LED掲示板


表示写真(「2」)
◎電子工作をやっている身としては1度は作らなければならないもの(?)だと思い、まずは小規模な物の製作に挑戦してみました。

概要
 題名からもわかるようにLEDドットマトリクスを使用した電光掲示板です。
 今回は初めてということで8×8ドットで表示させることにします。
 英字、数字、カタカナの他に、任意の絵や模様もデータにすることが出来ます。
 256個(約2.5分間)のデータ列を2パターン記憶し、ジャンパ切換により選択して表示します。

表示データ
 表示データは左スクロール、非スクロールが可能です。
 キャラジェネをマイコン内に持たせるとメモリ容量の面で自由度が下がるので、 下のソフトを作り、データをパソコン上で作成・変換してEP-ROMに焼き込んでいます。
作成・変換ソフト
 このソフトは表示データの「作成・変換ウィンドウ」と「キーボードウィンドウ」の2つで構成されています。
 「作成・変換ウィンドウ」には8*8ドットの入力欄があり、マウスでクリックしたドットに対応したLEDが点灯します。
点灯させたいドットの入力が終わったら、ドット入力欄右側のコマンドボタンをクリックします。
 コマンドボタンには「CONVERT」「SCROLL」「DON'T SCROLL」「RESET」「PRESET」「END」があり、 「RESET」と「PRESET」はドット入力欄の全点灯と全消灯、「END」はこのソフトの終了ボタンです。
 まず、「CONVERT」ボタンをクリックすると縦1列毎のHex形式に変換されます。その後、「SCROLL」か 「DON'T SCROLL」ボタンで表示データを左スクロールさせるか否かを選択します。 この時点で変換された表示データは、Hex形式の羅列データとしてファイルに出力されます。
 「キーボードウィンドウ」は、英大小文字や数字、カタカナなどの文字データが予め作成されていて、 入力欄でドット入力する必要なくデータを生成出来るようにするためのものです。 あいにく、新規登録の機能はありません。

表示データサンプル(テキスト 計約4.5Kbyte)

 生成されたHexデータはIntelHex形式ではありません。よって、IntelHex形式を扱うROMライターでは直接使用できません。 Hex-IntelHex、Hex-Binary形式変換ソフトを使ってROMライターで扱える形式に変換しなければなりません。私は後者に変換しています。

回路
 10進カウンタIC「74290」で横軸データをEP-ROMの下位3bitから読み出しつつ、 ジョンソンカウンタIC「4017」で横軸方向にスキャンを繰り返しています。 マイコン「PIC 16F84A」はダイナミックスキャン制御と、EP-ROMのアドレスを アップカウントしているだけです。 IC「74541」は本来バスバッファ用ですが、少々無理をして ソースドライバとして使用しています。
 74290、4017にはクロック信号の他にリセット信号も送っています。 それぞれのICでカウントの上限を、配線して設定すればリセット信号は必要ありません。 しかし、万一外来ノイズなどで同期が乱れたときのことを考えてスキャン毎にリセット信号を送るようにしました。
 EP-ROMの最上位アドレス線が余っているのですが、これはマイコンのポートが不足しているためです。
(このアドレス線を使用すれば倍のデータを表示することができます。)
 あっ!、今思いついたのですが、ジャンパを付けて切り換えれば、 2通りのデータを表示できますね。何で思いつかなかったのだろう。(^^;
・・・ということで、ジャンパを付けて2パターンのデータ列を切り換えられるようにしました。

回路図(図1枚 計約21Kbyte)


完成動作写真
 データを表示させている状態です。
 動画ではないので分かりませんが、表示「2」は非スクロール、他はスクロール状態を撮影しました。(^^;
 写真をクリックすると拡大したものを表示します。(各1枚 最大約18Kbyte)

表示写真(市松模様) 表示写真(「2」) 表示写真(「ウ」)


感想・改善点
 今回のページは回路に関してのコメントが少ないと思いませんか? 変換ソフトのコメントばかりです。 回路設計も色々悩む点はあったのですが、何しろ変換ソフト作りの思い出の方が強くて・・・
 今回は製作時間の7割ほどを変換ソフトの表示データ打ち込みに費やしてしまいました。(^^;
 表示データのドットを考えて、1個1個打ち込んだのです。約130文字×64ドットを画面表示用、 ROM書き込み用で計約17,000ドット。 途中で何のために作っているのか分からなくなりましたよ。(笑)
 8×8ドットマトリクスと小規模なこと、また、表示データの自由度を求めたことで、 この方法を選んだ訳ですが失敗でした。 やはり、打ち込んだテキストのフォントをドットデータに自動変換させる方法を採ればよかったです。 これは16×16以上のドットマトリクスには有効と考えているのですが・・・
 次回製作するときは16×16ドットマトリクスに挑戦してみようと思います。

 回路は当初、1,2文字を表示するユニットを複数連結して横に長い掲示板を作って、マイコン間のシリアル通信で 多数の文字を表示させようと考えていました。 しかし、表示動作が単調になってしまうことから見送りました。

 このLED掲示板は2台製作しました。そのうち上の写真のものは、 学校法人電子学園日本電子専門学校電子応用工学科 からのご要望により製作し、現在、マイコンや電子回路の使用例として、説明会などでご使用いただいています。 ありがとうございます。





電子工作ページへ

メインページへ