены, но там можно и свои передать. Главное - выбрать и разработать.