LED Mátrix vezérlés STM32 mikrokontrollerrel

OData támogatás
Konzulens:
Szabó Zoltán
Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék

MSc. diplomatervem egy tervezési folyamatot mutat be, amelynek során egy meglévő, kezdeti állapotában nem működő LED-mátrix táblához kellett új vezérlést készítenem. Mindezt olyan módon kellett megtenni, hogy az egyébként elavult tábla, rugalmasan konfigurálható és bővíthető animációk megjelenítésével, a modern kor igényeinek megfelelő információmegjelenítő eszközzé váljon. Az egyetlen kikötés az volt, hogy mindezt STM32 alapon kellett megtenni. A diplomatervem tematikája követi a tervezési folyamat lépéseit.

Az első feladat a rendszerterv kialakítása volt. Ennek egy lényeges pontja, hogy olyan megoldás mellett döntöttem, amely az STM32 típusú mikrokontroller és egy FPGA-n megvalósított logika kooperációján alapul. Az elgondolás lényege az volt, hogy a kép megjelenítésért csak az FPGA-s logika feleljen, míg a felhasználói interfésszel történő kommunikációért és a képek előállításáért a mikrokontroller.

A legfőbb alkatrészek kiválasztását követően a tábla eredeti működésének visszafejtése következett. Az eredeti működés ismerete számos kritériumot támasztott a megtervezendő áramkörrel szemben. Ezek alapján kiválasztottam a megfelelő alkatrészeket, megterveztem a kapcsolási rajzot, majd a nyomtatott áramkört.

A legfontosabb alkatrészek beforrasztása után teszteltem a visszafejtett működést. Ezt követően a maradék alkatrészek beforrasztása és a feladat megoldásához szükséges logikai tervezési ismeretek elsajátítása következett. Ezek alapján megvalósítottam a képek megjelenítéséért és tárolásáért felelős, a mikrokontrollerrel kommunikáló FPGA-s logikát.

Ezután mikrokontroller beágyazott szoftverrendszerének megírása következett. Ezt a szükséges elméleti ismeretek elsajátításával kezdtem (VCP az USB felett, Bluetooth, FreeRTOS). A képek és animációk előállítását biztosító programrészek megírása, és az alapvető hardverelemek felélesztése után elkészítettem a végleges beágyazott szoftvert.

Utolsó lépésként megírtam a kijelző által biztosított funkciókat tesztelő PC-s kliensalkalmazást és mobil applikációt.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.