Qu’est-ce que la matrice LED? La matrice LED est une matrice de points de grand écran, de faible résolution et est utile pour les écrans industriels ou commerciaux ainsi que pour les machines à interface humaine amateurs. In contient une matrice de diodes 2D dont la cathode est jointe en lignes et l’anode en colonnes. Dans cette matrice LED, chacun peut être contrôlé individuellement en contrôlant l’électricité à travers chaque paire de diodes colonnes ou lignes. Ces matrices sont des matrices très populaires au moyen de l’affichage d’informations, il permet les images statiques et animées et le texte. Une matrice de LED est représentée sur la figure.
Types de matrice à LED:
Il existe de nombreux types de matrices à LED qui ont été utilisées à des fins industrielles et commerciales, dont certaines sont discutées dans cet article en ce qui concerne la structure.
- 8*8 matrice de points
- 5 *7 Matrice de points
- 128 * 16 Deux lignes
- 128 *32 Quatre lignes
- 128 *64 Huit lignes
8*8 matrice de Points:
Dans la matrice de points, plusieurs diodes se connectent en lignes et en colonnes, ceci est fait pour minimiser le nombre de broches nécessaires pour piloter les diodes électroluminescentes à points. Supposons que dans une matrice de points 8 * 8, il y aurait 64 broches d’E / S pour afficher chaque pixel de diode
. Pour la fabrication d’une matrice de points 8 * 8, toutes les anodes se connectent entre elles dans les rangées R1 à R8, de même les cathodes sont connectées entre elles dans les colonnes C1 à C8, ce faisant le nombre requis de broches d’E / S a été réduit de 16 illustré ci-dessous:
Selon la figure, chaque LED est adressée à son numéro de ligne et de colonne. Si R5 est tiré haut et C4 tiré bas, alors la LED de la cinquième rangée et de la quatrième colonne serait haute, de même les caractéristiques peuvent également être affichées en scannant chaque ligne et colonne.
Matrice de points 5 * 7:
Une matrice de LED 5 * 7 a 5 rangées et 7 colonnes de diodes électroluminescentes, qui se connectent pour en faire la figure 3. Selon la figure, nous voulons afficher un mot de l’alphabet A, puis nous avons d’abord tiré haut la colonne C1 et tiré bas les autres colonnes en bloquant leurs chemins au sol. Maintenant, le C1 est tiré haut et doit allumer les LED des rangées R2 à R7 de cette colonne. Ceci est fait en appliquant la tension de polarisation directe à ces lignes. Ensuite, sélectionnez la colonne C2 et désélectionnez l’autre colonne et appliquez la tension de polarisation directe aux bornes de R1 et R5, et ainsi de suite.
Construction de matrice de points:
La construction de cet écran est très simple si vous souhaitez créer votre propre écran prototype, les diodes sont simplement soudées sur une carte Vero ou une carte double ou simple face préfabriquée. Supposons que nous voulons une construction d’un prototype 8 * 8 affichage matriciel illustré à la figure 2, alors nous avons besoin de 64 diodes électroluminescentes. Ces diodes sont soudées sur une carte à la mer ou simple face. L’extrémité positive d’une diode est connectée à une autre extrémité positive de la diode pour réaliser les rangées, de même les 8 rangées sont réalisées en connectant l’extrémité positive de chaque diode. L’extrémité négative d’une diode est connectée à l’extrémité négative d’une autre diode. Pour réaliser les colonnes de cet affichage, de même les 8 colonnes sont réalisées en connectant l’extrémité négative de chaque diode. Toutes ces diodes sont connectées les unes aux autres par un fil de cuivre nu et toutes doivent être correctement vendues sinon il n’y aurait pas de connexion entre toutes ces diodes.
Interface matricielle avec microcontrôleur:
L’affichage matriciel se compose de lignes et de colonnes, dans ces lignes et colonnes, des LED se connectent. Ceux-ci peuvent être activés ou désactivés comme vous le souhaitez, mais cela ne peut être fait que via un microcontrôleur. Ici, nous allons interfacer les microcontrôleurs pic avec l’affichage matriciel illustré sur la figure.
Selon la figure, nous pouvons voir que, le microcontrôleur chaque broche de port peut piloter directement chaque ligne ou colonne d’affichage matriciel. Pour piloter les lignes de colonnes de l’affichage matriciel, le microcontrôleur nécessite un circuit supplémentaire. Le microcontrôleur AT89S51 est un microcontrôleur CMOS 8 bits haute performance et faible puissance doté d’une mémoire flash programmable de 4 octets. Cet appareil a été fabriqué en utilisant la technologie de mémoire non volatile haute densité d’Atmel. Ceci est compatible avec la norme industrielle 80C51instruction.Ce microcontrôleur se compose de 4 ports et de 32 lignes d’E/ S. Ici, les lignes d’affichage à matrice de points sont connectées au port 1 et les colonnes sont connectées au port 2. Mais les colonnes sont connectées avec un circuit intégré supplémentaire ULN2003A.Il s’agit d’un courant élevé haute tension (50V) (500mA par canal) avec un réseau de transistors à paires Darlington. Ce circuit intégré a sept canaux avec des diodes de sortie à pince individuelles. Il s’agit d’un dispositif haut actif, ce qui signifie que le haut logique doit être appliqué côté entrée pour rendre la sortie de pondération croisée haute. Les broches d’entrée sont affichées avec 1B, 2B, 3B, 4B, 5B, 6B et 7B tandis que les broches de pondage croisées sont affichées avec 1C, 2C, 3C, 4C, 5C, 6C et 7C. Pour afficher l’alphabet, Un code approprié est requis, qui est gravé dans le microcontrôleur pour allumer et éteindre le ponding croisé Led
Applications de l’affichage matriciel LED:
L’affichage matriciel à LED est un dispositif utilisé pour afficher les informations sur la machine, les indicateurs de départ de chemin de fer, les horloges et il existe de nombreux autres dispositifs nécessitant un affichage simple de très basse résolution. Ces affichages sont disponibles en différentes résolutions. Nous expliquons ici les applications de l’affichage à 2 dimensions utilisées dans différents appareils.
- Postes de télévision
- Écrans d’ordinateur
- Écrans montés sur la tête
- Moniteurs de Référence de diffusion
- Moniteurs médicaux.
Téléviseurs:
L’affichage matriciel est utilisé dans les téléviseurs domestiques pour afficher l’image de visualisation de la télévision, la vue de la chaîne et la vue du haut-parleur.
Moniteurs d’ordinateur:
Dans les moniteurs d’ordinateur, l’affichage matriciel est utilisé pour afficher les données, l’image et tout ce qui est envoyé par le processeur.
Affichage du moniteur de tête:
L’affichage matriciel est utilisé dans les dispositifs d’affichage du moniteur de tête utilisés dans l’armée, le gouvernement (incendie, police, etc.) à des fins civiles et commerciales.
Moniteurs de référence de diffusion:
Il est utilisé dans le moniteur de référence de diffusion qui sont essentiellement le moniteur vidéo qui affiche les différentes vidéos
Moniteurs médicaux:
Il est utilisé dans cet équipement médical qui a la facilité d’affichage pour observer les conditions de la maladie.
Avantages:
- Il est plus efficace car il est maintenant capable de produire 135 lumens / watt.
- Il a une longue durée de vie de près de 50 000 heures s’il est correctement installé.
- On l’appelle éclairage à semi-conducteurs car il est fait d’un matériau à semi-conducteurs sans tube ni filament d’ampoule à casser.
- Il est respectueux de l’environnement car il ne contient ni mercure ni autre matière dangereuse.
- Sa luminosité et ses couleurs peuvent être facilement contrôlées.
- Il n’a pas de couleurs délavées comme les autres sources lumineuses telles que les lumières fluorescentes.
- Il a un démarrage à basse température même à température nulle.
Inconvénients:
- Son prix lumens par watt est actuellement plus cher que les autres écrans conventionnels sur la base du coût en capital
- Ses performances dépendent totalement des paramètres de conception, de sorte que sa conception est un peu difficile pour une bonne performance.
- Lorsque nous interfaçons avec un microcontrôleur, il fallait alors un bon ingénieur écrivant le code car son code ne peut pas avoir écrit chaque personne.
- Pour faire fonctionner la LED, un courant et une tension constants sont nécessaires à chaque fois que cela devient difficile.