sábado, 10 de mayo de 2014

2088RGB-5 (Matriz RGB de 8x8 de ánodo común sin resistencias)

Imagen de las conexiones del dispositivo:
Se puede ver que la patilla nº 1 es la de la esquina inferior derecha.
Alguien (https://www.flickr.com/photos/madworm_de/2997547008/sizes/o/in/photostream/) ha puesto esto en internet:
Aunque no son idénticos, es facil comprobar si está bien o mal. Mediante un polímetro se localiza el ánodo y el resto solo es saber de que color es cada grupo.
Lo importante viene ahora. Hay varias soluciones para enviar los datos.
  • Enviar los 32 datos vía serie.
  • Enviar 4 grupos de datos vía serie (uno para cada color y otro para en ánodo).
  • Enviar 4 grupos de 8 bits.
El más lógico parece el último porque sería más rápido, solo serían necesarios 4 buffers (no sería necesario poner registros de desplazamiento). A cambio, se necesitan más salidas: 8 bits para los datos y 4 para las direcciones (que podrían quedarse en 2 si se multiplexan). Lo de multiplexar salidas sería recomendable en caso de que no disponer de suficientes salidas. A cambio, no se podría enviar el mismo dato a todas a la vez (por ejemplo encender o apagar todo a la vez).

En todos los casos se hace necesario fabricar un circuito impreso y eso lleva a una nueva duda. Poner resistencias en los cátodos o en el ánodo.
Ventajas e inconvenientes de cada una de las soluciones (no voy a tener en cuenta la económica porque es una miseria):
  • Más resistencias => Circuito impreso más grande
  • Más resistencias => Mayor facilidad para conectar los dispositivos al poder pasar las pistas por debajo de las resistencias.
  • Más resistencias => Más luz que si tienen una común.
  • Más resistencias => Más control de la corriente de cada led (tienen distintas corrientes/tensiones de funcionamiento).
  • Resistencia común => Es posible que los colores azul y verde no se enciendan si se activan con el rojo porque funciona con menos tensión (no lo he comprobado)
Después de valorar todo, creo que es mejor utilizar 12 salidas del arduino (no multiplexar) y poner 24 resistencias.
Falta localizar los circuitos integrados con 8 básculas tipo D adecuados y calcular las resistencias.
De momento ya he expuesto las ideas. Cuando vuelva a hacer algo lo publicaré.
He encontrado algo que podría valer: 74XX373
  • Tiene un precio razonable.
  • A pesar de ser de la serie 74 es un CMOS.
    • Tiene un consumo reducido.
    • Tiene un buen margen de tensiones de alimentación.
    • Puede suministrar perfectamente la corriente que precisan los LEDs.
  • Cumple sobradamente con las carácterísticas (le sobra la salida triestado pero es facil inhabilitarla poniendo Output Enable a cero)
  • El patillaje es un poco complejo para el circuito impreso porque se llenaría de cruces por la configuración de entradas/salidas.
Hay un datasheet en: http://www.harrisonelectronics.co.uk/datasheets/MC74HC373ADW.pdf
Y en su página principal hay datasheets de muchos componentes corrientes (muy utilizados): Harrison Electronics

Creo que ya está: http://www.fairchildsemi.com/ds/74/74VHC573.pdf
http://pinout-circuits-images.dz863.com/6/CD74HC573.jpg
CD74HC573 pinout from datasheet
Se puede ver que a un lado están  las entradas y a otro las salidas. Lo mismo que en el 373 hay que poner la patilla 1 a masa para que esté siempre activado (no se necesita el triestado).

Para el cálculo de las resistencias he encontrado un problema: potencia máxima 150 mw. Teniendo en cuenta que:

  • LED Rojo: 2,2V/50mA=110mw
  • LED Verde: 3,3V/50mA=165mw
  • LED Azul: 3,3V/50mA=165mw
No se si 150mw se refiere a la potencia máxima que soporta cada conjunto o cada led individual.
En el caso de que sea el primero (lo más probable por la refrigeración) habría que poner una resistencia común o evitar encender los tres a la vez.
Si se hace pasar 15 mA por LED, no se superaría la potencia máxima aunque se activaran los 3 simultáneamente.
Los valores serían:

  • R: (5V-2,2V)/15mA=187 Ohm
  • G: (5V-3,3V)/15mA=113 Ohm
  • B: (5V-3,3V)/15mA=113 Ohm
  • Valores normalizados (E24 - 5%):
    • R: 150-200=> 200 Ohm
    • G=B: 110-130 => 110 Ohm
  • Valores normalizados (E12 - 10%):
    • R: 150-270 => 150 Ohm -> I=2,8V/150=18,7mA
    • G-B: 100-150 => 100 Ohm -> I=1,7/100=17mA
  • Potencias para E12:
    • R: 2,8V*18,7mA=52,36mw
    • G-B:1,7V*17mA=28.9mw
    • Potencia TOTAL=52,36+28,9+28,9=110,16mw
Incluso poniendo resistencias muy distintas a las inicialmente calculadas estaría lejos de la potencia máxima.
Falta diseñar la placa de circuito impreso, a ser posible de una cara. Eso llevará más tiempo...