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Hardware - Revista CPU
MSX
Painel de mensagens com LEDs
Painel de mensagens com LEDs
Eu já mencionei que sou
viciado em LEDs?! rsrsrs... se não acredito que dá para notar afinal
eles aparecem na maioria dos meus testes com o MSX e também
microcontroladores. Acho que os LEDs são a melhor maneira de se testar
uma saída digital.
Além disso, gosto bastante de painéis de mensagens com LEDs. Curto tanto que já projetei alguns e nessa página você poderá encontrar um deles projetado há um tempo, mas que é bem atual com relação aos componentes: Painel de mensagens com PIC.
E durante alguns anos eu trabalhei desenvolvendo o hardware/firmware para um conjunto de painéis de mensagens para ônibus urbanos e rodoviários, a pedido de uma empresa do ramo em São Paulo. Foi um ótimo período em minha vida!
A proposta
Baseado na mesma ideia de controle utilizada no Painel de mensagens com PIC decidi preparar algo similar utilizando o MSX. Mas ao invés de controlar 60 colunas, preferi fazer algo menor e consequentemente com menos componentes e que desta forma ocupasse pouco espaço na mesa junto ao próprio MSX. Assim nasceu o Painel de Mensagens com LEDs para MSX!
O circuito
Para preparar o painel eu utilizei 3 matrizes de LED TOM-2057AS-N com 35 LEDs difusos vermelhos dispostos em 7 linhas por 5 colunas. Abaixo um desenho com a disposição dos LEDs na matriz.
Além das 3 matrizes de LEDs foram utilizados mais dois CIs, U1 que é um 74LS154 (Decodificador de 4 para 16 linhas) responsável por ligar uma coluna de LEDs de acordo com um valor BCD inserido em sua entrada (pinos PB0 a PB1 da PPI8255 da placa Projeto Hardware) e U2, um ULN2003 (Array Darlington) para o controle das linhas (pinos PA0 a PA6 da PPI8255 da placa Projeto Harware). O circuito foi dividido em dois e é agora apresentado nas figuras abaixo.
Circuito 1: parte lógica
Circuito 2: matriz de LEDs
Os transistores Q1 a Q15 (circuito 1) servem para auxiliar U1 (circuito 1) no controle da corrente necessária para os LEDs presentes nas matrizes (circuito 2). Os resistores R2 a R16 (circuito 1) são limitadores de corrente de base para os transistores.
A alimentação do circuito é externa, afinal não queremos sobrecarregar a fonte do nosso querido MSX, certo?! Temos então um diodo D1 (circuito 1) que previne contra uma possível inversão na entrada da alimentação, CI1 (circuito 1) um regulador de 5VDC da Recon (que pode ser substituído por um LM7805 sem nenhum problema), C2 e C3 (circuito 1) que são capacitores de filtro e um LED (viu, não falei que eu era viciado!!!) e seu resistor limitador de corrente (circuito 1).
A montagem
Nas figura abaixo mostro os layouts que adotei para meu pequeno painel. Ambas foram preparadas em face simples usando placas de fenolite e foram conectadas posterioremente utilizando fios flexíveis.
Placa circuito 1: parte lógica
Placa circuito 2: matrizes de LEDs
Placa circuito 2: matrizes de LEDs
Vamos começar por essa placa já que é a a mais simples. Tome muito cuidado ao montar as matrizes na placa. Se montá-las de cabeça para baixo a coisa não vai funcionar. A matriz tem em sua parte de trás uma indicação do pino 1. Os conectores JP1 a JP4 podem ser do tipo barra de pinos mas eu preferi soldar os fios diretamente na placa.
Placa circuito 1: parte lógica
A montagem dessa placa também é bem simples, apesar de ter parte de seus componentes em SMD. Estes são montados diretamente na parte debaixo da placa. Basta ter um cuidado especial para não colocar muita solda, o que pode causar a união indesejável de ilhas e/ou trilhas e também para não montar U2 invertido. Também é aqui requerida uma certa atenção com componentes polarizados presentes na parte superior da placa (D1, C1, C2, CI1 e U1).
Prova e uso
Chegou a tão esperada hora!!! Mas antes de "tocar fogo em tudo" que tal fazer aquela verificação, minuciosa, sem pressa, bem feita, que tal hein?! Sirva-se de um chá, um café, um energético, etc (nada de alcool ok! Deixe aquela cerveja para o final, para comemorar se assim preferir).
Basta conectar J5 aos pinos da placa Projeto Hardware conforme descrito no circuito 1 (parte lógica). Faça uma boa verificação aqui também ok! São necessários apenas os pinos PB0 a PB4 para o controle das colunas, PA0 a PA6 para o controle das linhas e PC0 para o controle de U1 (habilitar/desabilitar) e um ponto de GND.
Coloque a placa em uma entrada de cartucho livre do seu MSX, ligue na entrada do circuito lógico uma fonte de 9 a 12VDC com pelo menos 500mA de corrente (aqui não serve apenas um transformador ok!) e ligue tudo! Não existe uma ordem entre quem você deve ligar primeiro: se o MSX ou a fonte externa. Nesse caso tanto faz!
Rode o pequeno programa mais abaixo em Downloads para verificar o funcionamento do circuito. Ele é bem simples e o vídeo abaixo demonstra como o mesmo funciona.
Um pouco sobre a teoria do funcionamento deste painel
Se você leu esse artigo até aqui e assistiu o vídeo deve ter percebido que eu não usei um CI específico para o controle dos LEDs/matrizes. Usei um simples 74LS154 que permite acionar apenas uma de suas saídas de acordo com o valor inserido em sua entrada. Desta forma, apenas uma única coluna pode ser ligada por vez. Ou seja, para se "grafar" um caracter será preciso preparar uma "varredura" para montar o caracter no painel e também para criar a "impressão" de deslocamento (scroll) da mensagem. Dá para ver que o desafio será bem interessante! Vamos em frente!
Conclusão
Um painel mensagens com LEDs no MSX, quem diria!!! Eu pessoalmente nunca vi, mas tenho certeza que sim, em algum momento/lugar na história desse pequeno notável, alguém em algum lugar fez um. Quem sabe não é mesmo? Seja como for, eu preferi fazer o meu já que o aprendizado seria grande, e foi!
Sorte e sucesso com suas montagens/esperiências!!!!
Download
- Circuito 1: parte lógica
- Circuito 2: matrizes de LEDs
- Layout placa circuito 1 - não invertido para método da transferência térmica
- Layout placa circuito 2 - não invertido para método da transferência térmica
- Programa em BASIC para o MSX - GitHub
- Lista de materiais - use o circuito e imagens presentes neste artigo para se orientar
Além disso, gosto bastante de painéis de mensagens com LEDs. Curto tanto que já projetei alguns e nessa página você poderá encontrar um deles projetado há um tempo, mas que é bem atual com relação aos componentes: Painel de mensagens com PIC.
E durante alguns anos eu trabalhei desenvolvendo o hardware/firmware para um conjunto de painéis de mensagens para ônibus urbanos e rodoviários, a pedido de uma empresa do ramo em São Paulo. Foi um ótimo período em minha vida!
A proposta
Baseado na mesma ideia de controle utilizada no Painel de mensagens com PIC decidi preparar algo similar utilizando o MSX. Mas ao invés de controlar 60 colunas, preferi fazer algo menor e consequentemente com menos componentes e que desta forma ocupasse pouco espaço na mesa junto ao próprio MSX. Assim nasceu o Painel de Mensagens com LEDs para MSX!
O circuito
Para preparar o painel eu utilizei 3 matrizes de LED TOM-2057AS-N com 35 LEDs difusos vermelhos dispostos em 7 linhas por 5 colunas. Abaixo um desenho com a disposição dos LEDs na matriz.
Além das 3 matrizes de LEDs foram utilizados mais dois CIs, U1 que é um 74LS154 (Decodificador de 4 para 16 linhas) responsável por ligar uma coluna de LEDs de acordo com um valor BCD inserido em sua entrada (pinos PB0 a PB1 da PPI8255 da placa Projeto Hardware) e U2, um ULN2003 (Array Darlington) para o controle das linhas (pinos PA0 a PA6 da PPI8255 da placa Projeto Harware). O circuito foi dividido em dois e é agora apresentado nas figuras abaixo.
Circuito 1: parte lógica
Circuito 2: matriz de LEDs
Os transistores Q1 a Q15 (circuito 1) servem para auxiliar U1 (circuito 1) no controle da corrente necessária para os LEDs presentes nas matrizes (circuito 2). Os resistores R2 a R16 (circuito 1) são limitadores de corrente de base para os transistores.
A alimentação do circuito é externa, afinal não queremos sobrecarregar a fonte do nosso querido MSX, certo?! Temos então um diodo D1 (circuito 1) que previne contra uma possível inversão na entrada da alimentação, CI1 (circuito 1) um regulador de 5VDC da Recon (que pode ser substituído por um LM7805 sem nenhum problema), C2 e C3 (circuito 1) que são capacitores de filtro e um LED (viu, não falei que eu era viciado!!!) e seu resistor limitador de corrente (circuito 1).
A montagem
Nas figura abaixo mostro os layouts que adotei para meu pequeno painel. Ambas foram preparadas em face simples usando placas de fenolite e foram conectadas posterioremente utilizando fios flexíveis.
Placa circuito 1: parte lógica
Placa circuito 2: matrizes de LEDs
Placa circuito 2: matrizes de LEDs
Vamos começar por essa placa já que é a a mais simples. Tome muito cuidado ao montar as matrizes na placa. Se montá-las de cabeça para baixo a coisa não vai funcionar. A matriz tem em sua parte de trás uma indicação do pino 1. Os conectores JP1 a JP4 podem ser do tipo barra de pinos mas eu preferi soldar os fios diretamente na placa.
Placa circuito 1: parte lógica
A montagem dessa placa também é bem simples, apesar de ter parte de seus componentes em SMD. Estes são montados diretamente na parte debaixo da placa. Basta ter um cuidado especial para não colocar muita solda, o que pode causar a união indesejável de ilhas e/ou trilhas e também para não montar U2 invertido. Também é aqui requerida uma certa atenção com componentes polarizados presentes na parte superior da placa (D1, C1, C2, CI1 e U1).
Prova e uso
Chegou a tão esperada hora!!! Mas antes de "tocar fogo em tudo" que tal fazer aquela verificação, minuciosa, sem pressa, bem feita, que tal hein?! Sirva-se de um chá, um café, um energético, etc (nada de alcool ok! Deixe aquela cerveja para o final, para comemorar se assim preferir).
Basta conectar J5 aos pinos da placa Projeto Hardware conforme descrito no circuito 1 (parte lógica). Faça uma boa verificação aqui também ok! São necessários apenas os pinos PB0 a PB4 para o controle das colunas, PA0 a PA6 para o controle das linhas e PC0 para o controle de U1 (habilitar/desabilitar) e um ponto de GND.
Coloque a placa em uma entrada de cartucho livre do seu MSX, ligue na entrada do circuito lógico uma fonte de 9 a 12VDC com pelo menos 500mA de corrente (aqui não serve apenas um transformador ok!) e ligue tudo! Não existe uma ordem entre quem você deve ligar primeiro: se o MSX ou a fonte externa. Nesse caso tanto faz!
Rode o pequeno programa mais abaixo em Downloads para verificar o funcionamento do circuito. Ele é bem simples e o vídeo abaixo demonstra como o mesmo funciona.
Um pouco sobre a teoria do funcionamento deste painel
Se você leu esse artigo até aqui e assistiu o vídeo deve ter percebido que eu não usei um CI específico para o controle dos LEDs/matrizes. Usei um simples 74LS154 que permite acionar apenas uma de suas saídas de acordo com o valor inserido em sua entrada. Desta forma, apenas uma única coluna pode ser ligada por vez. Ou seja, para se "grafar" um caracter será preciso preparar uma "varredura" para montar o caracter no painel e também para criar a "impressão" de deslocamento (scroll) da mensagem. Dá para ver que o desafio será bem interessante! Vamos em frente!
Conclusão
Um painel mensagens com LEDs no MSX, quem diria!!! Eu pessoalmente nunca vi, mas tenho certeza que sim, em algum momento/lugar na história desse pequeno notável, alguém em algum lugar fez um. Quem sabe não é mesmo? Seja como for, eu preferi fazer o meu já que o aprendizado seria grande, e foi!
Sorte e sucesso com suas montagens/esperiências!!!!
Download
- Circuito 1: parte lógica
- Circuito 2: matrizes de LEDs
- Layout placa circuito 1 - não invertido para método da transferência térmica
- Layout placa circuito 2 - não invertido para método da transferência térmica
- Programa em BASIC para o MSX - GitHub
- Lista de materiais - use o circuito e imagens presentes neste artigo para se orientar