Es dient zum Anzeigen von 4 stelligen Zahlen. Dabei werden optisch ansprechende und extra große 7-Segmentanzeigen bereitgestellt (ca. 25mm Ziffernhöhe, Anzeige rot, wahlweise auch kleinere). Die Ansteuerung erfolgt sehr einfach per I2C-Bus mit einfachen Kommandos. Die Anwendungsmöglichkeiten sind dem Programmierer vorbehalten. Denkbar wäre das Board für den Aufbau von Uhren, Funkuhren, Zählern, Lottozahlgeneratoren, Würfeln, Temperaturanzeigen, Kompass usw., welche von weitem erkennbar sein müssen. In Kombination mit RN-Speak und RN-Control wäre zum Beispiel ein sprechender Wecker denkbar.
Inhaltsverzeichnis
Leistungsmerkmale auf einen Blick
- Sehr einfache Ansteuerung per I2C Bus
- Keine extra Spannungszuführung notwendig da Board über das I2C-Bus Kabel mit Strom verorgt wird
- Programmierbare Helligkeit
- Jedes einzelne Segment der 7-Segmentanzeige kann angesteuert werden
- 4 Dezimalpunkte möglich
- Controller wird nicht belastet. Die Ziffern werden solange angezeigt, bis neue Ziffer gesendet wird. Keine Interrupts oder Bus-Belastung!
- Preisgünstig und schneller Aufbau in wenigen Minuten möglich
- 4 verschiedene Slave Adressen per Jumper wählbar
- Kleines Lochraster Experimentierfeld für Erweiterungen Taster, I2C-Baustein (Funkuhr etc.) etc.
- Kompakt, Roboternetz-Standard-Format 100x78 (halbes Euroformat), Huckepack mit anderen Boards kombinierbar
- Wahlweise mit großen oder kleineren Segmenten bestückbar (Bausatz inkl. große)
- Platinen und Bausatzservice
- Deutsche Doku mit Programmbeispielen für RN-Control und RNBFRA-Board
Aufbau und Anwendung
Der Aufbau der Schaltung ist durch die vorgefertigte Platine bzw. den Bausatz eigentlich völlig problemlos auch von Elektronik-Einsteigern zu bewerkstelligen. Durch den Bestückungsdruck und die Bestückungsliste, etwas weiter hinten in dieser Dokumentation, ist der Aufbau unkritisch. Aufgrund moderner Bauteile (7-Segment Controller) ist es gelungen, das dieses Board nur sehr wenig Bauteile benötigt. Auf Logikbausteine konnte verzichtet werden, da das Board über ein Spezial-IC für die Ansteuerung von 7 Segmentanzeigen verfügt.
Die Schaltung benötigt in der Regel eine Aufbauzeit von ca. 30 – 60 Minuten.
Dennoch einige Anmerkungen zu kleinen Hürden:
- Beim Einlöten der Segmentanzeigen darauf achten das diese richtig herum eingesetzt werden. Der Dezimalpunkt muss nach unten zum IC zeigen.
- Auf dem I2C-Bus muss die Batteriespannung liegen (entsprechend der Roboternetz-Definition). Bei einigen Controllerboards muss dazu ein Jumper auf dem jeweiligen Controllerboard eingesteckt werden. Näheres dazu steht bei der Beschreibung der I2C-Buchse ihres Controllerboards.
Die Batteriespannung darf 7V nicht unterschreiten, falls die großen Segmentanzeigen eingesetzt werden. Ist die Batteriespannung höher als 10V, so muss der im Bestückungsplan eingezeichnete Spannungsregler auch eingelötet werden. Bei 7 bis 10 V Batteriespannung kann dieser wahlweise weggelassen werden. Bei den kleineren Segmentanzeigen reicht bereits 5V aus.
Das waren eigentlich schon die besonderen Punkte die zu beachten sind. Ansonsten natürlich sauber mit einem 15–25 W Lötkolben alles auf der Unterseite verlöten. Grundkenntnisse beim Löten werden empfohlen. Nach dem Aufbau sollten Sie nochmals alle Lötpunkte kontrollieren.
Nach dem Aufbau können Sie das Baord übe rein 10 poliges Kabel mit ihrem Controllerboard verbinden. Eine Funktion ist jedoch erst dann zu ersehen, wenn Sie das Testprogramm auf Ihrem Controller starten.
Erläuterung der Anschlüsse, Regler und Kurzschlussbrücken
| Anschlussbezeichnung | Erläuterung |
| ADR1 | Slave Adresse einstellen
Über diesen Jumper wird die Slave Adresse eingestellt. Über diese Adresse wird das Board später vom Controller angewählt. In dieser Stellung ist die Slave Adresse auf Hex 70 gesetzt
In dieser Stellung ist die Slave Adresse auf Hex 76 gesetzt
Durch diese Stellung wird bestimmt, das die Slave Adresse über den Jumper ADR2 gewählt wird (siehe ADR2)
|
| ADR2 | Slave Adresse einstellen
Dieser Jumper hat nur dann eine Bedeutung, wenn ADR1 entsprechend eingestellt ist (siehe ADR1) In dieser Stellung ist die Slave Adresse auf Hex 72 gesetzt
In dieser Stellung ist die Slave Adresse auf Hex 74 gesetzt
|
| JP1 | Spannungsregler aktiv
Das Board verfügt über einen 8 bzw. 9 V Spannungsregler welcher über das I2C-Buskabel mit der Eingangsspannung (Batteriespannung) versorgt wird. Ist die Batteriespannung unter 10V, so kann der Spannungsregler hiermit überbrückt und weggelassen werden. Der Kurzschlusstecker muss jedoch entfernt werden, wenn die Spannung über 10V liegt. I2C-Bus |
| I2C-Bus | Wenn Sie die I2C-version des Boards gebaut haben, also den entsprechenden Controller eingesteckt haben, dann ist diese I2C-Buchse für die Steuerung zuständig.
Der I2C-Bus benötig nur 2 Leitungen für alle Funktionen. Entsprechend der Roboternetz-Norm wird hier ein 2x5 poliger Stecker angeschlossen. Die Belegung entspricht exakt der von allen Roboternetz-Boards: Pin 1 SCL (Taktleitung) Pin 3 SDA (Datenleitung) Pin 5 +5V (Wird nur ab Version 1.1 der Platine für Experimentierfeld benutzt) Pin 7 +5V (Wird nur ab Version 1.1 der Platine für Experimentierfeld benutzt) Pin 9 Batteriespannung Diese Leitung wird zur Spannungsversorgung benutzt Pin 2,4,6,8 GND Pin 10 INT Diese Leitung wird bei RN-Digi nicht benutzt |
Bestückungsplan
Bauteile Bestückungsliste
Bauteil Wert Beschreibung ---------------------------------------------------------------------------- ADR1 Stiftleiste 3 polig LU 2,5 MS3 ADR2 Stiftleiste LU 2,5 MS2 C1 100n Keramik Kondensator KERKO100N C2 100n Keramik Kondensator KERKO100N C3 2,7n Keramik Kondensator KERKO 2,7N C4 220uF Elko RAD 220/35 I2C-BUS Wannebuchse Gewinkelt WSL 10W IC1 SAA1064 IC SAA1064 LED Ansteuerung SAA 1064 IC2 7808T Spannungsregler 8V 7808 JP1 Stiftleiste 2polig LU 2,5 MS2 LEDSA10-1 SIEBENSEGMENTSC10 Siebensegmentanzeige 21mm hoch Conrad 160032-U0 LEDSA10-2 SIEBENSEGMENTSC10 Siebensegmentanzeige 21mm hoch Conrad 160032-U0 LEDSA10-3 SIEBENSEGMENTSC10 Siebensegmentanzeige 21mm hoch Conrad 160032-U0 LEDSA10-4 SIEBENSEGMENTSC10 Siebensegmentanzeige 21mm hoch Conrad 160032-U0 R1 22k Metallschichtwiderstand 22k METALL 22K R3 10k Metallschichtwiderstand 10k Metall 10,0k R2 18k Metallschichtwiderstand 18k METALL 18,0K T1 BC338-40 Transistor BC 338-40 BC 338-40 T2 BC338-40 Transistor BC 338-40 BC 338-40 3 Stück Befestigungsbolzen 1 Stück Bedruckte Platine Robotikhardware.de 2 Stück Jumper
Schaltplan
Inbetriebnahme der Digitalanzeige
Nachdem Sie das Board aufgebaut bzw. ein Fertigboard erworben haben, wird hier kurz erläutert wie Sie das Board in Betrieb nehmen.
- Bitte vergewissern Sie sich zunächst, ob alle Jumper korrekt entsprechend der vorhergehenden Beschreibung gesteckt sind. Beachten Sie bei der Slave Adresse, das sich diese nicht mit anderen Boards überscheidet. Insbesondere RNBFRA-Besitzer sollten darauf achten das die PCF-Bausteine auf dem RNBFRA-Board eine andere Slave Adresse besitzen.
- Verbinden Sie das Board über ein 10 poliges I2C-Kabel mit ihrem Controllerboard (passende Kabel gibt es bei robotikhardware.de bzw. lassen sich sehr schnell selbst anfertigen). Achten Sie auch darauf dass ihr Controllerboard die Batteriespannung auf den I2C-Bus legt. Bei RN-Control erfolgt dies über einen Jumper, welcher standardmäßig bereits richtig eingesteckt ist.
- Laden Sie das nachfolgende Testprogramm in Ihren Controller und betätigen Sie Taster 2
Das war´s!
Beispielprogramm für RN-Control
Wie einfach das Board angesteuert wird, kann dem Beispielprogramm entnommen werden. Es ist empfehlenswert, die Unterfunktionen einfach in ein eigenes Programm zu übernehmen. Einfacher geht’s nicht mehr! Wer noch mehr Infos zu der Ansteuerung benötigt kann auch in das Datenblatt des IC´s SAA1064 schaun, dieses ist auf der CD (die dem Bausatz beiliegt) enthalten.
Tastenbelegung im Demo
Taste 1 Zeigt auf allen 4 Ziffern eine 0
Taste 2 Zählt nacheinander alle 4 Ziffern von 0 auf 9 hoch
Taste 3 In dem Demo nicht verwendet
Taste 4 In dem Demo nicht verwendet
Taste 5 In dem Demo nicht verwendet
'###################################################
'rncontrol_digitest.BAS Demo zu RN-Digi
'für
'RoboterNetz Board RN-CONTROL ab Version 1.1 und
'Zusatzboard RN-DIGI (vierstellig großes LED-Display per I2C)
'
'Aufgabe:
' Dieses Testprogramm demonstriert die Ansteuerung von RN-Digi
' Den verschiedenen Tasten sind bestimmte Funktionen zugeordnet
' Taste 1: Alle Ziffern auf 0 stellen (genau wie bei Reset)
' Taste 2: Nacheinander alle Ziffern von 0 bis 9 zählen
'Autor: Frank
'Weitere Beispiele und Beschreibung der Hardware
'unter http://www.Roboternetz.de oder robotikhardware.de
'Eigene Programmbeispiele sind im Roboternetz gerne willkommen!
'##############################################################
Declare Function Tastenabfrage() As Byte
Declare Sub Led_display_init()
Declare Sub Led_display(byval Ziffer As Byte , Byval Zahl As Byte)
$regfile = "m16def.dat"
Const Rn_digi_slave_write = &H70
Const Rn_digi_slave_read = &H71
Const Dezimalpunktziffer = 2 'Segment wo Dezimalpunkt leuchten soll (0=keinen)
Dim Segmente As Byte
Dim Z As Byte
Dim I As Byte
Dim N As Integer
Dim Ton As Integer
$crystal = 16000000 'Quarzfrequenz
$baud = 9600
Config Adc = Single , Prescaler = Auto 'Für Tastenabfrage und Spannungsmessung
Config Pina.7 = Input 'Für Tastenabfrage
Porta.7 = 1 'Pullup Widerstand ein
Dim Taste As Byte
I2cinit
Led_display_init
I = 0
Sound Portd.7 , 400 , 450 'BEEP
Sound Portd.7 , 400 , 250 'BEEP
Sound Portd.7 , 400 , 450 'BEEP
Print
Print "**** RN-CONTROL V1.4 *****"
Print "Das neue Experimentier- und Roboterboard"
Print
Do
Taste = Tastenabfrage()
If Taste <> 0 Then
Select Case Taste
Case 1
For Z = 1 To 4
Led_display Z , 0
Next Z
Case 2
For Z = 1 To 4
For I = 0 To 9
Led_display Z , I
Waitms 300
Next I
Next Z
Case 3
Case 4
Case 5
End Select
Sound Portd.7 , 400 , 500 'BEEP
End If
Waitms 100
Loop
End
'Diese Unterfunktion fragt die Tastatur am analogen Port ab
Function Tastenabfrage() As Byte
Local Ws As Word
Tastenabfrage = 0
Ton = 600
Start Adc
Ws = Getadc(7)
If Ws < 1010 Then
Select Case Ws
Case 410 To 450
Tastenabfrage = 1
Ton = 550
Case 340 To 380
Tastenabfrage = 2
Ton = 500
Case 265 To 305
Tastenabfrage = 3
Ton = 450
Case 180 To 220
Tastenabfrage = 4
Ton = 400
Case 100 To 130
Tastenabfrage = 5
Ton = 350
End Select
Sound Portd.7 , 400 , Ton 'BEEP
End If
End Function
Sub Led_display_init()
I2cstart
I2cwbyte Rn_digi_slave_write
I2cwbyte 0 'Control Byte
'Dynamic Alternative Mode und Helligkeit
'Die oberen 3 Bits bestimmen die Helligkeit
'Wenn es dunkler sein soll dann z.b. &B0110111
I2cwbyte &B1110111
I2cstop
'Alle Ziffern auf 0
For Z = 1 To 4
Led_display Z , 0
Next Z
End Sub
Sub Led_display(ziffer An Byte , Zahl As Byte)
I2cstart
I2cwbyte Rn_digi_slave_write
I2cwbyte Ziffer
Select Case Zahl
Case 0:
Segmente = &H3F
Case 1:
Segmente = &H06
Case 2:
Segmente = &H5B
Case 3:
Segmente = &H4F
Case 4:
Segmente = &H66
Case 5:
Segmente = &H6D
Case 6:
Segmente = &H7D
Case 7:
Segmente = &H07
Case 8:
Segmente = &H7F
Case 9:
Segmente = &H67
Case Else :
Segmente = &H80 'Ansonsten Dezimalpunkt
End Select
If Dezimalpunktziffer = Ziffer Then Segmente = Segmente Or &H80
I2cwbyte Segmente
I2cstop
End Sub
Damit haben Sie den ersten Einstieg erfolgreich abgeschlossen. Wenn Sie das Demoprogramm gründlich studieren, werden Sie viele Sachen davon ableiten und in eigenen Programmen verwenden können.
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Siehe auch
Weblinks
