Sterowanie diod WS2812 poprzez DMX

Montaż i uruchomienie

Schemat płytki drukowanej został pokazany na rysunku 12. Montaż jest typowy i nie wymaga szczegółowego omawiania. Zwrócę tylko uwagę na kilka istotnych szczegółów. Uruchomienie urządzenia najlepiej rozpocząć od zasilacza. Jeśli użyjemy LM2576T-5 nie montujemy R6 a R7 zastępujemy zworą. Gdy użyjemy LM2576T-ADJG wartości rezystorów są następujące: R6=1 kΩ, R7=3,3 kΩ. Wskazane jest użycie rezystorów 1%. Gdy wydajność zasilacza jest mała (przy obciążeniu prądem 1,5...2 A napięcie spada do 4 V lub mniej) winny jest dławik (wchodzi w nasycenie) lub kondensatory C11, C14 mają dużą wartość ESR. Zła jakość C9 też może powodować takie efekty. W takiej sytuacji pomaga dołączenie kondensatora 100 µF jak najbliżej wyprowadzeń 1 i 3 układu U3.

Rysunek 12. Schemat płytki PCB wraz z rozmieszczeniem elementów

Nie należy ignorować roli rezystora R1 podciągającego linie reset mikrokontrolera do zasilania. Ponieważ linia ta jest podłączona, także do kontrolera UART, jego brak powodować będzie przypadkowe resety. Rezystor R22 można pominąć, jego rola sprowadza się do ustalenia stabilnego poziomu niskiego na wejściu danych diod WS2812 w czasie wgrywania programu do mikrokontrolera. Jego brak powodował przypadkowe zaświecanie się diod w czasie transmisji danych do układu. Podczas pisania oprogramowania bywało, że wszystkie zaświecały się na biało co powodowało duży pobór prądu, na tyle duży, że przy 264 diodach (dwa paski 60 LED + jeden 144 LED) włączało się ograniczenie prądowe. To powodowało, że mikrokontoroler wychodził z trybu debug,

W interfejsie USB montujemy tylko rezystor 0 Ω. Zwora JP2 umożliwia zasilanie układu z USB. Jeśli także diody LED mają być zasilane z tego źródła, należy być świadomym ograniczenia prądowego wnoszonego przez USB.

Moduł UART jest taktowany kwarcem przyłączonym do niego. Możliwe jest taktowanie zegarem CPU. W takiej sytuacji należy usunąć kwarc Q2 oraz elementy C17 i C18. Konieczne jest wlutowanie C7 oraz zmiana w kodzie źródłowym (zmiana #define CLK_SC16IS na 20000000). Takie użycie sygnału zegarowego CPU nie jest zalecane. Wskazane jest ustawienie bitu konfiguracyjnego CKOUT i pobranie sygnału z wyprowadzenia CPU udostępniającego taki sygnał. Dla M1284 jest to PB1 użyty w roli programowego portu SPI. Dla lepszej przejrzystości znaczenie wszystkich zworek konfiguracyjnych znajdujących się na PCB zestawiono w tabeli 3, natomiast w tabeli 4 zostały opisane funkcje diod sygnalizacyjnych.

Rysunek 13. Sposób połączenia pasków diodowych dla zademonstrowania możliwości urządzenia

Jeśli chcemy zobaczyć demonstracje możliwości sterownika w postaci gier należy zmontować ekran według rysunku 13. Liniami przerywanymi oznaczono mostki, które zaleca się wykonać. Zmniejszają one spadek napięcia na ścieżkach doprowadzających zasilanie.

Aby zwiększyć kontrast wyświetlacza należy zastosować filtr. W przypadku wyświetlacza o jednym kolorze sprawa jest prosta, natomiast w przypadku wielobarwnego, nie można zastosować filtru jednokolorowego. Filtr powinien być szary lub brązowy. Zakup odpowiedniego filtra nie jest łatwy ale w tej roli doskonale sprawdza się folia do przyciemniania szyb samochodowych, którą należy nakleić na kawałek szyby lub pleksi.