Programmation et réalisation d'une matrice à LEDs
But de la manipulation : Apprendre à manipuler plusieurs LEDs dans un circuit et montrer une application concrète des LEDs. Appliquer et approfondir les connaissances en VHDL. Nous voulons réaliser un circuit de commande d’une matrice à LEDs 6x8 et afficher un texte défilant.
Montage :
L'image représente une matrice 3x8 LEDs pour simplifier mais nous avons bien fait une 6x8 LEDs. Notre matrice est gérée par la carte Pegasus Digilent CoolRunner XC3064 utilisée en cours. Nous avons programmé en VHDL notre carte pour faire défiler des barres sur la matrice à diodes dans le sens choisi par l’utilisateur. La fonction comporte 3 entrées : l’horloge, la remise à zéro (RESET) et la commande de sens de rotation. Les sorties seront donc visibles sur la matrice.
Nous récupérons les sorties du CPLD (complex programmable logic device) directement grâce aux port d’extension situé sur la carte Pegasus. 8 pour les LEDs, (Bus LED sur le schéma) et 6 pour le multiplexage (décalage de colonnes).
Le choix des composants se fait de la manière suivante :
• Les Diodes sont des diodes classiques rouges
• Les transistors on été choisies par le courant maximum les traversant (ici 8*0.02 = 0.16A.) leur documentation technique est fournie en annexe.
• Le code et le CPLD permettent de n’avoir aucune autre électronique à l’extérieur du CPLD.
• Les résistances sont calculées a partir de la tension de sortie du CPLD qui est de 3.3V
Etude du comportement de la matrice :
Puisque nous possédons un nombre limité de sorties, nous avons choisi de faire un multiplexage sur les lignes. Ainsi, nous affichons très rapidement les lignes une par une ce qui donne l’impression d’un affichage simultané. La période de ce changement est calée sur la période de l’horloge. Le déplacement se fait par le changement d’état des diodes sur chacune des lignes à un instant simultané (environ 100x la période de l’horloge).
Ci-dessous, voici le diagramme d’état représenté sous Xilinx par le logiciel State CAD de la première ligne de notre matrice à LED :
Grâce à ce diagramme, nous générons le code VHDL qui va gérer le déplacement dans les deux sens de la première ligne. Ce procédé a été utilisé pour toutes les lignes de la matrice.
Résultat obtenu :
