Matriz modulo led p10 RGB

¿Quieres agregarle color a tu proyecto? estos módulos a colores son medianamente un poco mas complejos que los de un solo color. Es como juntar tres módulos de color Rojo, Verde y Azul en un solo Modulo. Combinando estos colores obtenemos el resto de colores. Ahora en la actualidad hay cientos de fabricantes, que sus diseños son similares, pero no iguales. Estos están construidos para mostrar imágenes full vídeo.  Esta es la razón por que los microcontroladores de 8 bits se quedan cortos. Sin embargo, podemos encontrar en la web con Arduino.

Estos Módulos RGB están construidos con 24 registros de desplazamiento ICN2025, mosfets y decodificadores. La orientación se da mediante flechas impresas en su PCB. 

Personalmente he probado estos módulos matriciales RGB con Arduino. El consumo de Memoria RAM y procesador es al máximo, si le agregamos una librería más, quedaría saturado el Arduino uno. He visto que la librería que usa tiene una resolución de colores es de 12 bits. Lo ideal es a 24 bits. Pero no podemos pedirle más aun procesador de 8 bits con recursos limitados. Estos módulos demandan gran cantidad de velocidad y Memoria. Lo ideal sería controlarlos con un micro de 32 bits de gama alta.

no pretendo decirles que el Arduino es malo, al contrario, es bueno, es más le dedicare un artículo completo más adelante con Arduino. Sin embargo, hay personas que quieren aprender de estos módulos a profundidad. cuando uno va más lejos se va directo a escudriñar las librerías y el hardware, estas son realizados por programadores más expertos. Para empezar con estos módulos. necesitamos saber de su esquemático. vemos que a simple vista utilizan registros de desplazamiento. Lo que podemos hacer primero es implementar rápidamente un puerto SPI por software. Para luego ir jugando con los otros pines de control.

Aplicaciones con Módulos led P10 RGB

A lo largo de muchos años se han mejorado con cada año que pasan estos módulos a colores, que te dan confianza al montar un proyecto.

Si lo que pretendes es adentrarte más a profundidad y realizar proyectos de mayor complejidad que implican uso de mayor cantidad de módulos RGB. Como, por ejemplo:

• Marcador para tráfico de vehículos (carril saturado, desvió, libre).
• Marcador para bolsas de valores Forex u otros.
• Marcador de Precios (gasolineras, mercados, Hoteles, deportivos y Estaciones meteorológicas).
• Marcador para casa de cambio de moneda.
• Marcador de tarifas (Producción, Terminales, aeropuertos y Hospitales).
• Sistema de visualización Meteorológica (Temperatura, Presión, Radiación UV).

En realidad, hay más proyectos donde puedes aplicarlos. Es cierto que existen tarjetas controladoras. Pero estas están limitadas. No pueden imprimir variables con 3 decimales. Entonces necesitas aprender el puerto HUB75.  Nosotros te presentamos un Código simple y fácil de entender escrito en C para Atmel Studio.

Modulo Led P10 RGB 16×32

Están construidos con 512 leds RGB tipo SMD. El que vamos a controlar tiene un scan de 1/4. Estos datos los podemos apreciar por parte reverso del módulo exactamente en la serigrafia donde indica fecha de manufactura, modelo y scan. Que es el scan?. Para dibujar una imagen en el módulo necesitamos encenderlo por partes. por ejemplo, para el módulo de 16 filas con scan 1/4, nos dice que debemos imprimir 4 en 4. Es decir, para dibujar debemos encender las 4 primeras filas luego las 4 siguientes y así sucesivamente hasta llegar a las 4 últimas filas. Si logras entenderlo bien. por qué los módulos P10 vienen en scan tipo 1/2, 1/4, 1/8 y 1/16. Generalmente los de 1/2 y 1/4 tienen mayor brillo estos pueden operar a contra luz del sol.

Interfaz Hub75

Tienen una interfaz de comunicación HUB75. Estos paneles requieren 12 o 13 pines digitales (datos de 6 bits, control de 5 o 6 bits) y una buena fuente de alimentación de 5V, al menos un par de amperios por panel. Tenga en cuenta que estas pantallas normalmente están diseñadas para funcionar con FPGA u otros procesadores de alta velocidad; no tienen control PWM incorporado de ningún tipo. En cambio, se supone que debe volver a dibujar la pantalla una y otra vez para ‘PWM’ manualmente todo el asunto. Por el reverso del módulo encontramos una entrada y salida del puerto Hub75 Debe guiarse por las flechas que están impresas en la misma placa del módulo.

Observe que hay 4 o 3 conexiones a Tierra, esto es muy importante que estén conectados para no tener ruido en la señal de dato.

Controlando con Atmega328p

Aquí te mostramos el código que controla un bit por color. Es decir, solo puedes sacar el color rojo, verde, azul y la combinación de estos tres que mencione. Aquí entra un detalle importante. Para obtener mas combinación de colores necesitas darle mas bits por color. De esta forma tendrías una paleta de colores. Para dibujar imágenes necesitas de mayor gama de colores.

Si le damos 8 bits por color significa que tendremos 255 niveles de brillo por color. Al combinar los tres colores de 8 bits nos da 16 millones de colores. ¿Pero como obtenemos variar el brillo de un led utilizando registros de desplazamiento? Utilizando la modulación BCM (Binary Code Modulation). Es similar al PWM. En la Matriz led P10 tenemos 512 leds RGB. Cada uno está compuesto por tres colores lo que nos da un total de 1536 leds. Es decir, debemos controlar 1536 salidas de BCM o PWM.

En esta página web describo a profundidad como funciona una modulación BCM utilizando un registro 74h595 y 8 leds  https://www.letreros-led.com/juego-de-luces-led/

Nuestro programa para manejar Módulos RGB. Utiliza un temporizador para barrer continuamente las filas, el envió de datos y el procesamiento lo realiza el micro atmega328p. Lo que nos deja con un margen mínimo para realizar otras tareas.

Esquema De Conexión

El micro trabaja con una frecuencia de 16Mhz. Cada línea de datos esta con su nombre. Por ejemplo, R1 pertenece a la línea de datos de color Rojo de la parte alta del módulo. R2 a la parte baja y así sucesivamente. El resto de líneas pertenecen al reloj, latch y enable.

Las líneas AA y BB pertenecen a dirección. Es decir, con estas dos líneas podrás direccionar en que filas primero llenaras datos. Las señales de reloj y latch son para cargar datos en los registros. Enable es la última llave para habilita los datos cargados en los respectivos registros. Finalmente, el tiempo que Enable este activado los leds estarán encendidos.

Resultados y Descarga

Al conectar verifique bien la conexión, lo puedes armar en un protoboard para una prueba rápida, tener en cuenta que la alimentación es de 5V en general. 

Descargue en esta dirección el programa: https://mega.nz/file/n9pxVC6a#Q_5sP7UNxijRr2fx53w3gj4x_g5uSYMlNq7xoeCM9SU

Esta compilado en C para Atmel studio 7, usando el microcontrolador ATMEGA328P a 16MHZ.