CQ_V850 でドットマトリックス LED の実験

8×8ドットマトリックス LED の点灯実験をしました。使用したのは、秋月で売っていた TOM-1588BH です。



前回の実験では3桁の7セグメント LED を使用しましたが、それを8桁に拡張すると考えればいいと思います。つまり、各列が1つの7セグ LED に相当し、各列の点灯状態(0x00〜0xff)が、7セグ LED に表示される数値に相当するという訳です。

単純に8桁に拡張するのであれば、P90〜P97 を列の点灯内容に、P98〜P915 を点灯する列の選択に使用すればよいのですが、8つのポートを使用して点灯する列を1つ選択するのは無駄なので、3-to-8 ラインデコーダの TC74HC238AP を使用しました。3つのポートを使用すれば 0x00〜0x07 を表現できるので、点灯する列を決定できます。今回は P98〜P910 を使用しました。

接続のメモです。(n = 1, 2, …, 8)

[CON3-1] +3.3V → 74HC238(V_CC)
[CON3-1] +3.3V → 74HC238(G1)
[CON3-10] GND → 74HC238(G2A)
[CON3-10] GND → 74HC238(G2B)
[CON3-10] GND → 74HC238(GND)

[CON1-9] P98 → 74HC238(A)
[CON1-10] P99 → 74HC238(B)
[CON1-11] P910 → 74HC238(C)

74HC238(Y0) → 10kΩ → 2SC1815<1>(E)
74HC238(Y1) → 10kΩ → 2SC1815<2>(E)
74HC238(Y2) → 10kΩ → 2SC1815<3>(E)
74HC238(Y3) → 10kΩ → 2SC1815<4>(E)
74HC238(Y4) → 10kΩ → 2SC1815<5>(E)
74HC238(Y5) → 10kΩ → 2SC1815<6>(E)
74HC238(Y6) → 10kΩ → 2SC1815<7>(E)
74HC238(Y7) → 10kΩ → 2SC1815<8>(E)

[CON3-10] GND → 2SC1815<n>(B)

2SC1815<1>(C) → (-)LED(COL1)
2SC1815<2>(C) → (-)LED(COL2)
2SC1815<3>(C) → (-)LED(COL3)
2SC1815<4>(C) → (-)LED(COL4)
2SC1815<5>(C) → (-)LED(COL5)
2SC1815<6>(C) → (-)LED(COL6)
2SC1815<7>(C) → (-)LED(COL7)
2SC1815<8>(C) → (-)LED(COL8)

[CON1-1] P90 → 680Ω → (+)LED(ROW1)
[CON1-2] P91 → 680Ω → (+)LED(ROW2)
[CON1-3] P92 → 680Ω → (+)LED(ROW3)
[CON1-4] P93 → 680Ω → (+)LED(ROW4)
[CON1-5] P94 → 680Ω → (+)LED(ROW5)
[CON1-6] P95 → 680Ω → (+)LED(ROW6)
[CON1-7] P96 → 680Ω → (+)LED(ROW7)
[CON1-8] P97 → 680Ω → (+)LED(ROW8)

以下、主要なコードです。タイマ割り込みハンドラで P9H への出力値を0から7まで変化させると、74HC238 経由で点灯する列が切り替わります。また、列の表示内容を P9L に出力します。100回ごとに以下の2パターンを交互に表示します。

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#define T 128

static unsigned char led[8] = {
  0x55, 0xaa, 0x55, 0xaa,
  0x55, 0xaa, 0x55, 0xaa
};
static int cur = 0;
static int count = 0;

// ポート初期化
void init_port()
{
  // P90〜P98の設定
  PMC9L = 0; // 入出力ポート
  PM9L  = 0; // 出力モード
  P9L   = led[cur];
  P9L   = 0;

  // P98〜P910の設定
  PMC9H = 0; // 入出力ポート
  PM9H  = 0; // 出力モード
  P9H   = (unsigned char)cur;
}

// タイマ初期化
void init_timer()
{
  // TMP1の設定
  TP1CE   = 0; // 動作禁止
  TP1CKS  = 7; // fxx/512
  TP1MD   = 0; // インターバル・タイマ・モード
  TP1CCR0 = T - 1;
  TP1CE   = 1; // 動作許可
}

// 割り込み初期化
void init_intc()
{
  // INTTP1CC0
  TP1CCPR0 = 0; // 割り込み優先度 = 0
  TP1CCMK0 = 0; // 割り込み許可
}

// タイマ割り込みハンドラ
void timer_int_handler()
{
  int i;

  if (++count == 100) {
    // LEDに表示する値を変更
    count = 0;

    for (i = 0; i < 8; i++) {
      led[i] = ~led[i];
    }
  }

  // 列の切り替え
  if (++cur == 8) cur = 0;
  P9H = (unsigned char)cur;

  // 列の内容を設定
  P9L = led[cur];
}

【備考】gcc で開発しています。

4桁の7セグメント LED

この夏から LED などで遊ぶようになって以来、秋葉原で4桁の7セグメント LED を見たことがなかったのですが、ラジオ会館の若松通商で、アノードコモンの TLR4115 というやつを発見しました（157円）。

迷わず購入したのですが、すでに3桁まで実験したこともあり、点灯させてみようという気が全く起こりません（苦笑）

CQ_V850 で7セグメント LED の実験 (3)

3桁7セグ LED の点灯実験をしました。使用したのは、秋月で売っていた C-533SR（カソードコモン）です。



この LED は a〜g および dp が共通ですので、3桁同時点灯はできませんが、前回の実験と比較して、配線がすっきりしました。

接続のメモです。(n = 1, 2, 3)

[CON3-1] +3.3V → 74HC4511(V_CC)
[CON3-1] +3.3V → 74HC4511(LT)
[CON3-1] +3.3V → 74HC4511(BI)
[CON3-10] GND → 74HC4511(LE)
[CON3-10] GND → 74HC4511(GND)

[CON1-1] P90 → 74HC4511(A)
[CON1-2] P91 → 74HC4511(B)
[CON1-3] P92 → 74HC4511(C)
[CON1-4] P93 → 74HC4511(D)

74HC4511(a) → 680Ω → LED(a)
74HC4511(b) → 680Ω → LED(b)
74HC4511(c) → 680Ω → LED(c)
74HC4511(d) → 680Ω → LED(d)
74HC4511(e) → 680Ω → LED(e)
74HC4511(f) → 680Ω → LED(f)
74HC4511(g) → 680Ω → LED(g)

[CON3-10] GND → 2SC1815<n>(B)
2SC1815<n>(C) → (-)LED<n>

[CON1-9] P98 → 10kΩ → 2SC1815<1>(E)
[CON1-10] P99 → 10kΩ → 2SC1815<2>(E)
[CON1-11] P910 → 10kΩ → 2SC1815<3>(E)

以下、主要なコードです。タイマ割り込みハンドラで点灯する LED を切り替え、表示する値を 74HC4511 に出力します。また、100回ごとに数値をインクリメントしています。基本的には前回の実験とまったく同じなのですが、カソードコモンですのでポートへの出力値が前回とは反転しています。

#define T 256

static int led[3] = { 0, 0, 0 };
static int cur = 0;
static int count = 0;

// ポート初期化
void init_port()
{
  // P90〜P94の設定
  PMC9L = 0; // 入出力ポート
  PM9L  = 0; // 出力モード
  P9L   = (unsigned char)led[cur];

  // P98〜P910の設定
  PMC9H = 0; // 入出力ポート
  PM9H  = 0; // 出力モード
  P9H   = (unsigned char)(1 << cur);
}

// タイマ初期化
void init_timer()
{
  // TMP1の設定
  TP1CE   = 0; // 動作禁止
  TP1CKS  = 7; // fxx/512
  TP1MD   = 0; // インターバル・タイマ・モード
  TP1CCR0 = T - 1;
  TP1CE   = 1; // 動作許可
}

// 割り込み初期化
void init_intc()
{
  // INTTP1CC0
  TP1CCPR0 = 0; // 割り込み優先度 = 0
  TP1CCMK0 = 0; // 割り込み許可
}

// タイマ割り込みハンドラ
void timer_int_handler()
{
  if (++count == 100) {
    // LEDに表示する値を変更
    count = 0;
    led[0] += 1;
    if (led[0] == 10) {
      led[0] = 0;
      led[1] += 1;
      if (led[1] == 10) {
        led[1] = 0;
        led[2] += 1;
        if (led[2] == 10) {
          led[2] = 0;
        }
      }
    }
  }

  // 点灯LEDの切り替え
  if (++cur == 3) cur = 0;
  P9H = (unsigned char)(1 << cur);

  // 点灯LEDの値を設定
  P9L = (unsigned char)led[cur];
}

デバッグ用回路として作っておくと便利そうですが、この程度の配線でも何度か間違えましたので、ユニバーサル基板上に作ろうとすると失敗してしまうかもしれません。経験のためにも挑戦したいと考えてはいるのですが、今はブレッドボードで数をこなしていく時期なのかなとも思っています。

【備考】gcc で開発しています。

CQ_V850 で7セグメント LED の実験 (2)

7セグメント LED 用の BCD デコーダ/ドライバ SN74LS47 を使い、複数の7セグメント LED を点灯させる実験をしました。



最初は4桁で実験する予定だったのですが、3桁で力尽きました。二度とやりたいとは思いません。ブレッドボードでこの有様ですから、この回路を基板にはんだ付けするのは無理だと思います（苦笑）

前回の実験のようなスタティック点灯では、各 LED に0〜9を点灯させるのに7つのポートが必要でしたが、74LS47 を使うと LED の数に関係なく4ポートで済みます（74LS47 を使用しなくても、ダイナミック点灯であれば7ポートで済むとは思います）。今回の実験では、LED に表示する値の出力に P90〜P93 の4ポート、点灯させる LED の選択に P98〜P910 の3ポートを使用しました。

接続のメモです。(n = 1, 2, 3)

[CON3-1] +3.3V → SN74LS47(V_CC)
[CON3-10] GND → SN74LS47(GND)

[CON1-1] P90 → SN74LS47(A)
[CON1-2] P91 → SN74LS47(B)
[CON1-3] P92 → SN74LS47(C)
[CON1-4] P93 → SN74LS47(D)

SN74LS47(a) → 680Ω → LED<n>(a)
SN74LS47(b) → 680Ω → LED<n>(b)
SN74LS47(c) → 680Ω → LED<n>(c)
SN74LS47(d) → 680Ω → LED<n>(d)
SN74LS47(e) → 680Ω → LED<n>(e)
SN74LS47(f) → 680Ω → LED<n>(f)
SN74LS47(g) → 680Ω → LED<n>(g)

[CON3-1] +3.3V → 2SA1015<n>(B)
2SA1015<n>(C) → (+)LED<n>

[CON1-9] P98 → 10kΩ → 2SA1015<1>(E)
[CON1-10] P99 → 10kΩ → 2SA1015<2>(E)
[CON1-11] P910 → 10kΩ → 2SA1015<3>(E)

以下、主要なコードです。タイマ割り込みハンドラで点灯する LED を切り替え、表示する値を 74LS47 に出力します。また、100回ごとに数値をインクリメントしています。

#define T 256

static int led[3] = { 0, 0, 0 };
static int cur = 0;
static int count = 0;

// ポート初期化
void init_port()
{
  // P90〜P94の設定
  PMC9L = 0; // 入出力ポート
  PM9L  = 0; // 出力モード
  P9L   = (unsigned char)led[cur];

  // P98〜P910の設定
  PMC9H = 0; // 入出力ポート
  PM9H  = 0; // 出力モード
  P9H   = (unsigned char)~(1 << cur);
}

// タイマ初期化
void init_timer()
{
  // TMP1の設定
  TP1CE   = 0; // 動作禁止
  TP1CKS  = 7; // fxx/512
  TP1MD   = 0; // インターバル・タイマ・モード
  TP1CCR0 = T - 1;
  TP1CE   = 1; // 動作許可
}

// 割り込み初期化
void init_intc()
{
  // INTTP1CC0
  TP1CCPR0 = 0; // 割り込み優先度 = 0
  TP1CCMK0 = 0; // 割り込み許可
}

// タイマ割り込みハンドラ
void timer_int_handler()
{
  if (++count == 100) {
    // LEDに表示する値を変更
    count = 0;
    led[0] += 1;
    if (led[0] == 10) {
      led[0] = 0;
      led[1] += 1;
      if (led[1] == 10) {
        led[1] = 0;
        led[2] += 1;
        if (led[2] == 10) {
          led[2] = 0;
        }
      }
    }
  }

  // 点灯LEDの切り替え
  if (++cur == 3) cur = 0;
  P9H = (unsigned char)~(1 << cur);

  // 点灯LEDの値を設定
  P9L = (unsigned char)led[cur];
}

【備考】gcc で開発しています。

CQ_V850 で7セグメント LED の実験 (1)

7セグメント LED のスタティック点灯の実験を行いました。使用したのは秋月で4個100円で売ってた LN516RA（アノードコモン）です。



後先考えず P90〜P96 に適当につないだら、激しく使いにくくなってしまいました。

[CON3-1] +3.3V → 2SA1015(B)
[CON3-8] P37 → 10kΩ → 2SA1015(E)
2SA1015(C) → (+)LED
LED(e-) → 680Ω → P90 [CON1-1]
LED(d-) → 680Ω → P91 [CON1-2]
LED(c-) → 680Ω → P92 [CON1-3]
LED(g-) → 680Ω → P93 [CON1-4]
LED(f-) → 680Ω → P94 [CON1-5]
LED(a-) → 680Ω → P95 [CON1-6]
LED(b-) → 680Ω → P96 [CON1-7]

この週末には、回路図エディタを探したいと思ってます…

以下、主要なコードです。1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0 の点灯パターンを繰り返します。

#define T (20000000 / 512) // 1000ms周期

static const unsigned char led[] = {
  0xbb, // 1 (b + c)
  0x94, // 2 (a + b + d + e + g)
  0x91, // 3 (a + b + c + d + g)
  0xa3, // 4 (b + c + f + g)
  0xc1, // 5 (a + c + d + f + g)
  0xe0, // 6 (c + d + e + f + g)
  0x9b, // 7 (a + b + c)
  0x80, // 8 (a + b + c + d + e + f + g)
  0x83, // 9 (a + b + c + f + g)
  0x88, // 0 (a + b + c + d + e + f)
};
static const unsigned char *cur = led;
static const unsigned char *end = led + sizeof(led) / sizeof(unsigned char);

// ポート初期化
void init_port()
{
  // P90〜P96の設定
  PMC9L = 0; // 入出力ポート
  PM9L  = 0; // 出力モード
  P9L = *cur;

  // ポート37の設定
  PM37 = 0; // 出力モード
  P37 =  0; // Lレベル
}

// タイマ初期化
void init_timer()
{
  // TMP1の設定
  TP1CE   = 0; // 動作禁止
  TP1CKS  = 7; // fxx/512
  TP1MD   = 0; // インターバル・タイマ・モード
  TP1CCR0 = T - 1;
  TP1CE   = 1; // 動作許可
}

// 割り込み初期化
void init_intc()
{
  // INTTP1CC0
  TP1CCPR0 = 0; // 割り込み優先度 = 0
  TP1CCMK0 = 0; // 割り込み許可
}

// タイマ割り込みハンドラ
void timer_int_handler()
{
  if (++cur == end) cur = led;
  P9L = *cur;
}

【備考】gcc で開発しています。