Velký LED displej s WiFi
Potřeboval jsem levně a univerzálně vyřešit zobrazení hodnot z různých měřicích přístrojů náhodně umístěných ve velké místnosti. Moje představa byla velký displej umístěný vysoko na stěně s bezdrátovým přenosem dat a automatickým připojením k měřícímu přístroji po zapnutí.
Pro řízení displeje jsem použil mikropočítač Arduino Nano ESP32, který má plnou podporu bezdrátových technologií WiFi a Bluetooth. Volba typu displeje a zapojení vyšla z aktuální cenové a skladové nabídky prodejců součástek.
Navržený displej používá pět modulů 4palcového 7segmentového červeného LED zobrazovače FYS-40011DUR-11 výrobce Foryard Optoelectronics. Každý modul je buzen samostatným budičem TLC5917IN výrobce Texas Instruments. Jde o univerzální budič, který obsahuje 8 nezávislých proudových zdrojů pro buzení jednotlivých segmentů LED s různou hodnotou dopředného napětí (Vf) v zapojení se společnou anodou. Každý budič obsahuje vstup sériových dat, 8bitový posuvný registr a výstup sériových dat. To umožňuje spojování budičů do kaskády podle počtu modulů displeje. Více informací najdete v technických listech výrobců.
Zapojení displeje je jednoduché. Napájení zajišťuje spínaný síťový AC/DC adaptér POS12200A s výstupním napětím 12 V a maximálním zatížením 2 A. Výstup síťového adaptéru je zapojen do panelového konektoru displeje. Následuje ochrana proti přepólování, PTC vratná pojistka a Zenerova dioda jako ochrana proti přepětí . Rezistory R1 až R5 nastavují maximální proud budičů segmentů LED na 25 mA.
Po zapnutí displeje vytvoří mikropočítač WiFi přístupový bod s názvem sítě „displej“. K přístupovému bodu se připojují klienti. Program displeje přijímá od měřícího přístroje řetězec znaků ve tvaru měřená hodnota a označení přístroje, například 845DEV01. Hodnota zobrazená na displeji může být celé číslo v rozsahu -9999 až 99999. Pokud není žádný přístroj připojen nebo dojde ke ztrátě spojení, zobrazí se pomlčka na všech modulech displeje. K přístupovému bodu se také může připojit uživatel mobilního telefonu nebo tabletu. Pomocí webového prohlížeče si může na adrese 192.168.4.1 načíst jednoduchou stránku a číst měřenou hodnotu.
Krabička displeje má vnější rozměry 461 x 133 x 45 mm a je vyrobena z textitu tloušťky 5 mm. Moduly displeje jsou přilepeny oboustrannou lepící páskou k vnitřnímu montážnímu panelu s rozměry 450 x 90 x 5 mm. Montážní panel má 6 děr se závitem M3 pro kovové distanční sloupky s vnitřním a vnějším závitem M3 délky 20 mm a 4 díry se závitem M3 pro upevnění desky součástek. Po sestavení a oživení displeje se montážní panel zasune do lepené krabičky a pomocí šroubků se zapuštěnou hlavou spojí dohromady. Pro zvýšení čtecího kontrastu je vhodné vložit před displej červený filtr.
Na obrázku výše je příklad zapojení doplňkové desky měřicího přístroje pro připojení na sběrnici I2C. Mikropočítač Arduino Nano ESP32 je napájen z 5voltové sběrnice I2C a pro připojení signálů sběrnice používá obousměrný převodník logických úrovní (5 V/3,3 V) POLOLU2595. Mikropočítač funguje jako Slave zařízení na adrese 0x55 a zajišťuje bezdrátový přenos měřené hodnoty na velký displej.
V nabídce software ke stažení najdete ještě příklad programu pro mikropočítač Arduino Nano ESP32, který využívá interní 12bitový AD převodník se vstupem na pinu A0. Změnou programových konstant lze převodník kalibrovat a nastavit potřebný počet vzorků průměrování. Základní měřící rozsah je 0 až 2500 mV, ale v programu ho můžete upravit podle vašich potřeb a zapojení hardware.
Software ke stažení:
Po stažení souboru změňte příponu TXT na INO. Získáte tak originální program pro vývojové prostředí Arduino IDE.
