Elke zaterdag komen er op de scouting GFB2 ouders van leden om hun kinderen op te halen. Om hun meer informatie te geven over actualiteiten en aankomende programma's is het idee ontstaan om een LED-bord op te hangen. Mooie klus om dit in elkaar te zetten. Helaas werkt het oude LED bord niet zoals het hoort.

Elke zaterdag komen er op de scouting GFB2 ouders van leden om hun kinderen op te halen. Om hun meer informatie te geven over actualiteiten en aankomende programma's is het idee ontstaan om een LED-bord op te hangen. Mooie klus om dit in elkaar te zetten. Helaas werkt het oude LED bord niet zoals het hoort.

Idee

Het idee is om 4 * P10(1R)-V701C led matrixen welke worden aangestuurd door een raspberry-pi welke de informatie direct vanaf de website van de scouting haalt.

Werking LED-scherm

De 4 panelen zijn opgezet over twee kanalen welke via daisy chain aan elkaar worden gezet. Om de signalen goed te analyseren is een relatief snelle osciloscoop nodig. Ik heb een pico 2204A USB-oscilloscoop. Deze heeft 10 MHz en 2-kanalen, dit is voldoende om deze signalen te analyseren. Het is altijd handig om een werkende driver te hebben Ik maak gebruik van een BX-4T1 printje. Deze heeft twee JK2-T12 connectoren, zie hieronder de pinout. In realiteit gebruik je hiervan maar 6 pinnen. Namelijk de A-lijn B-lijn Set Latch Red en Output-enable pinnen.

analyseren van de signalen geeft het volgende plaatje

Hoe hangen deze signalen nu samen?

  1. Eerst worden de hoog frequente data signalen via R1 en S in serie op de lijn geschreven. tot deze exact in lijn zijn.
  2. De Output enable pin wordt nu laag gezet om naar de volgende lijn te springen
  3. Het matrix is opgebouwd uit 4 verschillende lijnen welke los worden aangestuurd. Daarom wordt nu lijn 0 geselecteerd door A en B beide laag te zetten.
  4. Het hoog zetten van de Latch lijn kopieert de signalen naar de output buffer.
  5. Het wederom hoog zetten van de Output enable laat de LED's oplichten

Het figuur hieronder geeft dit alles grafisch weer.

 

Kijken we naar de componenten op de PCB zien we de volgende IC's:

1* SM74HC245D Octal tranceiver niet op figuur
1* SM74HC138D 3-8 Decoder row select
1* SM74HC04 6 Channel inverter niet of figuur
4* APM4953 Dual mosfet mosfets
16* SM74HC595 Shift register 8 ch Shift register + output latch + output driver

 Als je hieraan gaat rekenen komen we uit op (8 *16) * (4*2) = 1024 LED's. Ons bord heeft maar 512 LED's, blijkt dat we de output drivers gekoppeld hebben over de helft van het bord.

Troubleshooting

Nu we begrijpen hoe het syteem werkt kunnen we de signalen analyseren om te kijken waar de defecten zitten.

  • Panel 2 zijn 4 LED's defect. Na meten en testen van de LED's blijken deze niet defect. Ze delen allemaal hetzelfde output kanaal van het shift register. Raar is dat dit signaal correct is. Blijkt een interne draadbreuk te zijn in de PCB. Hier een los draadje overheen monteren lost het probleem snel op.
  • Paneel 3 is de rechterkwart defect. Dit blijkt het deel te zijn dat wordt aangestuurd door de laatste 4 shift registers. Nameten laat zien dat er geen juist datasignaal naar deze register wordt gestuurd. Raar is dat zodra we de de draad aanraken welke hiervoor verantwoordelijk is het bord weer goed oplicht.
  • Panel 4 doet het helemaal niet. Na uitlezen van de signalen van de Octal tranceiver blijkt dat de output hiervan niet overeenkomt met de input. Het hele bord krijgt dus niet de juiste data. Gelukkig kunnen we deze eenvoudig demonteren en er een nieuwe op solderen.

Binnen een avondje troubleshooting hebben we weer 4 werkende panelen. Waarom zijn deze panelen nu defect gegaan:

  • We hebben betere verbindingsdraden nodig.
  • Tijdens het opstarten van het display komt er een grote spanninsval waar de componenten niet goed tegen kunnen.

Bestellen van de juiste componenten... nu wachten tot het binnenkomt:
1 * SM74HC138D
5 * Flat Ribbon Data Cable 2x8 pin 16 Pins 30cm 

Aansturing

 

Plaats reactie


Beveiligingscode
Vernieuwen