
Bu yazımın konusu 3d printer ve lazer kesim makinesi olmayan biz amatörler için BÜYÜK DISPLAY nasıl hazırlanır.
Burada büyük display hazırlamak için malzemeler hakkında bilgi bulacaksınız. Ayrıca Elektronik devre ve programlaması hakkında bilgi bulacaksınız.
Biz amatörler bir şey denemeye kalksak hemen yüksek maliyetler çıkıyor. Bunu aşabilmek ve ucuza mal etmek için bazı yollar deniyoruz. Bazıları başarıya ulaşır bazıları ulaşmaz. Fakat denedikçe daha iyi fikirler üretebiliyoruz.
Bu bilgilerden önce 7 seg display nasıl çalışır diye düşünüyorsanız, buradaki yazımı da okuyabilirsiniz.
https://www.mikrobotik.com/wp2/2019/07/06/7-segment-display-kullanimi/
Bu display ne kadar büyük diyorsanız, istediğiniz kadar büyük olabilir. Tabii ki büyüdükçe belli oranda büyüyecektir bununla birlikte devrenizde de değişiklikler olacaktır.
Mesela büyük display için küçük ledler kullanabilirsiniz. P10 paneller gibi. Tabii ki bu size pahalıya mal olacaktır. İşçiliği de çok olacaktır. Bunun yerine şerit led kullanabilirsiniz.
Bu şerit ledler tek çipli ve 3 çipli ledlerden oluşabildiği gibi metresinde 30 veya 60 adet led olarak da yapılır. RGB olarak yapıldığı gibi programlı WS2813 gibi ledlerden de yapılabilir.
Tabii ki devreyi dizayn edilirken tek kontrol devresiyle bunu kontrol etmek isteriz. Devre büyüdükçe Arduino Nano-Uno yerine Arduino Megaya geçmek zorunda kalmamamız lazım.
Bunun için çeşitli yardımcı entegrelerden faydalanacağız. Bunların en popüleri 74hc595 entegresidir. Arduino 3 kablo kullanarak bu entegrelerden 5-10 tane çalıştırabilir. Tabii ki display sayısı arttıkça başka problemler ortaya çıkabilir.
Mültipleks çalışmada zaman içerisinde tarama şeklinde verilen sinyallerden dolayı display titreme yapabilir. Bunun yerine her bir display için 1 adet 74hc595 kullanılabilir. Aynı zamanda display akımını da karşılayabilecek bir entegre devrede gerekecektir. Çünkü şerit ledlerden gelen akım yüksek olduğundan 74hc595 buna dayanamaz ve bozulur. Bunu önlemek için her display için bir adet ULN2803 gibi bir entegre kullanmamız gerekir. Şayet akım bu entegrenin kapasitesini aşacaksa da bir uygun mosfet transistör ile display akımı karşılanmalıdır.
Genelde servo motor devrelerinde ULN2003 gibi bir entegre kullanılır. ULN2803 te bu entegre gibidir. ULN2003 7 bit kontrol içindir ULN2803 ise 8 bittir.
Display 7 Segment denilse de her displayde bir de nokta bulunmaktadır. bu da 8 segment yapısını gösterir. bundan dolayı da ULN2803 kullanmak yerinde olacaktır.
Tabii ki başka problemlerle de karşılaşacaksınız.
DISPLAY yapacağınız malzeme konusunda da seçenekleriniz olsa da bu seçeneklerin bazıları sorun yaratacaktır.
Mesela Ben bulduğum paketleme beyaz süngerini kullandım. Bu sünger gözenekli olduğundan ışık yanlara doğru genişliyor.
Elbette bunu da engelleyebilirsiniz. Süngeri siyaha boyayabilirsiniz. Ya da led yuvalarını alüminyum folyo ile kaplayabilirsiniz. Bu şekilde hem ışık daha parlak görünür hem de kenarlara sızmayacağı için ışık yandığında kenar yüzeyler daha düzgün görünecektir.
Tabii ki XPS denilen bıçakla kesilebilen biraz daha sert strafor malzemesi alırsanız, bunlarda gözenekler çok küçük olduğundan ışık dağılımı çok az olacaktır. Bu malzemeden yapıldığında daha düzgün ve keskin kenarlı bir ışık demeti yakalayabilirsiniz. Ya da bunun yerine DEKOTA denilen yine bıçakla kesilebilen fakat çok daha sert bir malzeme de var. Genelde reklamcılar kullanıyor. Bunu da deneyebilirsiniz. Bu malzemeler hem fiyat hem de performans olarak karşılaştırılabilir. Buna göre kesenize uygun çözümler bulabilirsiniz.
DEKOTA denilen levha ile MATRİS LED çalışması da yapabilirsiniz. Çok rahat delinebilir bir malzeme. Buna göre de bazı kişilerin yaptığı gibi MATRİS LED ile büyük tip bir yazı ekranı oluşturabilirsiniz.
Büyük ekranı oluşturduk fakat önüne NASIL BİR MALZEME KOYMALIYIZ Kİ Ledler görünmesin.
Bunun için bir kaç seçeneğiniz var.
Önüne siyah akrilik koymak ve arka planı siyaha boyamak sadece ışık yandığında akriliğin içinden geçen ışığı görmek.
Ya da bir cam kestirip, bu camı arabalara yaptırdıkları gibi CAM FİLMİ ile kaplatabilirsiniz. Geçirgenliğini siz ayarlarsınız. Ya çok koyu ya da orta koyuluk olarak filmi satın alabilirsiniz.
Ya da marketlerde görürsünüz tavanda kare şeklinde LED aydınlatmalar vardır. Bu led aydınlatmaların LEDLERİ görünmesin diye önüne bir levha konulmuştur. Bu levha OPAK levha olarak da geçer bir de DİFÜZÖRLÜ pleksi diye geçer. Bu malzeme 1mm 1,5mm kalınlığındadır. Bu şekilde ledleri göstermez. Tabii ki bunun için de ledler ile arasında bir mesafe olmalı. Bunu da sağlayacak olan LED koyduğumuz çukurlar.
( Videoda bunu görebilirsiniz. )
Şayet bu çukurlar 1cm civarında olursa hemen hemen yeterli gelecektir. Tabii ki yüksek ışık şiddetli LED kullanıyorsanız bu ledleri örtmek için 1cm den daha uzun mesafe gerekeceğinden display yaptığınız malzeme kalınlığını 2cm ye kadar çıkarabilirsiniz.
Ya da başka bir çözüm olarak da LEDLERİ tabana değil de ledleri koyduğunuz çukurların kenarına dizersiniz. TABANA ise Alüminyum folyo kaplarsınız. bu şekilde LED ışıkları direkt gelmediği için
1cm lik malzeme de kullanılabilecektir. LED ışık noktaları opak malzemeden görünmeyecektir. Bu tip durumlarda tek şerit led yerine 2 kenara 2 şerit led koymanız yerinde olacaktır daha iyi bir görüntü için.
Bunun yanı sıra Kullanacağınız ŞERİT LED AKIMLARI da önemlidir.
Hesaplama için kullanacağınız şerit ledleri iyi tanımanız lazım. Metrede 30 led ya da 60 led ve aynı zamanda tek çipli ve 3 çipli olabilir.
Buna göre hesap yapmanız gerekir.
Şerit ledlerde metrede 60 led varsa ve 3 çipli şerit led ise bu 20 tane bağ yeri olacaktır. her parça 3 led olacağından buna göre hesaplamak gerekir. Bu tip şerit ledler 1 metrede 1.2A=1200mA akım çekmektedir. Yani display segmentleri için 1 parça kullandıysanız bu 60mA çekecek demektir. 2 parça kullanırsanız 120mA çekecek demektir. ULN2803 entegresi her çıkış 500mA akım çekebilecek durumdadır.
Burada şunu düşünmelisiniz. ULN2803 her çıkış pimi 500mA çekse bile toplamda çekilebilecek akım yani 8 çıkış için toplamda 2.5A olabileceğinden bundan dolayı
120*8= 950mA olacağından bunu karşılayacaktır. Fakat daha büyük display yapıp daha fazla şerit led koyayım derseniz de bu TOPLAM AKIM kısmına dikkat etmeniz gerekir. TABİİ Kİ BİR DE NE KADAR AKIM ÇEKİLİRSE O KADAR DA ENTEGRE ISINACAĞINDAN ENTEGRELERE SOĞUTMA İŞLEMİ DE UYGULAMANIZ GEREKEBİLİR. Bunu da aklınızda tutmanızda fayda var.
ULN2803 datasheet: https://www.st.com/resource/en/datasheet/uln2801a.pdf
Neden 74HC595 direkt olarak kullanamıyorum. Çünkü 74 serisi entegreler TTL serisi olduğundan 5V luk entegreler diye bilinirler. CMOS eşdeğerleri de olabilir bunlar 15V ta kadar kullanılabilir. Fakat her ikisi de akım olarak 60mA gibi bir akıma dayanamazlar. Bundan dolayı şerit ledlerle kullanılmaz. Fakat tek çipli bir şerit led kullanıyorsanız bunu kullanabilirsiniz fakat yine de maksimum akımlarda çalıştırmamanızı tavsiye ederim.
Neden ULN2803 ya da ULN2003 gibi bir entegre kullanayım diyorsanız KULLANMAK ZORUNDA DEĞİLSİNİZ. Bunun yerine kendiniz de DARLİNGTON transistör kullanarak bir devre kurabilirsiniz. Fakat bu kez de hem transistör devresi biraz devreyi karıştıracak, belki biraz da pahalıya çıkabilecektir.
74HC595 neden kullanıyoruz. Bu entegre seri giriş paralel çıkış şeklinde çalışır. Bu da bizim kontrolcümüzün daha az pimi ile daha fazla entegre kontrol etmemizi sağlar. Bunun yanı sıra bu entegre seri bağlantıya uygun olduğundan birden fazla display kullandığınızda çoklu bağlantıya olanak tanıyarak senkron çalışma sağlayacaktır. Display arttıkça kontrolcüden daha fazla pim kullanmaya gerek olmayacaktır.
Bu nasıl bir sıkıntı yaratır. Çoklu display sayısı arttıkça tüm bilginin düzenlenmesi ve seri olarak BİT şeklinde gönderilmesi uzun bir zaman alabilecektir. Fakat bu 7 seg displaylerde pek sorun olmayacaktır. Bunun sebebi ise 74hc595 35-108 Mhz arasında çalışabileceğinden HIZLI bir tepki verebilecektir. ( Burada söylenen 74hc595 hızıdır. Fakat Arduino 16 mhz veya 32Mhz hızlarında çalıştığı göz önünde alınırsa bu hızlara ulaşması bile söz konusu olamayacaktır. Fakat birkaç Mhz hızın bile size yetebileceğini düşünüyorum.) Tabii ki seri devre tasarlıyorsanız. taramalı sistemde sorun olabilir.
Şayet bir skorboard denemesi yapacaksanız, farklı display kullanımları için farklı 74hc595 hatları yani paralel çalışma gibi düşünebilirsiniz. Bu şekilde bağlantı yaparsanız her 74HC595 hattı için 3 kablo kullanmanız gerekecektir. Bu şekilde Kontrolcünüz sadece gerekli display grubuna bilgi yollayacaktır. Aşağıda bir skorboard resmi görüyorsunuz. Burada ya hepsini tek bir seri haberleşme ile yapabilirsiniz ya da farklı gruplara farklı haberleşme sinyalleri gönderebilirsiniz.
Bazen hızlı değişim gerekebilir mesela basketteki gibi saniye sayıcı maçın dakikaları ve takım seçimi gibi farklı işler gerekebilir. Bunlar ayrı ayrı gruplandırılarak çalıştırılabilir. Tüm ekranın değişmesi gerekmiyorsa gruplama en iyisidir.
Videoda göreceğiniz gibi sünger kullandığım için ışık biraz kalın görünüyor. Ayrıca dikkatinizi çekmek isterim önünde kullandığım difüzör levha önce biraz yüksekte tutulduğunda led adedi pek fark edilmezken daha sonra süngere yapıştırdığım için ledler belli olmaktadır. Bu mesafeyi, kullandığınız sünger tipi ve kullandığınız malzemenin kalınlığı belirler. kalınlık arttıkça ledler fark edilmeyecektir ya da ledler ile difüzör levha arasında biraz mesafe bırakırsanız da yine ledler fark edilmeyecektir. Fakat bu şekilde olduğunda ışık ara bölmede biraz kalınlaşacağından kenar keskinliği bozulabilir. Bundan dolayı kullandığınız malzemenin kalınlığını arttırmak daha iyidir. Tabii ki yukarıda değindiğim bilgiler ile de bu ledlerin fark edilmemesini sağlayabilirsiniz.
Ayrıca ışık beyaz, difüzör de beyaz. Bu şekilde yapabilirsiniz ya da ön tarafa siyah akrilik ya da filim koyacaksanız ışık ve arka malzeme birbirinden ayrılsın diye malzemeyi siyaha boyayabilirsiniz.
Difüzörlü Pleksi – Difüzörlü Akrilik Levha
Difüzörlü Pleksi, aydınlatmalı uygulamalarda ışığın performansını maksimize ederek
muazzam parlaklık ve ışık dağılımı ortaya koyar. En iyi şekilde optimize edilmiş olan bu ışık performansı,
LED aydınlatmalarda maksimum verim sağlamak amacıyla tasarlanmıştır.
MAlzeme Link:
cam filmi:
https://www.trendyol.com/genel-markalar/cizilmez-amerikan-siyah-cam-filmi-orta-ton-50cm-x-6m-trflsh2212-trflsh2212-p-75567036
siyah pleksi: 50×90
https://www.trendyol.com/ata-pleksi/3-mm-siyah-akrilik-pleksi-pleksiglas-levha-tum-ebatlar-ozel-kesim-p-444588649?merchantId=1016478&boutiqueId=61&v=50-x-95
şeffaf pleksi 50×50 :
https://www.trendyol.com/seha-design/3-mm-akrilik-pleksi-levha-seffaf-kalinlik-tum-ebatlar-icin-gecerlidir-p-679153989?merchantId=783815&boutiqueId=61&v=50-x-50
dekota foreks levha 50×100
https://www.trendyol.com/hakel/5mm-beyaz-dekota-levha-pvc-foam-levha-foreks-levha-maket-malzemesi-p-769620449?merchantId=451846&boutiqueId=61&v=50-x-100
3mm cam 50×100: Her yerden temin edebilirsiniz örnek fiyat.
https://www.icapcam.com.tr/duz-cam-3-mm
XPS levha 1cm 60×120 40 adet fiyatı.
https://www.ulubas.net/wallboard-xps-levha-1-cm
DİSPLAY boyutları nasıl olmalı dediğinizde belli oranlarda büyümeli. Yoksa kötü görünebilir.
Sizler küçük displayleri belli oranda büyüterek çizebilirsiniz. Ben EXCEL üzerinde ölçülendirerek çizdim. Sizler de EXCEL kullanabileceğiniz gibi başka programlar da kullanabilirsiniz.
Büyütmek için oranları hesaplayacağınız gibi aşağıdaki resimdeki oranları da kullanabilirsiniz.
Malzeme bilgisi ve ölçüler yukarıda verildi. Veremediğim şey ise ne kadar ışık şiddeti gerekeceğidir.
Bunu kendi yaptığınız tabelanın ne kadar uzakta olacağı ve ne kadar aydınlıkta kullanılacağı belirleyecek.
Genel düşünce olarak KIRMIZI en belirgin görüş için uygun olsa da, YEŞİL Renk de uygun olabilir. Gün ışığında YEŞİL renk daha da görünür olabilir ve uzak mesafeden daha görünür olacaktır. LED olarak şerit led yüksek ışık vermiyorsa yüksek akımlı LEDlerden faydalanılabilir ya da çoklu led demetleri oluşturulabilir.
Ayrıca ucuza büyük display için böyle ilginç bir fikir de var. Bu siteden görebilirsiniz.
https://fowkc.wordpress.com/2013/01/13/huge-seven-segment-display-3/
7 segment led dizayn ederken isterseniz KARAKTER tabanlı da dizayn edebilirsiniz. Biraz zor gibi görünse de büyük display dizayn ederken, daha kolay olabilir. Ortadaki 2 tanesine dikkat edin biri 14 biri 16 segment. Bunların karakter yapılarını internette görebilirsiniz.
Bu tip display ile aşağıdaki gibi karakterleri görüntüleyebilirsiniz.
Tabii ki sadece display hazırlamak değil Arduino programında da bu karakterlerin tanımlanması gerekecek. yine 8 bit yaparım derseniz yanılırsınız. 7 segment yerine 14 ve 16 segment olacağından 2 adet 74hc595 sadece 1 display için gerekecektir. 74HC595 kullanılacağından Arduinoda fazla pim kullanmak gerekmiyor.
Mantığı ise şudur. Her segment kullanımında yananlara 1 yanmayanlara 0 verilir. BİNARY olarak düşünün.
1 rakamı için sadece 2 adet 1 yazmak lazım. Ama hangi segmente karşılık gelecekse ona 1 vermek lazım. segmentler a,b,c,d,e,f,g,dot olacak şekilde dizileceğinden kablolamanıza göre hangi segment yanacaksa ona 1 verirsiniz. Binary olarak bir sayı elde edersiniz bunu seri olarak 74hc595 e gönderdiğinizde ilgili segmentler yanacaktır.
Ya da 16 bit LED driver 16 bit entegresini kullanabilirsiniz. Bu da seri giriş paralel çıkış 16 bit entegredir. Karakter display yapacaksanız, bu tip bir entegreyi de kullanabilirsiniz.
( STP16DPPS05) Ya da 16 bit shift register olarak veya LED driver entegresi olarak internetten bakabilirsiniz.
Bu entegrenin bilgileri bu linktedir.
TÜM PROGRAM VE BİLGİLERE BURADAN ULAŞABİLİRSİNİZ.