도트매트릭스 VC096T-16 동작시키기

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(본 글은 2015.06.15.에 daum의 블로그(http://blog.daum.net/microcontroller/13651146)에 적었던 것을 옮겨왔습니다.)

 

 

 

VC096T-16 11개를 연결하여 문자열을 보여주는 동영상입니다.

새로 받은 8개와 이전에 받아서 가지고 있던 3개를 연결해서 11개를 만들었습니다.

 

녹색 글씨를 표현하는 동영상입니다.

 

 

 

왼쪽으로부터 8개가 새로 받은 것이고 오른쪽의 3개가 예전에 받아 가지고 있던 것입니다.

예전에 받아서 가지고 있던 것들은 밝기가 좀 약하다는 생각이 들었는데

새로 받은 8개는 밝기가 많이 좋아졌습니다.

Led의 밝기가 다르니 동영상에서 보이는 색이 많이 달라 보입니다.

실제로 보면 오른쪽 3개와 왼쪽 8개는 밝기가 다르다는 것이 느껴집니다.

조명 탓인지 동영상에서는 왼쪽의 8개도 색상이 달라 보입니다만 실제로는 표시나지 않습니다.

여러 개를 구매할 때에는 밝기 차이 때문에 같은 시리즈인지 확인해 볼 필요가 있을 듯합니다.

 

예전에 받아서 가지고 있던 것들은 뒤면의 스티커에 있는 번호가 VC104*****로 되어 있고

새로 받은 것들은 VC106*****로 되어 있습니다.

 

위 동영상의 오른쪽에 있는 3개 즉, 먼저 받은 VC104***** 시리즈의 스티커를 찍은 사진입니다.

 

왼쪽의 8개 즉, 새로 받은 상대적으로 밝은 8개의 VC106***** 시리즈의 스티커를 찍은 사진입니다.

 

글자 색을 바꾸어 주는 동영상입니다.

동영상에서는 색이 확실히 보이지 않지만, 녹색 -> 적색 -> 주황색(녹색+적색) -> 녹색으로 글자 색을 바꾸고 있습니다.

 

 

 

 

다이내믹 구동이라 동영상에는 깜빡 거림이 보일 수 있습니다만

펌웨어를 개선해서 깜빡 거림은 제 눈에는 느껴지지 않습니다.

 

허나, 밝기 차이를 확실히 느낄 수 있습니다.

그래서 VC106***** 시리즈로만 된 동영상 2개를 추가로 올립니다.

 

 

 

 

 

 

관련상품
1) 도트매트릭스 VC096T-16 : http://www.manmullsang.com/shop/item.php?it_id=1432293159

2) AVR 키트 : http://www.manmullsang.com/shop/item.php?it_id=1318981497

3) CP210x USB to serial module : http://www.manmullsang.com/shop/item.php?it_id=1329399092
링크한 USB 모듈은 신버전이고, 제가 사용한 것은 구버젼입니다. 기능상의 차이는 없고 동작 LED가 추가된 것 같습니다. 모양이 조금다르지만 핀 기능을 찾아서 연결하실 수 있다면 더 저렴한 아래 제품도 가능할 듯합니다.
http://www.manmullsang.com/shop/item.php?it_id=1351335215

4) USB 케이블 : http://www.manmullsang.com/shop/item.php?it_id=1342246915
만물상 AVR 키트의 USB 연결 단자에 맞는 USB케이블이 필요합니다. 이 케이블이 없으면 AVR 키트에 있는 여분의 USB 연결 단자에 직접 USB 이블을 연결하거나, USB 단자를 연결하셔야 합니다.
USB 단자 : http://www.manmullsang.com/shop/item.php?it_id=1308802676

5) 16핀 ffc케이블 연결 단자와 이 단자를 AVR 키트와 연결하는데 필요한 전선 : 아래 회로 사진의 검은색 기판에 꼽혀 있는 16핀 ffp 케이블 연결 단자 및 AVR 키트와 이 단자를 연결하는데 필요한 약간의 전선. (만물상에 구비되어 있을 것 같으니 사장님께 연락해 보십시오.)


이전의 관련된 글
2009년에 도트매트릭스 KLM-162CAN에서 사용했던 프로그램을 VC096T-16에 맞게 재구성한 것입니다.
따라서 PC용 프로그램은 아래 버전 2.0과 완전히 동일한 프로그램을 사용합니다.
1) KLM-162CAN 이전 버전 : http://www.manmullsang.com/bbs/board.php?bo_table=file&wr_id=185
2) KLM-162CAN 버전 2.0 : http://www.manmullsang.com/bbs/board.php?bo_table=file&wr_id=477

회로연결

AVR키트와 VC096T-16은 다음과 같이 연결합니다.

 

 

<<AVR 키트와 VC096T-16 연결>>
VC096T-16로16pin pfc 케이블을 통해서 데이터를 보내야 하는데 AVR 키트에는 이에 맞는 단자가 마련되어 있지 않습니다. 위 사진의 검은 기판의 아래쪽에서 보는 것과 같이 별도의 기판에 16 pin pfc 커넥터를 설치하고 다음과 같이 AVR 키트와 연결하였습니다.

번호 VC096T AVR키트
1     G-Clock GND
2     GND      GND
3     /OE       PC2
4    LATCH    PC3
5    LOAD     GND
6    RED       PC1
7    GREEN  PC0
8    BLUE    GND
9    Clock    PC4
10   GND    GND
11   A3       PA3
12   A2       PA2
13   A1       PA1
14   A0       PA0
15  VD/CD GND
16   CRL/BRT GND

AVR 키트에서 꼭 설치해야 하는 부품명과 그 값을 나열합니다.
U1 : atmega32 16PU
U2 : cp2102 USB to UART module
CN9 : USB 커넥터 or CN3(USB)
J1 : 5V 전원 커넥터
J2 : 2핀 점퍼(EEPROM 기록 방지용)
SW1 : power 스위치
SW2 : reset 스위치
LED1 : power led
R1 : 470옴
R4,R5 : 10키로옴
R6 : 4.7키로옴
EC1 : 100uF 전해콘덴서
C2,C3 : 22pF 세라믹콘덴서
C4,C5,C6,C7 : 0.1uF 콘덴서(104)
X1 : 16Mhz 수정진동자

위 사진에서는 상단에 있는 6pin 커넥터 CN2의 3번 4번 핀에 점퍼를 꼽았고, 그 바로 옆에 10키로옴 저항으로 4번핀(PD4)를 VCC에 pull-up했습니다. 이 부분은 점퍼를 도트매트릭스의 불량화소를 검사하는 기능을 넣을 생각으로 설치하였습니다. 문자열을 표시하는 용도로만 사용하는 경우에는 이 부분은 조립할 필요 없습니다. 위에 올려 놓은 펌웨어에도 불량화소 점검 기능은 넣지 않았습니다.

J3(ISP)는 펌웨어를 기록하는 용도로 사용합니다. AVR ISP로 직접 펌웨어를 써넣으려면 위 사진과 같이 10 pin 커넥터를 설치해야 합니다. 설치할 때에 커넥터의 터진 부분이 AVR 쪽으로 오게 해야 합니다.

배경색 바꾸는 시간이나 시프트하는 시간은 200ms 이상으로 지정하여 주십시오.
왜냐하면 도트에 뿌리는데 걸리는 시간이 있기 때문에 너무 빨리 시프트하면 다 뿌리기 전에 시프트해야 하므로 내부적으로 엉망이 됩니다.

시간은 100ms 단위로 반영합니다. 즉 250ms를 입력하면 200ms로 인식합니다.

이전에 글자마다 색을 달리하는 기능을 요구하신 분이 있었습니다만, 내부적으로 완전히프로그램을 다시 구성해야 하므로 일단은 보류합니다.

초록색 PCB에 있는 부품들은 만물상 AVR 키트에 다 들어 있습니다. 그 중에서 꼭 필요한 부품들만 설치했습니다. 이 사이트에서 VC096T-16 도트매트릭스를 구매하면 16pin ffc 케이블을 추가로 줍니다.

이전의 KLM-162CAN에서와 같이 키트 오른쪽의 J2는 쓰기 방지용으로 사용합니다. 즉, 점퍼를 open시켜 놓으면 EEPROM에 기록되지 않습니다. 노이즈 등으로 오동작하면서 eeprom에 기록된 정보가 지워지는 것을 방지합니다. PC측 프로그램에서 글자의 색이나 배경색, 표시할 내용 등을 보내올 때에는 점퍼를 연결해 주어야 합니다.

이 펌웨어는 디폴트값으로 도트매트릭스 4개를 연결하고 초록색 글씨입니다.
첨부한 PC측 프로그램으로 위의 값은 바꿀 수 있습니다.

avr studio 4에서 설정한 atmega32의 퓨즈비트 상태입니다.

 

두 개의 파일을 첨부합니다.
1) hex 파일과 eep 파일, PC측 실행 파일을 zip 파일로 압축
hex 파일은 Flash 영역에 지록하는 프로그램 파일이고, eep 파일은 EEPROM에 기록하는 데이터 파일입니다. EEPROM에 기록된 내용은 PC와 USB 케이블로 연결하여 PC측 프로그램을 실행하여 수정할 수 있습니다.

  

VC096T_16.zip

2) VC096T-16 데이터시트

VC096T-16.pdf

 

실험은 7개의 도트매트릭스를 하였지만 15개까지는 사용가능할 것 같습니다.
(확인이 필요하나 도트매트리그를 7개만 가지고 있어서...)

 

이 예제를 PC와 연결하는 방법에 대해 간단히 언급합니다.

1) cp210x 드라이버를 설치합니다.
  만물상 자료실의 http://www.manmullsang.com/bbs/board.php?bo_table=file&wr_id=1&sca=&sfl=wr_subject&stx=cp21&sop=and에서 찾으시거나 Silicon Labs의 홈페이지(https://www.silabs.com/products/mcu/Pages/USBtoUARTBridgeVCPDrivers.aspx)에서 다운 받아 설치합니다.
2) PC의 장치관리자를 열어 놓습니다.
3) 위의 관련상품 4)에서 언급한 USB 케이블을 연결하고, SW1을 눌러 on으로 하여 LED1이 켜진 것을 확인합니다.
4) PC에서 USB 인식하는 딩동 소리가 나면, 장치관리자에서 포트 항목을 열고, Silicon Labs CP210x USB to UART Bridge에 몇번 포트가 할당되었는지 확인합니다. 만약 10번이상의 포트가 할당되었으면, 마우스 우측 버튼을 누르고 <속성> - <포트설정> - <고급>으로 들어가 COM3 등으로 강제 할당한 후에 확인을 누릅니다.
5) 첨부한 zip 파일에 포함된 KLM_VC_2008.exe를 실행하여 위 4)에서 설정한 포트를 지정하여 <읽어오기>, <기록하기> 등 작업을 하면 됩니다. 통신이 되지 않으면 PC를 재부팅하고, 본 기기의 리셋버튼 SW2를 누른 다음 다시 연결해 봅니다. 그래도 안되면 4) 단계로 다시가서 다른 포트를 지정하고 다시 시도해 봅니다.

 

PC측 프로그램은 2009년에 VC2008로 작성했던 것입니다.

PC측 프로그램 화면 캡쳐입니다.