¿Cómo manejaría unos 440 LED sin romper el banco?

Comenzaría el diseño buscando el IC del controlador LED disponible en el mercado (es decir, Google "led matrix ic").

Por ejemplo, el LE171596A le permite controlar 96 LED, por lo que necesitaría ~ 5 de ellos. El chip cuesta alrededor de $ 9 en Mouser.

El controlador le permite encender y apagar un solo LED (o grupos de ellos), por lo que para mostrar cualquier cosa significativa, necesita actualizar los registros del controlador todo el tiempo (piense: como si se manejara dinámicamente un segmento de 7 segmentos). Pantalla LED). Para lograrlo, necesita una MCU rápida con SPI y DMA . Puede ser demasiado para un AVR clásico (como ATmega328), pero un Xmega podría hacerlo. Además, prácticamente cualquier Cortex-M con DMA es adecuado para esta tarea.

Una vez que descubras qué construir (los componentes) necesitas colocarlos en un PCB. Supongo que las 4 capas serán lo mínimo para obtener un espacio decente entre los LED. Afortunadamente, puedes pedirlos fácilmente para China.

Ha elegido LEDs THT: esto trae el problema, que si los empaqueta bien, no habrá espacio para otros componentes en el otro lado de la PCB (condensadores, IC de controlador). Los LED SMD son mucho más adecuados para pantallas matriciales.

Finalmente, también necesita una fuente de alimentación de alto voltaje y bajo voltaje. Estos también están disponibles para la venta (por ejemplo, MeanWell). Si el voltaje es demasiado alto, los conductores disiparán demasiada energía (y entrarán en autoprotección o explotarán).

Algunas opciones:

• utilice una matriz de LED, con sus propios controladores de fila y columna. Se necesitan 8 filas + 55 salidas de columna, un enfoque común es utilizar registros de desplazamiento para las columnas. TPIC6B595 puede ser una buena opción porque puede acumular mucha corriente.

  = > La mejor opción si quieres aprender mucho

• utilizar chips de controlador de LED. MAX 7219 controla 8x8 LED, por lo que necesitaría 7. Se puede comprar un módulo con un máximo de 7219 + 8x8 LED por menos de $ 1 en China ...

  = > La mejor relación calidad-precio para una pequeña pantalla

• utilice LED direccionables en serie, como WS2801 o WS2812.

  = > Recomendado si quieres tener mucho espacio entre los LEDs. ¡Y son RGB!

• compre un panel LED listo para usar con controladores integrados (multiplexados ...). Un panel de 64x16 es < $ 10, pero el costo de envío duplica ese precio.

  = > la mejor opción si más adelante desea extender su experiencia a pantallas más grandes.

No dice exactamente lo que significa "romper el banco", y debería darse cuenta de que una de las primeras cosas que un ingeniero preguntará (y debería) es: "¿Cuáles son exactamente los requisitos?" En este caso, ¿están bien 40 dólares para los conductores?

Este truco consiste en alejarse del enfoque de matriz multiplexada e ir con el enfoque dirigido en serie como sugirió Wouter, pero utilizando una red de serie casera en lugar de LED con la capacidad incorporada.

El IC estándar para este tipo de cosas es el 74HC594. Uno proporcionará 8 bits de unidad, por lo que necesitaría 55 o menos. Jameco, por ejemplo, los venderá por alrededor de 65 centavos cada uno.

La idea es conectarlos en una cadena larga y actualizar la matriz completa en una única ráfaga de 440 bits. Por ejemplo, si utiliza una velocidad de reloj de salida de 1 MHz, solo tomará 0,44 ms y esto será invisible.

También necesitarías 440 resistencias limitadoras actuales, pero como comprarías en grandes cantidades, deberías poder obtener con menos de 10 dólares por esas.

Finalmente, necesitaría una fuente de alimentación de 5 a 6 voltios, y suponiendo que 10 mA por LED debería dimensionar esto como 5 amperios.