LEDバーアレイ

1. LEDバー

   
   

   1. LEDバー

      　LEDバーはLEDを棒状に並べた表示器で、ここで使用するB-1000x（ParaLight社）は、10個のLEDを並べ、2色のLEDを並べて、緑から赤色のトーンで表示します。
      
      
      内部はつぎのように、単なるLEDのアレイです。１ピンは、側面に文字が印字されている側になります。
      　
      
      

   2. シフトレジスタ

      LEDの各端子に直接LEDを接続すると、10本の端子が必要です。8ビットのシフトレジスタを用いると、2本のシリアル端子で8個のLEDを点灯できます。
      　シフトレジスタ（74HC164）は74HCファミリーの小型のディジタル回路です。　このファミリのICは電源として、右下（７ピン）にグランド、左上（14ピン）に５Vを接続します。CLR端子を 0 にすると、QA〜QH はすべて0にクリアされます。A,Bを共に１にして、CKにパルスを入れるとQA〜QHの各信号の値が1桁左にシフトし、A & B（A,Bの論理積）の値がQAに入り、元のQAはQBに、.. QGの値がQHに移動します。
      　A & B を１にしておけば、パルスの数だけ、QA〜QH が１になります。たとえば、パルスを３個入れると、QA,QB,QCが１になり、QD〜QH は0のままです。パルスの数だけ、右シフトが起こり、A & B の値を取り込みます。
      　
      
      　この素子の QA〜QH を LED バーに接続します（LEDバーの残り2本はここでは利用しません）。PICの1本を B5 をCLRに、他の1本 B4 を CK します。B5 を一瞬 ０にすると、QA〜QH　を０（low）にクリアできます。０にした後、１（high）に戻さないと、クリア状態が続きます。
      

               output_low(PIN_B5);
               output_high(PIN_B5);

      　次に、B4 にht個のパルスを送ります。
      

              for(i=0;i<ht;i++){
                  output_high(PIN_B4);
                  output_low(PIN_B4);
              }

      　これで、QAから順に　ht 個の出力を１に設定できます。たとえば、htを３にすると、QA,QB,QC が１になります。
      
      

   3. 回路図

      PICの B4,B5 にシフトレジスタを接続した例です。 PCとのシリアル接続部分は省略しています。バーLEDを別の基盤に実装する場合、シフトレジスタを利用すると2本の信号だけで簡単に接続できます。また、PICのポートを節約することができます。
      　B0〜B7のポートとC0〜C3を直接バーLEDに接続すると、10本のLEDをすべて点灯できます。
      
      
      

   4. 回路製作

      　B4,B5 のみを利用します。LEDバーは上側がグランド側になります。配線がメンドウなので、ここでは、１ピンを上側に向けて挿入します。
      　74164（シフトレジスタ） の電源は　7ピンがグランド、14ピンが ５V になります。1,2ピンを ５V（Hレベル） にすることを忘れないようにしてください。
      
      
      

2. プログラム

   
   

   1. 概略

      LEDバーを1レベルから8レベルまで順次点灯します。
      
      

   2. ソース

      最初に、B5(CLR)をH,B4(CK)をLに設定します。繰り返し部で、まず、B5（シフトレジスタのクリア）をLにして、シフトレジスタのQA,,QHをすべてL（消燈）にします。次に、HT個のパルスをB4に送り、シフトレジスタをHT個１にします。HTを 1..8 まで変化させながら繰り返します。
      
      

      #include <16F873A.h>
      //LED Bar
      //B5:CLR
      //B4:CLK
      
      #fuses HS,NOWDT,NOLVP
      #use delay(clock = 20000000)
      
      
      int ht,i;
      
      void main(){
              
              output_high(PIN_B5);
              output_low(PIN_B4) ; 
        
        while(1){             
      
               for(ht=0;ht<9;ht++){
               //clear all
               output_low(PIN_B5);
               output_high(PIN_B5);
      
               output_low(PIN_B4);
               //set ht bits   
                 for(i=0;i<ht;i++){
                    output_high(PIN_B4);
                    output_low(PIN_B4);
                }
                delay_ms(200);
              }
                          
       }//while
      }
      
      
          

      
      

3. 実験

   
   

   1. 実験

      回路を制作します。
      
      

   2. プログラム作成

      　webページからプログラムソースを取り込み、コンパイルして　HEX　ファイルを作成します。これをマイクロローダで、PICに書き込みます。
      
      

   3. 拡張

      PICの残った端子をLEDアレイに接続し、表示レベルを10段階以上にしてみよう。たとえば、B6,B7 をLEDの9,10の端子に接続します。B6,B7 の値は次のようなビット出力関数で設定します。
      　output_bit(PIN_B7,1) ;//B7の値を１にする
      　output_bit(PIN_B7,0);//B7の値を0にする
      PICの端子に余裕があれば、10本のLEDアレイをPICの10本の端子に直接接続できます。たとえば、PICのB0〜B7とC0〜C1 をLEDに接続します。この場合、ポートBの値は、
      　output_b(8bitの値)
      で設定できます。表示する値は、予め配列に設定しておきます。
      　pat[8]={ 0x1,0x3,0x7,0xf,0x1f,0x2f,0x3f,0x7f,0xff}
      下位4個のLEDを点灯するには、output_b(pat[3]) とします。
      
      

   4. 2次元LEDアレイ

      　この方法を2次元に拡張すると、８＊８の2次元アレイに拡張できます。16*16の2次元アレイを利用すると、ブロック崩しなどのゲームを実現できます。