Aquí hay dos de los muchos enfoques posibles para el problema, uno con un microcontrolador, uno sin. El enfoque del microcontrolador es más sencillo de implementar, la segunda opción simplemente se incluye para completar.
Al principio:
- El diseño físico (dos círculos concéntricos, et cetera ) es irrelevante para el aspecto del diseño electrónico, excepto cuando se trata del diseño de PCB
- El requisito de 12 voltios no está claro, por lo que suponiendo que simplemente especifique un voltaje de fuente de alimentación disponible, no el voltaje de activación del módulo LED requerido
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Supuesto : los LED que se van a utilizar se pueden controlar con corrientes de hasta 30 mA (no LED de alta potencia)
Enfoque 1: basado en microcontroladores.
Seleccione un IC de controlador LED multicanal y controlado en serie, como AMS AS1119 144 canales controlador de LED ($ 4.90 cada uno), y controlarlo a través de cualquier microcontrolador que admita el protocolo I2C (o, para otros controladores, SPI). Un Arduino es un buen tablero de desarrollo de microcontroladores para principiantes para este propósito, mientras que el TI MSP430 Launchpad es un tablero más barato ($ 4.30 incluyendo envío internacional) pero con menos respaldo. / p>
El microcontrolador deberá programarse para enviar comandos en serie al controlador LED para los patrones de LED específicos y los tiempos deseados. Una ventaja adicional es que cada LED individual se puede configurar en un nivel de brillo variable , utilizando señales PWM suministradas externamente (desde el microcontrolador) o internas (dentro del IC del controlador).
Por lo tanto, sus anillos de LED podrían diseñarse para desvanecerse individualmente hasta el máximo brillo, si lo desea.
Los "dos anillos" no son relevantes aquí, simplemente trátelos como 72 LED discretos, para ser conducidos en un patrón de 0, 0 + 1, 0 + 1 + 2, .. 0 + 1 +. .. + 36 .. pausa .. 0 + 1 + ... + 37 .. 0 + 1 + .. + 72.
Si su requerimiento puede reducirse a 32 x 2 = 64 LEDs , se puede usar un controlador de LED incluso más barato y mucho más ubicuo, el Maxim MAX7219 . Aunque este IC se comercializa como un controlador de pantalla numérico de 8 dígitos, también se puede utilizar para 7-segment numeric LED displays of up to 8 digits, bar-graph displays, or 64 individual LEDs ( de la hoja de datos ).
Las ventajas clave de usar el MAX7219 son:
- Hay bibliotecas disponibles públicamente para el MAX7219 para casi todas las plataformas de microcontroladores comunes, incluidos el Arduino y el Launchpad MSP430.
- El IC también está disponible en un paquete DIP, en caso de que necesite soldarlo a mano o cablearlo deadbug style .
La ventaja clave de usar el AS1119 es:
- El IC contiene una bomba de carga integrada, para impulsar los LED con voltaje directo más alto que el suministro disponible , como para cadenas de LED azul o blanco.
El IC del controlador de LED seleccionado deberá configurarse para la corriente deseada por LED. Esto se logra a través de comandos en serie o usando una resistencia de configuración actual, dependiendo del controlador elegido.
Enfoque 2: no se utiliza ningún microcontrolador
Si bien este enfoque realmente no vale la pena dado que las placas de desarrollo de microcontroladores de bajo costo y fácil de programar de hoy en día, así es como construí mi primera pantalla LED muy similar a la que usted describe, hace aproximadamente 25 años. Esto es útil para aquellos con fobia a los microcontroladores incluso hoy.
Seleccione un IC de controlador de barra / punto LED, como el LM3914 de National. Cada uno de estos admite 10 LED o segmentos, por lo que necesitarás 8 de ellos para una cascada de 72 LED.
El LM7914 es Expandable to Displays of 100 Steps , pero se vuelve bastante delicado en cascadas de 8 o más (más de 70 LED), en la práctica.
El esquema de implementación en cascada se proporciona en la hoja de datos. Todo lo que necesita ahora es un generador de voltaje de diente de sierra para alimentar la disposición en cascada. Esto se puede crear utilizando 555 IC de temporizador y componentes adicionales .
No habrá opción para el control de brillo de los LED, solo una corriente fija por LED configurada nuevamente usando un resistor externo en cada LM3914 IC. Además, el patrón de parpadeo en la pregunta original no es muy simple de generar utilizando este mecanismo.
¿Es recomendable este enfoque? En absoluto , pero se ha hecho, por lo que no hay problema al saberlo.