Ok versuchen wirs mal Blockweise.
1. Ein Schieberegister ist im Endeffekt ein kleiner Speicher.
Du legst ein Bit an den seriellen Eingang des Schieberegisters und machst einen Impuls auf die Clock Leitung.
Dadurch wird dieses Bit in das Schieberegister eingelesen. Nun Legst Du ein weiteres Bit an den Eingang und machst einen weiteren Schiebeimpuls auf der Clock Leitung. Dadurch wird der erste Impuls einen Platz weitergeschoben und das neue Bit befindet sich nun auf dem Platz des Ersten.
So geht das nun weiter bis z.B. 8 Bit in dieses Schieberegister eingelesen sind.
Dann gibts ein Carry Out, auf den die Bits die in diesem Schieberegister keinen Platz mehr haben weitergeschoben werden. An diesen Carry Out hängt dann das nächste Schieberegister und so fort. Im Prinzip funktioniert das wie eine Eimerkette bei der Feuerwehr.
Für diese Funktion bräuchtest Du im Prinzip 2 Ausgänge des Microcontrollers für alle deine Segmente.
Da es aber zu einem Flackern in der Anzeige führen würde, sobald man eine neue Bitkombination in das Schieberegister einlesen will nimmt man eine Schieberegister mit Latch.
Dieses Latch ist im Prinzip ein Zwischenspeicher. Das schieben in so einem IC findet Quasi im Hintergrund statt.
Wird nun ein Latch Impuls gegeben, dann wird der aktuelle Stand des Schieberegisters in diesen Zwischenspeicher eingelesen und so lange beibehalten, bis ein neuer Latch Impuls kommt, der Chip restettet wird, oder der Strom abgeschaltet wird.
Dieses Latch ist direkt mit den Ausgängen so eines Schieberegisters verbunden.
Diesen Latch Impuls müsstest Du vom Controller ausgeben, wenn alle Bits für die Anzeige in das Schieberegister eingelesen wurden. Deshalb brauchst Du da noch einen Controller Pin.
Da dieses Schieberegister günstigerweise mit 5V Läuft und auch nur ca. 15mA Strom an seinen Ausgänge liefern kann, ist es sinnvoll einen Treiber nachzuschalten.
Am einfachsten wär da ein kleiner Transistor wie der FET BS170. Da Du aber sehr viele von diesen Transistoren + Beschaltung brauchen wirst, nimmt man dafür ein sog. Darlington Array. In diesem ULN2803 befinden sich 8 Darlingten Transistoren inklusive der nötigen Beschaltung, inklusive je einer Freilaifdiode, wenn man ein Relais anschlissen wollte.
Du brauchst also für jedes Segment ein Schieberegister und ein Darlington Array + 8 Strombegrenzungs Widerstände für die LED's.
Der vierte Anschlußpin an den Controller für die Anzeigesteuerung wäre eine Reset Leitung. Schaltet man diese Leitung, die mit allen Reset Eingängen der Schieberegister verbunden sein muß, aktiv, werden die Schieberegister zurückgesetzt. Wie schon geschrieben ist das nicht unbedingt nötig, weil man ja auch gleich beim Start des Controllers gültige Werte in die Schieberegister einschreiben kann, aber es würde den Controllerstart doch vereinfachen, wenn das nicht nötig wäre.
Das wären dann die Vier Steuerleitungen vom Controller zur Anzeige.
Eine software Multiplexansteuerung ist schon ein anderes Kaliber und in meinen Augen für so viele Stellen nicht sinnvoll.
Jede Stelle würde ja dann nur für 1/9 der Zeit bestromt und dadurch sehr dunkel erscheinen.
2. Zum Block Zeit:
Ich hatte das so verstanden, das immer die aktuelle Uhrzeit und zusätzlich! ein Countdown Timer angezeigt werden soll.
Wenn da nur ein Countdown passieren soll ist DCF natürlich Käse.
Trotzdem brauchst Du eventuell eine genaue Zeitbasis. Entweder Du nimmst einen Uhrenquarz und steuerst damit einen Timer im Controller an, oder Du machst den Controllerquarz abgleichbar ( Trimmkondensator ) damit auch nach einer Viertelstunde deine Zeitanzeige noch stimmt.
3. Leitungslänge:
Bei 5 bis 10m geht das auch noch ganz normal über die serielle Schnittstelle des PC. Allerdings brauchst Du dann auf der Controllerseite wieder einen Pegelwandler, weil der PC Spannungen von +/-12V für die einsen und nullen zum Controller sendet. Dafür gibts aber den Chip MAX232.
Wenn Du ohnehin nur einen PC mit USB Anschlüssen hast, bräuchtest Du einen USB zu seriell Konverter - Die zugegeben relativ günstig sind.
Auf der Anzeigen Seite ändert sich da aber nichts. Trotzdem ist da ein MAX 232 nötig.
Bei meinem Vorschlag würde auf der PC Seite ein FT232 USB nach seriell Wandler verwendet. Dieser gibt allerdings nur TTL Pegel an seinem Ausgang raus.
Diese TTL Pegel ( =0V /5V ) können aber auch bei Leitungslängen von 5m Probleme machen.
Deshalb der Vorschlag da für die Sende und auch die Empfangsrichtung - Falls der Controller auch mal was zum PC senden soll - Je einen RS485 Pegelwandler zu verwenden. Der benutzt 2 Leitungen und wechselt die Polarität auf der Leitung je nachdem ob an seinem Eingang eine 1 oder eine 0 anliegt.
Diese Pegelwandler müssen dann natürlich auch auf der Controllerseite eingebaut werden. Da es sich bei RS485 um ein symetrisches Signal handelt, geht die Übertragung sehr weit und Gleichtaktstörungen spielen auch keine Rolle.
Eine weitere Lösungsmöglichkeit wäre eine Funklösung via Bluetooth. Google mal nach den Chip BTM222.
Oder, als 868MHz Lösung, nach Wi.232EUR .
Google mal ein bischen rum und mach ein wenig Grundlagenforschung.
Wenn dann spezielle Probleme auftauchen, oder was unklar ist kannst Du dann ja konkret fragen.
Alles Mundgerecht vorkauen werd ich Dir nicht!
Wenn Du noch nie was mit so einem Controller selber geproggt hast, wirst Du das nach diesem Projekt können!
Zitieren
Lesezeichen