Світлодіодний екран своїми руками - схема, етапи складання

Електронне табло або, як їх ще часто називають, ЛІД-дисплеї, стали доступні для масового застосування порівняно недавно. Більш правильним буде замість російської абревіатури іменувати це електронний пристрій LED-дисплеєм (light emitting diode). Поряд з цими назвами часто використовується термін «світлодіодний екран».

У великих українських містах, захаращених повсюдно за останні 20 років безликими білбордами 3 х 6 м, почалося поступове впровадження цієї сучасної технології. Модульні принципи побудови та апаратно-програмне забезпечення Arduino дозволяють зібрати LED-екран своїми руками.

Модулі для зборки

Екран потрібних габаритів збирається з готових електронних блоків (модулів) стандартних розмірів, укомплектованих пікселями з світлодіодів або збірок RGB, з'єднаними на загальній платі і мають необхідні роз'єми і шлейфи для об'єднання з сусідніми блоками. Модулі, як правило, китайського виробництва, які мають більш низьку ціну, купуються в спеціалізованих фірмах і магазинах. Набором типових параметрів мають модулі Р10:

  • розмір, мм - 320 х 160 х 20;
  • вага модуля, г - 600-700;
  • крок пікселя, мм - 10;
  • дозвіл (кількість пікселів на 1 м 2) - не менше 256 х 192;
  • яскравість світлодіодного екрана, кд / м 2 - 6 000-7 000;
  • кут половинній яскравості, градус - 120;
  • термін служби, годину - до 50 000;
  • максимальна споживана потужність (для вуличних екранів), Вт / м 2 - 500;
  • відстань комфортної видимості зображень, м - від 7;
  • всі світлові та електронні компоненти захищені від впливу вологи, пилу, механічних впливів.

Світлодіодний екран своїми руками - схема, етапи складання

Модулі Р10 різних кольорів

При відсутності модулів можна зібрати світлодіодний екран на базі світлодіодної стрічки. Але цей варіант більш трудомісткий в збірці і не володіє необхідною надійністю при наборі жорстких умов вуличної експлуатації: великий діапазон температур, вологість, УФ-вплив, пил, бруд і т. П.

Як збирається LED-дисплей

Світлодіодний екран своїми руками - схема, етапи складання

Каркас LED-екрану з модулями Р10

На другому етапі збирають модулі Р10, кріплять до каркаса впритул один до одного і з'єднують за допомогою шлейфів, що мають якісні роз'єми «тато-мама». Кріплення модулів часто здійснюється за допомогою надійних магнітів, що дуже спрощує стадію збірки і особливо розбирання при виконанні ремонтних робіт.

Схема світлодіодного екрана

Як управляти роботою LED-дисплея

Якість зробленого екрану визначається можливостями системи управління LED-екрану, яка може бути синхронною або асинхронної. На малюнку нижче представлена ​​схема управління LED-екраном.

Світлодіодний екран своїми руками - схема, етапи складання

Схема управління світлодіодним LED-екраном

Синхронна система управління має на увазі, що на екрані відображається та ж інформація, що і на комп'ютері, тобто йде прямий ефір. Наприклад, можна транслювати зображення з телекамери, встановленої на стадіоні або концерті. Така система складається з карти-передавача і декількох карт-приймачів. У комп'ютері, який управляє екраном, знаходиться карта-передавач, а на екрані - карти-приймачі, з'єднані UTP-кабелем (кручена пари).

Асинхронний спосіб виведення інформації на екран має на увазі попередню завантаження в пам'ять мікроконтролера. Для цього використовують flash-карту або кабель. Асинхронна система вимагає присутності кількох мікроконтролерів, кількість яких залежить від геометричних розмірів LED-дисплея. Ця система дозволяє здійснювати роботу самостійно за заданою програмою без зовнішнього комп'ютера.

Апаратна платформа Arduino

Можна сказати, що Arduino - це інструмент проектування різних електронних пристроїв. Програмна платформа зроблена з відкритим програмним кодом на базі мови програмування С / С ++. Проекти, реалізовані за допомогою Arduino, можуть функціонувати як самостійно, так і взаємодіяти з комп'ютерним програмним забезпеченням (MaxMSP, Flash, Processing).

Світлодіодний екран своїми руками - схема, етапи складання

Плата програмованого контролера Arduino