LoL Shield (1)

Никогда бы не предположил, что столько положительных эмоций заключено в простой  светодиодной матрице! А вот Джимми Роджерсу это удалось не только предположить, но и воплотить в полной мере - именно он является автором LoL Shield:

Что такое LoL Shield? Это матрица индивидуально адресуемых светодиодов 9х14, куда можно выводить все, что душе угодно: начиная с текста и заканчивая изображениями. Принцип действия основывается на т.н. сharlieplexing - в отличие от обычного мультиплексирования, используется свойство микроконтроллеров поддерживать свои выходы в трех состояниях. Наглядно этот эффект можно продемонстрировать на такой схеме:

Когда вы переводите пин MCU в состояние входа, то практически отсоединяете его от схемы. Следовательно, чтобы заставить зажечься светодиоды LED5 или LED6, надо подать разные логические уровни на pin1 и pin3, но чтобы при этом не загорелись остальные - перевести pin2 в состояние входа (иначе говоря - high impendance - высокого сопротивления).

Теоретически, имея в распоряжении N свободных пинов MCU, можно заставить работать Nx(N-1) светодиодов. Сам автор утверждает, что решил не жадничать и использовать только 12 выходов Arduino. И хотя это давало возможность использовать 132 светодиода, по факту  на стандартную Shield-плату влезло только 126 трехмиллиметровых - хотя и это неплохо. Схема состоит из блоков следующего вида:

Автор аккуратно объединил их и получил вот такую схему:

К сожалению, соорудить такое при помощи ЛУТ не представляется реальным: во-первых, развести такую плату в чисто односторннем варианте сложно, во-вторых - надо сойти с ума сверлить более 250 отверстий. Поэтому, пришлось брать комплект деталей LoL-Shield с печатной платой:

Размеренная и неторопливая пайка заняла у меня около 2х часов (считаю, великолепно провел время ;), в результате получился работающий шилд. Правда, три светодиода я все-таки впаял неверно, но в целом - проще некуда.

После этого надо скачать последнюю версию библиотеки здесь, загружать примеры смотреть, как это работает. В завершении первой части - видео от автора, где он демонстрирует различные варианты применения своей конструкции:

Возможностей применения индикации у такого шилда - море. Но этому будет посвящена вторая часть, которая - если меня не похоронит под кучей работы как я надеюсь - выйдет скоро.

В статье использованы материалы из Википедии - свободной энциклопедии.

См. продолжение про примеры к LoL Shield (2)