Sa, 09.01.10, 03:14
Die Einschaltdauer kann man der LEDs wegen durchaus auf 1 ms und weniger setzen, allerdings will man ja noch etwas Prozessorzeit für andere Dinge nutzen, unter 1 ms sollte man deshalb nicht unbedingt gehen (für 1 bis 8 MHz Takt des AVR). Das Beste wäre, das Umschalten in einem Timer-Interrupt zu erledigen. Im Main-Loop geht zwar auch, führt aber sehr schnell zu einem umgleichmäßigen Flackern der Anzeige. Je nachdem ob andere Oprationen nach einem kompletten Druchlauf aller Stellen erfolgen (dann flackern alle Stellen gleich und es fällt weniger auf, ist aber wahrnehmbar) oder ob man andere Operationen zwischen jedem Stellenwechsel durchführt, dann schwankt die Helligkeit der einzelnen Stellen.
Das ganze ist nicht weltbewegend kompliziert aber für Anfänger u.U. nicht geeignet. Man sollte sich zumindest schonmal mit Arrays befasst haben (obwohl man bei so wenigen Stellen notfalls auch mit einzelnen Variablen pro Stelle arbeiten kann, davon rate ich jedoch dringend ab).
Immer pro Stelle 1 Byte vorsehen ()also ein Array mit 4 Bytes), welches pro 1 Byte die aktiven Segmente der jeweiligen Stelle enthält. Wenn man die Schaltung dann noch so verdrahtet, dass alle 8 Segmente an einem Port (A, B, C, D usw.) hängen, muss man in der Multiplexing-Routine nur noch dieses eine Byte auf den Port kopieren.
Der Schaltplan berücksichtigt dies derzeit nicht. PORTC ist nicht dafür geignet, da ADC6 und ADC7 nur als Analogeingang genutzt werden können. Um evtl. den PC per RS232 anschließen zu können, sollte man sich außerdem TxD und RxD frei halten.
Wesentlich aufwändiger als das Multiplexing selbst, aber ebenfalls kein Hexenwerk, ist es die anzuzeigenden Zahlen in die passenden Bitmuster umzuwandeln. Das macht man mit einem Array mit 10 Einträgen: 0...9 und an jeder Stelle ist dann das Bitmuster der Zahl 0 bis 9 abgelegt. Immer wenn der anzuzeigende Wert geändert wird, wird er neu ins Array mit den durch die Multiplexing-Routine ausgelesenen Bytes kopiert. Die Dezimalpunkte sollte man separat behandeln.
So ungefähr muss das Multiplexing aussehen:
1. alle Stellen ausschalten
2. Segmente für Stelle n aktiveren
3. Stelle n einschalten
4. Wenn n < 2, dann n = n + 1, sonst n=0 [ich gehe von Zählweise 0, 1, 2 aus, Zählweise 1, 2, 3 geht aber ebenfalls]
5. ggf. 3..5 ms warten (oder wir befinden uns ohnehin in einem Interrupt, dann gibt der das Timing vor. *)
6. weiter bei 1.
*) Eine Delay-Routine ist dann nicht mehr notwendig. Delays in Interrupts sind in 99,9% der Fälle Blödsinn, meist fatal und sollten vermieden werden, da sie schnell dazu führen, dass der Prozessor zu gar nichts anderem mehr kommt und das Programm dann hängt. Wenn man diesen Zusammenhang nicht kennt sucht man u.U. auch noch an einer völlig anderen Stelle den Fehler.
Je nach Farbe der LEDs (und je nach Atmel-Typ) kann man entweder den Atmel mit der LED-Spannung versorgen oder aber man sollte in die 8 IO-Leitungen, die zu den Segmenten gehen noch Widerstände einfügen.
Widerstände nach den Transitoren gehen auch, führen dann aber dazu, dass jede Stelle in der Helligkeit schwankt, je nachdem wie viele Segmente für diese Stelle gerade aktiv sind, da sich der LED-Strom auf alle eingeschalteten Segmente aufteilt.
Ja nachdem ob man Löt-faule oder Programmier-fauler ist, kann man das aber in Software kompensieren, indem man die Einschaltdauer der jeweiligen Stelle von der Anzahl ihrer aktiven Segmente abhängig macht. Dann muss man allerdings die Einschaltdauer im Mikrosekunden-Bereich variieren und das ganze geht nur vernünftig mit einem Timer-Interrupt (der dann je nach gewünschter Einschaltdauer bei jedem Weiterschalten einer Stelle mit einem neuen Wert initialisiert wird).
Wenn der Atmel die Zeit zählen soll, dann wird es ohne Quarz mehrere Minuten Abweichung pro Tag geben und selbst wenn man das ganze kalibriert wird es sicher noch mindestens 1 Minute schwanken und je nach Temperatur und Spannung des Controller variiert der interne RC-Oszillator ebenfalls.
Einige Atmels erlauben einen Uhrenquarz separat zum Prozessortakt, der lässt dann nur einen Zähler laufen, der Prozessor selbst kann mit voller Geschwindigkeit laufen. Ich empfehle hier den ATmega88, ATmega168 oder ATmega328 (alles die gleiche Familie nur mit 8, 16 oder 32 kB Programmspeicher). Die laufen auch schon ab 1,8V (dann allerdings sollte man den Takt auf 4 MHz runterteilen) , damit kann man die ganze Schaltung mit 2V (bei roten LEDs) betreiben und ohne Vvorwiderstände auskommen. Eine gewisse Strombegrenzung bieten die IO-Ports des Atmel selbst (je niedriger die Versorgungsspannung, desto niedriger der maximal mögliche Ausgangsstrom)
Der Mega8 ist veraltet und sollte nicht mehr eingesetzt werden!
mein problem ist, dass ich gleichzeitig verschiedene Werte auf den Anzeigen Schalten möchte also z.B.
