Не дозволяє безпосередньо вмикати-вимикати світлодіодний індикатор або спалах фотокамери, на деяких телефонах така можливість є.
Як програмно моргнути різнокольоровими вогниками, як написати свій «Ліхтарик» або якими ще світлодіодами пристрою можна управляти - про це Ви дізнаєтеся нижче.
Почалося все з того, що я, досліджуючи файлову систему свого HTC Desire за допомогою ES Провідника, випадково натрапив на цікаві каталоги: / sys / class / leds / blue, / sys / class / leds / flashlight і т.п.
Який ще blue ?! Я бачив тільки помаранчевий і зелений індикатор. Але найцікавіше - всередині цих каталогів виявився файл brightness з правом на запис! Чим я відразу і скористався.
Насправді, це не простий файл, а інтерфейс роботи з драйвером світлодіода. Так, записавши в файл / sys / class / leds / blue / brightness позитивне число, ми включимо синій індикатор на корпусі телефону, записавши 0 - вимкнемо. Аналогічно з індикаторами amber і green. Включивши два світлодіода разом, отримаємо нові кольори: amber + blue \u003d purple; green + blue \u003d aqua.
А тепер, як це все програмується
public void ledControl (String name, int brightness) (try (
FileWriter fw \u003d new FileWriter ( "/ sys / class / leds /" + name + "/ brightness");
fw.write (Integer.toString (brightness));
fw.close ();
) Catch (Exception e) (
// Управління LED недоступно
}
}
// Включимо пурпурний індикатор
ledControl ( "amber", 255);
ledControl ( "blue", 255);
// Зробимо дисплей темніше
ledControl ( "lcd-backlight", 30);
// Вимкнемо підсвічування кнопок
ledControl ( "button-backlight", 0);
// Організуємо ліхтарик середньої яскравості
ledControl ( "flashlight", 128);
Додаток-приклад з вихідними кодами можна скачати.
висновок
Всі! Тепер телефон світиться, як новорічна ялинка. Код перевірявся тільки на HTC Desire під управлінням Android 2.2, але, ймовірно, може працювати і на інших пристроях. Напишіть мені, вийде чи не вийде фокус на Вашому телефоні.В уроці дізнаємося про схемах підключення семисегментних світлодіодних індикаторів до мікроконтролерів, про способи управління індикаторами.
Світлодіодні семисегментний індикатори залишаються одними з найпопулярніших елементів для відображення цифрової інформації.
Цьому сприяють такі їх якості.
- Низька ціна. У засобах індикації немає нічого дешевше світлодіодних цифрових індикаторів.
- Різноманітність розмірів. Найменші і найбільші індикатори - світлодіодні. Мені відомі світлодіодні індикатори з висотою цифри від 2,5 мм, до 32 см.
- Світяться в темряві. У деяких додатках це властивість мало не вирішальне.
- Мають різні кольори світіння. Бувають навіть двоколірні.
- Досить малі струми управління. Сучасні світлодіодні індикатори можуть підключатися до висновків мікроконтролерів без додаткових ключів.
- Припускають жорсткі умови експлуатації (температурний діапазон, висока вологість, вібрації, агресивні середовища і т.п.). За цій якості світлодіодним індикаторам немає рівних серед інших типів елементів індикації.
- Необмежений термін служби.
Типи світлодіодних індикаторів.
Семисегментний світлодіодний індикатор відображає символ за допомогою семи світлодіодів - сегментів цифри. Восьмий світлодіод засвічує децимальних точку. Так що в семисегментний індикаторі 8 сегментів.
Сегменти позначаються латинськими літерами від "A" до "H".
Аноди або катоди кожного світлодіода об'єднуються в індикаторі і утворюють загальний провід. Тому існують індикатори із загальним анодом і загальним катодом.
Світлодіодний індикатор із загальним анодом.
Світлодіодний індикатор із загальним катодом.
Статична управління світлодіодним індикатором.
Підключати світлодіодні індикатори до мікроконтролеру необхідно через резистори, що обмежують струм.
Розрахунок резисторів такий же, як для окремих світлодіодів.
R \u003d (U харчування - U сегмента) / I сегмента
Для цієї схеми: I сегмента \u003d (5 - 1,5) / 1000 \u003d 3,5 мА
Сучасні світлодіодні індикатори досить яскраво світяться вже при струмі 1 мА. Для схеми із загальним анодом засвітяться сегменти, на які керують висновках яких мікроконтролер сформує низький рівень.
У схемі підключення індикатора із загальним катодом змінюється полярність харчування і сигналів управління.
Засвітиться сегмент, на керуючому виведення якого буде сформований високий рівень (5 В).
Мультиплексований режим управління світлодіодними (LED) індикаторами.
Для підключення кожного семисегментний індикатора до мікроконтролера потрібно вісім висновків. Якщо індикаторів (розрядів) 3 - 4, то завдання стає практично не здійсненним. Просто не вистачить висновків мікроконтролера. В цьому випадку індикатори можна підключити в мультиплексированную режимі, в режимі динамічної індикації.
Висновки однойменних сегментів кожного індикатора об'єднуються. Виходить матриця світлодіодів, підключених між висновками сегментів і загальними висновками індикаторів. Ось схема мультиплексованих управління трьох розрядним індикатором із загальним анодом.
Для підключення трьох індикаторів потрібно 11 висновків, а не 24, як при статичному режимі управління.
При динамічної індикації в кожен момент часу горить тільки одна цифра. На загальний висновок одного з розрядів подається сигнал високого рівня (5 В), а на висновки сегментів надходять сигнали низького рівня для тих сегментів, які повинні світитися в цьому розряді. Через певний час запалюється наступний розряд. На його загальний висновок подається високий рівень, а на висновки сегментів сигнали стану для цього розряду. І так для всіх розрядів в нескінченному циклі. Час циклу називається часом регенерації індикаторів. Якщо час регенерації досить мало, то людське око не помітить перемикання розрядів. Буде здаватися, що все розряди світяться постійно. Для виключення мерехтіння індикаторів вважається, що частота циклу регенерації повинно бути не менше 70 Гц. Я намагаюся використовувати не менше 100 Гц.
Схема динамічної індикації для світлодіодів з загальним катодом виглядає так.
Змінюється полярність всіх сигналів. Тепер на загальний провід активного розряду подається низький рівень, а на сегменти, які повинні світитися - високий рівень.
Розрахунок елементів динамічної індикації світлодіодних (LED) індикаторів.
Розрахунок дещо складніше, ніж для статичного режиму. В ході розрахунку необхідно визначити:
- середній струм сегментів;
- імпульсний струм сегментів;
- опір резисторів сегментів;
- імпульсний струм загальних висновків розрядів.
Оскільки розряди індикаторів світяться по черзі, то яскравість світіння визначає середній струм. Ми повинні вибрати його виходячи з параметрів індикатора і необхідної яскравості. Середній струм буде визначати яскравість світіння індикатора на рівні, відповідному статичному управління з таким же постійним струмом.
Виберемо середній струм сегмента 1 мА.
Тепер розрахуємо імпульсний струм сегмента. Щоб забезпечити необхідний середній струм, імпульсний струм повинен бути в N раз більше. Де N число розрядів індикатора.
I сегм. імп. \u003d I сегм. середн. * N
Для нашої схеми I сегм. імп. \u003d 1 * 3 \u003d 3 мА.
Розраховуємо опір резисторів, що обмежують струм.
R \u003d (U харчування - U сегмента) / I сегм. імп.
R \u003d (5 - 1,5) / 0.003 \u003d 1166 Ом
Визначаємо імпульсні струми загальних висновків розрядів. Одночасно світитися можуть 8 сегментів, значить треба імпульсний струм одного сегмента помножити на 8.
I розряду імп. \u003d I сегм. імп. * 8
Для нашої схеми I розряду імп. \u003d 3 * 8 \u003d 24 мА.
- опір резисторів вибираємо 1,1 кОм;
- висновки мікроконтролера управління сегментами повинні забезпечувати струм не менше 3 мА;
- висновки мікроконтролера вибору розряду індикатора повинні забезпечувати струм не менше 24 мА.
При таких значеннях струмів індикатор може бути підключений безпосередньо до висновків плати Ардуіно, без використання додаткових ключів. Для яскравих індикаторів, таких струмів цілком достатньо.
Схеми з додатковими ключами.
Якщо індикатори вимагають більший струм, то необхідно використовувати додаткові ключі, особливо для сигналів вибору розрядів. Загальний струм розряду в 8 разів більше струму одного сегмента.
Схема підключення світлодіодного індикатора із загальним анодом в мультиплексированную режимі з транзисторними ключами вибору розрядів.
Для вибору розряду в цій схемі необхідно сформувати сигнал низького рівня. Відповідний ключ відкриється і подасть харчування на розряд індикатора.
Схема підключення світлодіодного індикатора з загальним катодом в мультиплексированную режимі з транзисторними ключами вибору розрядів.
Для вибору розряду в цій схемі необхідно сформувати сигнал високого рівня. Відповідний ключ відкриється і замкне загальний висновок розряду на землю.
Можуть бути схеми, в яких необхідно використовувати транзисторні ключі і для сегментів, і для загальних висновків розрядів. Такі схеми легко синтезуються з двох попередніх. Всі показані схеми використовуються при харчуванні індикатора напругою рівним харчування мікроконтролера.
Ключі для індикаторів з підвищеним напругою живлення.
Бувають індикатори великих розмірів, в яких кожен сегмент складається з декількох світлодіодів, з'єднаних послідовно. Для харчування таких індикаторів потрібно джерело з напругою більшим, ніж 5 В. Ключі повинні забезпечувати комутацію підвищеної напруги з керуванням від сигналів рівнів мікроконтролера (зазвичай 5 В).
Схема ключів, замикаючих сигнали індикатора на землю, залишається незмінною. А ключі харчування повинні будуватися за іншою схемою, наприклад, такий.
У цій схемі активний розряд вибирається високим рівнем сигналу, що управляє.
Між перемиканням розрядів індикатора на короткий час (1-5 мкс) повинні вимикатися всі сегменти. Цей час необхідний на завершення перехідних процесів комутації ключів.
Конструктивно висновки розрядів можуть бути об'єднані як в одному корпусі многоразрядного індикатора, а може бути зібраний багаторозрядних індикатор з окремих однорозрядних. Більш того, можете зібрати індикатор з окремих світлодіодів, об'єднаних в сегменти. Так зазвичай надходять, коли необхідно зібрати індикатор дуже великих розмірів. Всі наведені вище схеми будуть справедливі і для таких варіантів.
У наступному уроці підключимо семисегментний світлодіодний індикатор до плати Ардуіно, напишемо бібліотеку для управління ним.
Рубрика:. Ви можете додати в закладки.Другий рік реанімую підсилювач Солнцева, зібраний 20 років тому. Одним з вузлів підсилювача є індикатор вихідної потужності. У момент створення до складу підсилювача входив індикатор, зібраний на К155ЛА3 - 8 корпусів + обвіс. Працював добре, але зараз не сучасно. Реінкарнація на сучасній базі під катом.
В процесі реанімації вирішив спорудити новий індикатор, на сучасній елементній базі. Популярною в даний момент є схема індикаторів на LM3915. 
На жаль відразу в наших краях не знайшов у продажу лінійки світлодіодних індикаторів в одному корпусі і зібрав на окремих світлодіодах. 
В цілому, вийшло непогано, але розмитість (навіть каламутність) світлових плям не зовсім влаштовувала.
У пошуках світлодіодної стрічки набрів на лінійки світлодіодних індикаторів в одному корпусі на 12 сегментів, 8 з яких зеленого кольору і 4 червоного. 
У моїй конструкції 10 світлодіодів використовуються для індикації вихідної потужності підсилювача, а два світлодіоди для індикації появи негативного чи позитивного напруги на виході підсилювача.
Очікування посилки, символічна плата за доставку і переробка індикатора не втримали від покупки.
Висновки кожного індикатора були дбайливо захищені продавцем і упаковані в конверт з пупиркой. 
Лицьова сторона кожної панелі закрита захисною наклейкою. 
З внутрішньої сторони індикатори залиті прозорим компаундом 
В цілому навіть був дуже приємно здивований якістю виконання індикаторів - не безлика виріб.
Розміри, заявлені продавцем, в точності збігаються з реальністю. На довжині висновків виробник не економив.
Оскільки продавець не вказав ні струм споживання світлодіодів, ні робоча напруга, то вважав ці дані загальноприйнятими, орієнтовно 2 - 3 Вольта, при струмі 20-30 мА.
Однак, попередньо справив перевірку світлодіодів індикатора тестером Т4. 
Uf, v - напруга, при якому світлодіод починає світитися в вольтах,
C, pf - ємність переходу в пікофарад
У таблиці світлодіоди з 1 по 8 - зелені, 9-12 - червоні.
Деякий розкид параметрів присутній, але на роботі ніяк не позначається.
До того моменту як індикатори приїхали, думав не займатися травленням нової плати, а скористатися макетке, але виявилося, що крок між висновками не 2,54 мм, а рівно 2. Це власне видно з креслень на сторінці продавця, але на такі дрібниці при покупці уваги не звернув.
Встановивши метричну сітку в Sprint-Layout, розвів плату. В процесі зіткнувся ще з однією якщо не труднощами, щось не стандартностью панелі - висновки світлодіодів розташовані не в центрі корпусу, а зміщені до одного краю - знаходяться на відстані 1,6 мм від центру. Це створило невелика незручність - мені потрібно було розташувати два індикатори поруч, без зазору між корпусами. Довелося крок сітки зменшити до 0,25 мм і кілька разів друкувати плату на папері, приміряючи індикатори.
В результаті, вийшла така плата 
Порівняння результатів: 
Монтаж в схему і випробування 
Фотоапарат трохи милить світіння сегментів, але вживу все виглядає дуже пристойно. Кожен світлодіод створює своє чітко окреслене світіння, не створюючи ватного плями.
Можливо це суб'єктивне відчуття, але індикатор ожив, швидкість індикації збільшилася і стала більш адекватною в порівнянні з первісним варіантом - зникла якась загальмованість.
Купівлею, отриманим результатом, не дивлячись на нестандартний крок висновків і їх зміщення відносно центру корпусу, вкрай задоволений і можу рекомендувати даний товар.
Крім того, у продавця різні індикатори в широкому асортименті і для різних цілей.
Плата в спринті:
У першій вкладці - плата з мікросхемами + плата індикатора на окремих світлодіодах. У другій вкладці - плата для розглянутих індикаторів.
Напевно ви вже бачили індикатори - "вісімки". Це і є семисегментний світлодіодний індикатор, який служить для відображення цифр від 0 до 9, а також децимальних точки ( DP - Decimal point) або коми.
Конструктивно такий виріб являє собою збірку світлодіодів. Кожен світлодіод збірки засвічує свій знакосегмент.
Залежно від моделі збірка може складатися з 1 - 4 семисегментних груп. Наприклад, індикатор АЛС333Б1 складається з однієї семисегментного групи, яка здатна відображати лише одну цифру від 0 до 9.
А ось світлодіодний індикатор KEM-5162AS вже має дві семисегментних групи. Він є двухразрядного. Далі на фото показані різні світлодіодні семисегментний індикатори.
Також існують індикатори з 4-ма семисегментними групами - четирёхразрядние (на фото - FYQ-5641BSR-11). Їх можна використовувати в саморобних електронному годиннику.
Як позначаються семисегментний індикатори на схемах?
Так як семисегментний індикатор - це комбінований електронний прилад, то зображення його на схемах мало відрізняється від його зовнішнього вигляду.
Варто тільки звернути увагу на те, що кожному висновку відповідає конкретний знакосегмент, до якого він підключений. Також є один або кілька висновків загального катода або анода - в залежності від моделі приладу.
Особливості семисегментних індикаторів.
Незважаючи на гадану простоту цієї деталі і у неї є особливості.
По-перше, світлодіодні семисегментний індикатори бувають із загальним анодом і з загальним катодом. Дану особливість слід враховувати при його покупці для саморобної конструкції або приладу.
Ось, наприклад, цокольовка вже знайомого нам 4-ох розрядного індикатора FYQ-5641BSR-11.
Як бачимо, аноди у світлодіодів кожної цифри об'єднані і виведені на окремий висновок. Катоди ж у світлодіодів, які належать до знакосегменту (наприклад, G), Пов'язані один з одним. Від того, яку схему з'єднань має індикатор (із загальним анодом або катодом) залежить дуже багато чого. Якщо поглянути на принципові схеми приладів із застосуванням семисегментних індикаторів, то стане ясно, чому це так важливо.
Крім невеликих індикаторів є великі і навіть дуже великі. Їх можна побачити в громадських місцях, зазвичай у вигляді настінного годинника, термометрів, інформерів.
Щоб збільшити розміри цифр на табло і одночасно зберегти достатню яскравість кожного сегмента, використовується кілька світлодіодів, включених послідовно. Ось приклад такого індикатора - він уміщається на долоні. це FYS-23011-BUB-21.
Один його сегмент складається з 4 світлодіодів, включених послідовно.
Щоб засвітити один із сегментів (A, B, C, D, E, F або G), потрібно подати на нього напругу в 11,2 вольта (2,8V на кожен світлодіод). Можна і менше, наприклад, 10V, але яскравість теж зменшиться. Виняток становить Децімальная точка (DP), її сегмент складається з двох світлодіодів. Для неї потрібно всього 5 - 5,6 вольт.
Також в природі зустрічаються двоколірні індикатори. У них вбудовуються, наприклад, червоні і зелені світлодіоди. Виходить, що в корпус вбудовано як би два індикатори, але зі світлодіодами різного кольору світіння. Якщо подати напругу на обидві ланцюга світлодіодів, то можна отримати жовтий колір світіння сегментів. Ось схема з'єднань одного з таких двоколірних індикаторів (SBA-15-11EGWA).
Якщо коммутировать висновки 1 ( RED ) І 5 ( GREEN ) На "+" харчування через ключові транзистори, то можна змінювати колір світіння відображаються чисел з червоного на зелений. А якщо ж одночасно підключити висновки 1 і 5, то колір cвеченія буде помаранчевим. Ось так можна балуватися з індикаторами.
Управління семисегментними індикаторами.
Для управління семисегментний індикаторами в цифрових пристроях використовують регістри зсуву і дешифратори. Наприклад, широко поширений дешифратор для управління індикаторами серії АЛС333 і АЛС324 - мікросхема К514ІД2 або К176ІД2. Ось приклад .
А для управління сучасними імпортними індикаторами зазвичай використовуються регістри зсуву 74HC595. За ідеєю, управляти сегментами табло можна і безпосередньо з виходів мікроконтролера. Але таку схему використовують рідко, так як для цього потрібно задіяти досить багато висновків самого мікроконтролера. Тому для цієї мети застосовуються регістри зсуву. Крім цього, струм, споживаний світлодіодами знакосегмента, може бути більше, ніж струм, який може забезпечити рядовий вихід мікроконтролера.
Для управління великими семисегментними індикаторами, такими як, FYS-23011-BUB-21 застосовуються спеціалізовані драйвери, наприклад, мікросхема MBI5026.
Що всередині семисегментний індикатора?
Ну і трохи смачненького. Будь-електронник не був би таким, якби не цікавився "нутрощами" радіодеталей. Ось що всередині індикатора АЛС324Б1.
Чорні квадратики на підставі - це кристали світлодіодів. Тут же можна розгледіти золоті перемички, які з'єднують кристал з одним з висновків. На жаль, цей індикатор вже працювати не буде, так як були обірвані якраз ці самі перемички. Але зате ми можемо подивитися, що ховається за декоративною панелькой табло.
Ця стаття продовжує цикл моїх публікація про організацію динамічної індикації на мікроконтролерах PIC і LED індикаторах. Ось посилання на попередні публікації:
Таблиця роботи пропонованого алгоритму (використовується індикатор із загальним катодом, в першій графі вказані висновки регістра, суміщені з розрядами індикатора) згідно зі схемою підключення, наведеної нижче.
У кожному з переривань з інтервалом 2 мс (в даному випадку від таймера TMR0) готується один етап динамічної індикації (ДІ) відповідно до алгоритму, який складається з п'яти фаз управління регістром і індикатором.
2-я фаза: позитивний перепад на виведення 12 регістра (ST_CP) записує нульове стан регістра в вихідну засувку. Тут і далі, до початку індикації, індикатор погашений нульовим потенціалом на сегментах.
3-тя фаза: за допомогою управління висновками регістра 14 (DS - дані) і 11 (SH_CP - тактовий) в нього записується код для управління сегментами.
4-я фаза: позитивним перепадом на виведення 12 регістра дані з регістра записуються в вихідну засувку, причому, через позитивних рівнів на розрядах індикатор залишається непогашеним.
5-я фаза: тут на висновки розрядів індикатора подається необхідний код, і далі відбувається власне індикація.
Якщо в схемі задіяний один 4-х розрядний індикатор, то для правильної роботи він повинен бути з ОК. Якщо потрібно управляти 8-ю розрядами, то використовуються 8 портів МК, при цьому, інші 4 порту просто управляють розрядами (в фазі 4 на них повинен бути високий рівень). Варто відзначити, що в цьому випадку можливе застосування індикаторів як з ОК, так і з ОА, підключаючи до регістру відповідно сегменти або розряди (з причин, викладених нижче, ДІ в першому випадку переважно організувати посегментно, а в другому - порозрядну).
За цією методикою можна підключити два чотирирозрядний індикатора до МК PIC16F676, використовуючи один зсувний регістр, при цьому, залишаться для використання цілих чотири вільних порту. , Наприклад, для такого підключення люди використовували поєднання в деяких портах МК функцій ДІ і аналогових входів (на мій погляд, вкрай сумнівне рішення), що призвело до значного ускладнення схеми і до деяких обмежень, про що автори і попереджають. Використовуючи мою схему підключення, все вирішилося б просто і красиво - входи окремо, індикація окремо, плюс ще два порти (включаючи MCLR) для кнопок.
Для тестування даного способу управління пропонується наступна проста схема на МК PIC12F629 і індикаторі FYQ3641A, яке видає на індикаторі поперемінно слово «test» і число 1234.
Тут вирішено застосувати посегментно ДІ (в кожен момент включений один сегмент, а на розрядних висновках присутній код, де в кожному розряді: 0 - якщо в даному розряді повинен горіти даний сегмент і 1 - в іншому випадку), при якому пікові струми перекладаються на регістр . Чому? Цьому є дві причини: перша - максимальна здатність навантаження виходів 74HC595 35 мА проти 25 мА у контролерів PIC; друга і головна - близький до граничного ток через вихідний порт МК теоретично може підняти вихідний потенціал оного до рівня перемикання входів регістра, що призвело б до помилок в роботі. А так, в порти МК втікають струми 6-7 мА і на виходах потенціали свідомо не перевищують TTL-рівні.
Як згадувалося вище, інтервал переривань - 2 мс, що відповідає частоті поновлення індикатора в 64 Гц і його світіння досить комфортно сприймається оком.
Даний спосіб ДІ, крім усього іншого, дозволив вдвічі зменшити кількість струмообмежувальні резисторів (R2-R5).
Пристрій зібрано на так званій «беспаечное» макетної платі.
Індикатор можна замінити на будь-який з серії 3641А.
Схема живиться від стабілізованого джерела, напругою 5 В. Я використав спеціальну плату-стабілізатор, призначений для використання спільно зі згаданою вище макетної платою.
Програма управління МК написана на мові Сі і оттранслировать в середовищі.
Код в MikroC, проект, HEX-файл в додатку.
Для використання даного способу підключення в комерційних розробках прохання зв'язатися зі мною.
список радіоелементів
| позначення | Тип | Номінал | кількість | Примітка | Магазин | Мій блокнот |
|---|---|---|---|---|---|---|
| DD1 | МК PIC 8-біт | PIC12F629 | 1 | В блокнот | ||
| DD2 | регістр | 74HC595 | 1 | В блокнот | ||
| HL | індикатор | FYQ3641 | 1 | В блокнот | ||
| R1 | резистор | 30 кОм | 1 | В блокнот | ||
| R2 | резистор | 430 Ом | 1 | В блокнот | ||
| R3 | резистор | 430 Ом | 1 |
