https://github.com/hmbusch

Oder wer direkt zu den Arduino-Experimenten möchte, der geht direkt hierhin:

https://github.com/hmbusch/Arduino-Experiments

Update 23.03.2011: Schaltung und Software sind jetzt online verfügbar, und zwar hier: https://github.com/hmbusch/Arduino-Projects/tree/master/LED-Matrix

Hier das Ergebnis (die vermeintlichen Scroll-Fehler im Dunkeln sind der niedrigen Bildrate der Kamera geschuldet, die LED-Matrix selber arbeitet ordentlich):

Zur Hardware: Punktrasterplatine mit 64 grünen LEDs (0815-Ware), bei denen die Anoden jeweils zeilenweise und die Kathoden jeweils spaltenweise miteinander verlötet sind. Der Controller für das Ganze basiert auf einer selbst geätzten Platine und ist bestückt mit einem M74HC595 Shift Register, dessen 8 parallele Outs mit den Anoden der Zeilen verbunden sind. Auf der Gegenseite werkelt ein 74HC4017 Decade Counter, bei dem an 8 von den 10 Ausgängen 2N7000er MOSFETS die jeweilige Spaltenkathode auf Masse schalten (mit Widerstand für die LEDs). Die übrigen 2 Ausgänge sind unbenutzt. Damit belegt der Controller, abgesehen vom Stromanschluss, nur 5 Pins am Arduino.

Der Grundgedanke hinter der Anzeige ist folgender: Es geht darum, möglichst viele LEDs mit möglichst wenig Pins zu schalten. Man setzt daher auf den POV-Effekt (Persistence of Vision, im Deutschen auch Nachbildwirkung genannt): Wenn man ein Bild ein einzelne Bestandteile zerlegt und diese schnell genug hintereinander anzeigt, entsteht für das menschliche Auge daraus ein zusammenhängendes Gesamtbild. Auf dem gleichen Prinzip basieren z.B. Fernseher. Mit dem Shift Register wird so immer die jeweils aktuelle Zeilenbelegung geschaltet, während der Decade Counter zwischen den Spalten umschaltet. Durch eine Synchronisation beider Umschaltvorgänge und einer sehr schnellen Wiederholung (Wiederholrate hier knapp über 60 Hertz) entsteht für das menschliche Auge so ein zusammenhängendes Bild des scrollenden Texts, obwohl zu einem beliebigen Zeitpunkt nie mehr als 8 LEDs gleichzeitig eingeschaltet sind. Diese Vorgehensweise nennt man in diesem Umfeld übrigens auch Multiplexing.

Die Hardware funktioniert (wie man sieht), ist aber noch verbesserungswürdig, es gibt z.B. Helligkeitsschwankungen beim Schalten einer zunehmenden Zahl an LEDs, was zu einem unschönen Pulsieren der Anzeige führt. Sowohl für die Matrix an sich als auch für den Controller habe ich inzwischen neue Platinenlayouts erstellt, die weniger Drähte und Fummelei benötigen als der aktuelle Prototyp, allerdings habe ich gerade kein Platinenmaterial zum Ätzen da

Schaltung und Quellcode gibts, sobald ich beides mal ordentlich formatiert habe.