Matriz Led Modulo Max7219 4 en 1

Estos módulos están basados en el integrado  max7219 que tienen la capacidad de controlar ocho displays de 7 segmentos, y tan bien puede controlar una matriz de leds de 8x8 de ánodo común, realmente son buenos por que con solo un par de linea de datos puedes configurarlos el brillo, decodificadores y muchos otros parámetros.

En esta oportunidad desarrolle una librería para estos módulos, esta escrito en C.

Letrero led colores con modulos P10 SMD


Módulos bastante comerciales. los hay en distintos tamaños y resoluciones... están debidamente configurados, sin embargo los fabricantes no te dan su esquemático, esto es por que cada empresa o fabricante protege sus formas de diseño.

En esta entrada demostrare como controlarlos, con microcontroladores avr, el modulo del que redactare sus características:
  • modelo P10 todo color.
  • pixel 3 en uno (R,G,B).
  • modelo de Led SMD3528
  • potencia de 18w
  • escaneo de 1/4
  • conexión tipo HUB75
  • angulo de visión 160°
  • temperatura de operación -20 a 60 grados.
  • resolución de un modulo es 16x32 pixels
  • marcas. variedad uno de ellos "LEEMAN".
a simple vista se parecen mucho a los módulos de un solo color, pero la configuración es distinto. lo único que comparten todos estos módulos son la entrada de datos. cada bit entra serialmente sincronizados mediante el reloj.   
Esta es la entrada o salida de datos HUB-75, realmente con estos 16 pines puedes controlar todos los pixeles incluso variar el brillo de cada uno de ellos.

P10 indica la distancia de separación que hay entre los pixeles, P10 viene a ser 10mm, también los hay en P6,P3,P2, etc..
mientras mas bajo sea la distancia entre los pixeles, ser mejor la visualización.

realmente parece simple controlarlos, sin embargo es un poco complejo, en especial para los microcontroladores de 8 bits, en mi calculo un AVR que corre a una velocidad de 20 millones de instrucciones por segundo solo puede controlar máximo 4 modulos RGB, si excedemos podríamos notar el parpadeo en estos módulos lo que indica que le falta velocidad. 

Lo mejor es trabajarlos con micros que van a 72 millones de instrucciones por segundo y que tenga la capacidad de operar en 32bits. 

A continuación el código esta escrito en C para atmega328p en atmel studio v6. las cabeceras del programa principal es bastante.

realmente es bien largo el código si realmente te interesa puedes pedírmelo, solo te pido que comentes, y contribuyas con tus programas también.


 Bien los resultados son apreciables:




Contador con MAX7219

Esta basado en un microcontrolador atmega328p, este se encarga de enviarle datos al MAX7219 mediante el bus serial. para facilitar la control de este chip MAX7219 desarrolle una librería  en Atmel estudio. 



Para desarrollar una librería hay que tener en cuenta entender la hoja de datos del MAX7219. seguidamente explicare la librería que desarrolle. 



La figura anterior mostrada podemos apreciar todo el programa, primero agregamos la libreria max7219.h, posteriormente en la linea 20 del codigo, inicializamos el MAX7219 en modo 7 segmentos y con un brillo de 10, esto quiere decir el convertidor BCD del integrado MAX entrar en funcionamiento con un brillo de 10, antes de esto hay que declarar la cantidad dígitos con las que trabajaremos tal como se observa en el programa "NUM_DIGITS", la cantidad máxima de dígitos es 7, este es la cantidad que soporta el MAX7219, sin embargo podemos ampliarla modificando la librería .


En las linea 24 del programa tenemos la función para enviar el numero y la cantidad de dígitos con las que queramos trabajar, el brillo máximo que acepta este integrado es 15, este brillo es la cantidad de luz que emitirá nuestros displays de siete segmentos, posteriormente iré explicando el funcionamiento de la librería y de este integrado...



Descarga aquí: https://mega.nz/#!3xIRxJJZ!adbr7iqpTYR96BgLrzWXfIWX8lI1xddKWgCDs0Sq1JA los simulaciones y la programación con su correspondiente librería.



Modulo RF4463F30 de 3Km de Alcanse

Realmente sorprenden cada vez mas las empresas desarrollan módulos RF de gran alcance,  los módulos XBEE son buenos sin embargo sus precios son realmente elevados frente a estos de la empresa NiceRF, el único inconveniente que encontré es que vienen con interfaz SPI y iniciarlo es bien complicado, debido a ser un modulo bastante completo en transmisión de datos, ademas de su gran alcance me da opciones de trabajar en frecuencias desde los 315MHz hasta los 915MHz, es decir mediante código podemos escoger las frecuencias libres de cada país.

En esta entrada documentare las formas de iniciarlos con un microcontrolador de 8 bits(Atmega328P).


digo que es complicado por la gran cantidad de registros que debemos configurara para poder ponerlo en marcha, de acuerdo con su hoja de datos... 

Sensor de Temperatura y Humedad DHT11

Es muy interesante este sensor por el numero de pines que este tiene para comunicarse con algún tipo de microcontrolador, a pesar de tener una gran cantidad de información en la nube, una forma de controlarlo de forma mas rápido es haciendo uso de la librería disponible, sin embargo a mi personalmente no me funcionaron las librerías que descargue. Tuve que realizarme una librería por mi mismo. de hecho no es muy complejo solo es cuestión de tiempo y tener conocimiento de microcontrolador a emplear.

La comunicación es a un solo hilo, el código fue desarrollado en atmel studio 6.2. descargarlo en la siguiente dirección: https://mega.nz/#!i1YRGIia

Intel Edison y Arduino

Se trata de una mi placa del tamaño de una tarjeta SD, que lanzo la empresa intel el año pasado, realmente las capacidades que esta tarjeta tiene es enorme, ademas de tener los módulos ya incorporados como el Bluetooth y Wifi, lo que realmente impresiona es el tamaño, por que anteriormente teníamos a la Raspberry pi, esta placa de intel del tamaño de una tarjeta sd trabaja a una velocidad de 500MHZ y tiene una memoria RAM de 1G, Flash de 4G realmente es un mini ordenador, con procesador Quark de  doble núcleo basado en la tecnología x86 de intel.


Lo que me llama aun mas la atención es que este mini ordenador utiliza el IDE de arduino para realizarse programas, de hecho no solo soporta el ide de arduino, también soporta pyton, c, c++ y otros, Mediante una tarjeta de Arduino podemos empezarlo a programar este mini Edison.  
En esta imagen podemos apreciar la tarjeta de donde se pone el procesador de intel edison, y al costado se puede apreciar el procesador edison intel.

PROBANDO LA TARJETA

En esta entrada probaremos la tarjeta junto al Ide de arduino, el ejemplo sencillo que trabajaremos es utilizar una LCD 2x16.


y el código escrito en el IDE del Arduino intel, utilizando la libreria del lcd podemos apreciar el resultado en la imagen anterior.


todos las librerías y controladores de edison podemos descargarlo de la misma pagina de Intel. 

Letrero Monocromático con interfaz Android

Este es un letrero que utiliza la técnica de multiplexacion para mostrar caracteres alfanuméricas, esta basado en un microcontrolador de 8bits de Microchip (pic18f4550), ademas de eso el mensaje se lo puede cambia utilizando al aplicación  android.



esta conformado por 16 pixeles de altura y de 96 pixeles de largo las dimensiones en son 32cm por 120cm. el acabo es en aluminio y mica con una protección IP 67.

El funcionamiento lo puedes ver en que esta dirección:

Comunicación Bidireccional con nRFL24L01

Para desarrollar una comunicación inalambrica entre dos microcontroladores se puede hacer de varias formas utilizando modules como: Xbee , Bluethoot 4.0, nRFL24l01 y todo tipo de modulos RF que trabajen en frecuencias que este permitido en tu pais, generalmente las bandas libres son las de 2.4GHz y los 5GHz donde también operan los sistemas wifi. 

El module RF que veremos es el nRFL24L01, por que muestran buenas características lo que me llamo mas la atención es la alcance de distancia que tienen ademas en modo  stanbay el consumo de energía es mínimo y la comunicación con estos módulos RF es mediante el bus SPI.

hice las pruebas a 500 metros al aire libre y llegan los datos sin ningún problema, sin embargo con obstáculos como puertas metálicas y paredes llegue hasta 320m, pero me falto probar poniendo el transmisor en una lugar mas alto, de seguro aumenta la distancia.

la comunicación se realizo con microcontroladores avr (atmega328p) mediante el bus SPI que estos incorporan, la velocidad máxima de roloj SPI es 10MHz pero los modulos RF no lo soportan, segun su hoja de datos de los módulos RF solo soportan como un máximo de 8MHz, esto no es problema por que podemos poner un prescaler y bajamos la velocidad de reloj spi del micro avr.

En la programación se utilizo su librería, esta distribuido con licencia GPL, en realidad hay varias en ingles, pero el mas completo lo vi en esta dirección: http://gizmosnack.blogspot.se/2013/04/tutorial-nrf24l01-and-avr.html

esta bien explicado como inicializarlo basándose en su hoja de datos del nRF.


Mini fuente Ornamental Musical

Esta mini fuente ornamental consiste en ocho mini electrobombas que irán  impulsando agua conforme a las frecuencias presentes en el audio, las ocho mini electrobombas tienen su respectivo banda de frecuencia que van desde los 20hz hasta los 4Khz, es decir en los sonidos graves o bajos (20Hz a 100Hz) entra en funcionamiento el primer mini electrobomba y el siguiente desde los 150Hz hasta los 250Hz así sucesivamente hasta llegar a las frecuencias altas.



El control de las ocho mini electrobombas se realiza por medio de un MCU ATmega328P y unos circuitos integrados de 3 canales pwm y para separar las frecuencias se utiliza el algoritmo de la FFT dentro del programa principal realizado en Atmel studio.


Continuando con una parte del programa:


y para finalizar una demostración en la siguiente dirección: https://www.youtube.com/watch?v=vNNTVcC7XNQ

Contador Binario de 32 bits Con ARM Cortex M3

Vamos a utilizar los famosos microcontroladores de la empresa STMelectronics en especial el STM32F103C8 de arquitectura ARM Cortex M3-32bits. Para visualizar el conteo en 32bits utilizaremos leds y unos registros 74HC595. 


Lo que vamos a realizar es cargar   los registros(74HC595), con el valor de un registro interno del microcontrolador de 32bits, para llevar acabo utilizaremos esta tarjeta que tiene al MCU de 32bits, ademas para programarlo necesitamos de un ST Link. Su forma de uso ya lo mencione en  la pestaña de STM de este mismo blog.

El IDE  es Keil uVision, muy bueno para microcontroladores ARM.

la configuración de los registros 74HC595 es en modo serie. antes de empezar una aclaración importante es que esta tarjeta trabaja a 3.3v y los registros a 5V necesitaremos de un fuente externa de 5v, y los 3.3v  los podemos suministrar con el grabador ST Link.

El programa es lo siguiente: Empieza por incluir la librerías y definiciones del puerto a utilizar con sus respectivos pines para la comunicación con los registros 74HC595. ademas se declaran unas cuantas funciones para enviar datos a los registros externos (74HC595).


En la siguiente parte del programa: main() esta todo comentado como inicial-izar  los puertos.


y finalmente las respectivas tareas de las funciones declaradas:

Una pequeña guía de la conexión del circuito.  no detallo los pines por que en el programa esta escrito.



Y para terminar los resultados: bueno en esta ocasión solo una foto: 




Matriz modulo 16x32 Rojo

Estos son los famosos módulos fabricados en la república de China, y otros países las podemos encontrar en todas formas y colores y sobre todo económicos, estos módulos led te ahorran bastante tiempo a la hora de implementar un letrero matricial, lo complicado es desarrollar el programa.


Aparte de ser económicos, estos pueden venir con diferentes tipos de protección, IP64, IP67, IP68 es decir si tienen la opción de trabajar bajo la lluvia, polvo y humedad. Para poder controlarlos con microcontrolador, lo primero que deberíamos saber es el tipo de configuración que tienen y que circuitos lo componen, básicamente están hechos a base de un muy conocido integrado 74hc595, estos son fáciles de controlar pero primero debemos encontrar sus pines de conexión es otra tarea, por que al comprar este no te venden con su diagrama circuital, bueno solo nos queda desgranarlo y una ves que tengamos el diagrama circuital podemos empezar  escribiendo el código para cualquier microcontrolador que mas utilices. he incluso podemos hacer una libreria para estos módulos.


En esta entrada mostrare una forma de controlarlos, lo que hace interesante a estos módulos es que puedes controlarlos varias de ellas, conectándolos en serie todos los módulos que se te ocurra y hasta donde la velocidad de tu microcontrolador te alcance. En la nube encontré estas imágenes aun que no ayuden mucho pero al menos es una referencia.


Este  es de un modulo RGB, es similar al de un solo color, pero como podemos observar tiene un pin de reloj y de latch como también un pin datos, pero desconozco los pines A,B,C y D.
Sin mas comentarios, entrare a explicar como funcionan. 

Estos módulos también manejan barridos para mostrar un carácter es decir es casi igual a un letrero matricial que hay bastante información de estos en la nube. pero con una pequeña y ligera diferencia, es que el barrido solo pasa por cuatro filas, al principio me preguntaba por que, llegue a la conclusión de que con este tipo de configuración se logra mayor brillo.



haré una pequeña demostración con un microcontrolador atmega328p y el video lo subiré en esta url: https://youtu.be/9m0-SdXUGGQ para que podes entender mejor el barrido.

A continuación el código en atmel studio v6.2



he aquí algunos resultados que he obtenido es espectacular, subiré el código completo en cuando tenga mas afinado el código

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Reloj con DS1307 con AM y PM

Este lcd es el mas bueno para empezar, tiene una variedad de caracteres incluidos en el lcd, no es necesario hacer todos lo caracteres, sin embargo iniciarlo el lcd es problema. también los podemos utilizar en modo 4 bits y 8, de esta forma ahorramos mas es bus de un microcontrolador, pero podemos hacer para un bus de 3 hilos, incorporando un circuito integrado latch 74hc595 u otros similares a este C.I. para un mayor ahorro de pines del microcontrolador a usar.

En esta entrada hablare sobre el microcontrolador de microchip(PIC16f877A) y dispositivo ds1307 mas conocido como RTC(reloj en tiempo real), este tiene internamente registros bien organizados para guardar un calendario para 100 años, el bus para comunicarse con este dispositivo es el i2c, ademas es necesario un batería de 3.2v para que este pueda almacenar continuamente el tiempo.


el esquemático: no es muy complejo



El problema esta en el código, vamos utilizar ccs v5.015 para desarrollar el programa, para no complicarnos la vida, el ccs nos facilita librerías, por ejemplo la librería del lcd esta incluido en el programa, sin embargo la del ds1307 no existe, buscando en la nube o internet encontré unas librerías para controlarlo de la manera mas fasil posible el ds1307, pero aun así tenia problemas, en casi todas las librerías no incluyen el AM y PM, sabemos que esto es muy importante a la hora de escoger el modo de 12horas, es que el ds1307 tiene estas dos formas el modo 12hr y el 24hr. 

A mi personalmente me gusta trabajar en modo 12Hrs. sin embargo para lograr configurar en modo 12Hrs el ds1307 es necesario comprender la hoja de datos del ds1307. lo que realmente hice es modificar una librería que lo descargue.

este es el MAIN del programa general:


En esta dirección descargar la simulación y el programa completo: https://mega.nz/#!KtZ0ED5D. también esta incluido la librería que modifique para el ds1307, antes de utilizar verifique la versión de su CCS pueda que no sean compatible la librería del LCD, sin embargo puedes pedírmelo. la versión del programa con lo que trabajees  CCS c compiler v5.015.

y finalmente una imagen de los resultados finales.



Display TFT full color mas DS1307

Este integrado ds1307 puede ser configurado para mantener la hora y la fecha durante 100 años, ademas de utilizar solo un par de hilos para su comunicación con cual quier microcontrolador que tenga el bus i2c. lo que veremos a continuación es como mostrar la hora en un display TFT con microcontrolador avr de 8 bits.



Mostrando Datos En LCD TFT 240x320 full color

Es este uno de los LCD de color mas económicos que podemos encontrar. los lcd de crystal de 2x16 son mas caros y ni hablar de los GLCD´s, pero el problema esta en como controlarlos de hecho es mas complejo que el 2x16, si controlaste alguna vez el glcd de 64x120 es de un solo color, pero este ultimo es un poco igual al lcd TFT solo que este incluye colores en cada pixel.



Estos tienen la capacidad de comunicarse con un microcontrolador por medio de diferentes buses, por ejemplo el bus spi, modo 8 bits o 16 bits, sin embargo este solo tiene implementado el bus SPI, pero no es un gran problema para empezar, a no ser que quieras mostrar un video, para video  si necesitamos mas velocidad y necesariamente el bus de 16bits para una mayor transferencia de datos en pocos microsegundos, y puedas visualizar un video de por lo menos de 30 a 60 cuadros por segundo. 

Como este no tiene el bus de 16 bits, solo es por spi, muy aparte de esto este tiene la capacidad de ser touch es decir tiene un sensor táctil implementado junto a la pantalla.


En esta entrada hablaremos de como controlarlos con un microcontrolador de solo 8 bits con un atmega328p y por supuesto que se puede con otros microcontroladores como el PIC o el STM32F que son de muy buena velocidad. y son bastantes ideales para controlar este tipo de pantallas lcd full color. lo malo es inicializarlos y tratar de hacer su librería.


En esta entrada hablare como controlarlos con solo 4 hilos utilizando un microcontrolador de 8bits Atmega3228p utilizando el bus SPI. 

Como pueden ver en esta imagen del costado se puede ver el mini chip que controla toda la parte del touch, es bastante bueno en otra entrada comentare sobre  este minicontrolador y también demostraremos como manejarlo.

Mostrando Datos Analogicos en Smartphone Android

Básicamente lo que pretendo hacer, es mostrar los datos capturados por un puerto analógico del microcontrolador atmega328p, y enviarlo al smatphone, y que este pueda mostrarlo mediante un gráfico con coordenadas x.y, la señal adquirida por el microcontrolador es enviado vía bluetooth.


La aplicación fue desarrollada en APP inventor2, no es muy complicado solo se utiliza, el CANVAS es una herramienta muy útil para esta aplicación aun lo estoy desarrollando, pero a qui unos avances, sin embargo cada uno puede darle diferentes usos, como por ejemplo:  un osciloscopio o tal vez un interfaz gráfico de un controlador PID. 

Contador con 74HC595

Generalmente un contador se hace con decodificadores, sin embargo aveces es necesario controlar varios display de 7 segmentos, como por ejemplo en un marcador deportivo, cronometro, reloj, contadores y muchas otras aplicaciones, mientras mas displays aumenta la cantidad de decodificadores ademas se necesita de varios puertos de un microcontrolador.

En esta entrada nueva comentare sobre una forma de controlar mas de 100 displays con solo 4 lineas de comunicación utilizando un circuito integrado 74HC595 muy comercial ademas de un bajo precio. como pueden observar en la imagen solo es necesario un microcontrolador de 8 bits.

El código esta escrito en XC8 no es muy complejo, solo necesitamos ver la hoja de datos del integrado 74hc595, y también podemos encontrar bastante información en la nube de este integrado.




El programa esta realizado para un pic 16f628A, la frecuencia de reloj es modificable por el que tengas presente. Lo que hago en estas lineas de código es declarar las variables y pines del microcontrolador que se van utilizar para el control del integrado 74hc595. y ademas declaramos dos funciones que a continuación se muestran sus rutinas.

La primera función, init_Reg74hc595(), realiza las inicialisación de los puertos, y la siguiente función send_reg74hc595(), lo que hace básicamente es  desgranar los datos almacenados NUM_DISPLAY[] y va enviándolo uno a uno por el PIN_DAT con su respectivo pulso de reloj.



La tercera función,  numero_a_bcd(); esta rutina se encarga de convertir un integer a código BCD para su posterior envió.


y finalmente el programa principal, lo único que hace es enviar la variable cont mediante las funciones anteriormente descritas cada 100 mile segundos la variable cont se va incrementado.

aquí tienes un vídeo de la simulación en proteus.

https://youtu.be/KYDplRiCBjQ

Aquí puedes descargarlo su simulación y respectivo código desarrollado en MPLAB 



Letrero RGB de 8x16 pixeles

Este es un mini letrero rgb, quiere decir que utilizo leds de tres colores estan controlados por un at89s52 no tiene ningun tipo de interfaz y ni tampoco algún tipo de comunicación, solo una par de efectos.


Dimer digital con cruce por zero

Es un circuito que controla la fase de disparo del triac, de esta forma al controlar la fase podemos variar la potencia que le llega al bombillo es decir variamos el brillo del bombillo de 220V.


En la imagen anterior podemos ver el pic16f628A controlando la fase del señal alterna claramente se puede observar que el bombillo esta a 20% de brillo total.

En la siguiente imagen se puede ver las señales del cruce por cero y la señal que emite el microcontrolador y ademas de la señal de 220 ac en el TRIAC. la simulación esta hecha en proteus.

no entrare en detalle de la teoría del cruce por cero por que hay bastante información en la nube, lo que trato de mostrarles es de que funcionan y esta implementado.


El esquemático lo subiré y el código realizado en CCS en estos días posteriores.



Letrero led de 8x64 pixeles

Este es un letrero monocromatico de ánodo común, que tiene las siguientes características:

  • Incluye interfaz rs232 para PC.
  • Incluye una aplicación para smartphone android.
  • Capacidad de mostrar reloj en tiempo real.
  • Temperatura en tiempo real.
  • Todos los caracteres alfanuméricos.
  • Velocidad de desplazamiento modificable.
  • Brillo controlado por interfaz rs232.
  • Tiene siete efectos.
  • Siete mensajes pre grabados cada uno con un máximo 250 caracteres.
  • Un mensaje modificable por el usuario.