LED Message
Programmierbare LED-Laufschrift mit 5x7 Dotmatrix und USB Anschluss (AATiS e.V. AS115)
Der eine oder andere Leser hat sicherlich schon den LED Scroller bewundert, welchen ich vor Jahren mal als besonderes Geburtstagsgeschenk gebaut habe. Immer wieder erreichten mich zu diesem Projekt Anfragen nach einer größeren Variante mit einfach veränderbarem Lauftext.
Zusammen mit meinem Vater Uli (DL5OAU) wurde deshalb ein Bausatz entwickelt, welcher im Praxisheft 25 des Arbeitskreis Amateurfunk und Telekommunikation in der Schule e.V. (AATiS) näher beschrieben ist, und dort unter der Nummer AS115 erworben werden kann.
Zur Steuerung wird ein ATMega88 verwendet. Um einen einfachen Aufbau zu ermöglichen, kommen ausschließlich bedrahtete Bauteile zum Einsatz. Die Leiterplatte ist 100mm x 60mm groß, durchkontaktiert, mit Lötstopplack beschichtet und mit Bestückungsdruck versehen. Das Modul hat eine 53mm x 76mm große Matrix aus 10 x 7 orangefarbenen, hellen LEDs.
Die vom Anwender gewünschten Texte können über eine Windows-Software bearbeitet und selbst in den Controller übertragen werden. Da die Texte im EEPROM gespeichert werden, bleiben sie auch bei Stromausfall erhalten. Der Controller kann bis zu vier Nachrichten mit jeweils maximal 120 Zeichen speichern. Im Windows-Programm kann man auch die Geschwindigkeit einstellen.
Das Modul besitzt eine Mini-USB-Buchse, über die es mit Strom versorgt und auch programmiert wird. Wenn das Modul programmiert ist, kann es auch über ein USB-Handyladegerät mit Strom versorgt werden. Programmiersoftware und Firmware des Controllers stehen als Open Source Software unter der GPL v3.
Zur Kommunikation mit dem PC wird der Software USB Stack V-USB von Objective Development eingesetzt. Über USB Control Messages können alle im EEPROM hinterlegten Parameter gelesen und geschrieben werden. Außerdem wurden Kommandos implementiert um den Lauftext zu deaktivieren und direkt in den Pixelbuffer zu schreiben. Wer möchte, und über Programmierkenntnisse verfügt, kann somit die Laufschrift auch als zusätzliches Display an seinem PC verwenden.
Auf dem Mikrocontroller ist der Bootloader USBASP Loader vorinstalliert. Nach setzen des Jumpers identifiziert sich das Display am Rechner als USBASP Programmer, eine aktualisierte oder modifizierte Firmware lässt sich direkt ohne zusätzliche Hardware und löten flashen.
Als Treiber wird die LibUSB verwendet. Unter Windows kann bis einschließlich Windows 7 der unten aufgeführte Treiber verwendet werden. Windows 8 / 8.1 und 10 erfordern eine besondere Signatur, die Installation erfolgt hier mittels des Tools Zadig der Firma Akeo Consulting.
Eine detailliertere Beschreibung und Aufbauanleitung findet sich im AATiS Praxisheft 25!
Video
Kleiner Druckfehler im Praxisheft
Im Praxisheft sind in Abbildung 2 und 4 die Widerstände R1 bis R7 mit 68 Ohm eingezeichnet. Diese wurden auf 100 Ohm erhöht und liegen dem Bausatz auch entsprechend bei. Alle ausgelieferten Bausätze enthalten Platinen mit korrektem Bestückungsdruck. Ein aktualisierter Schaltplan ist weiter unten downloadbar.
Fehlersuche
Die Laufschrift wird beim Anschluss an den PC als "LED Message" erkannt. Wenn Meldungen wie "Unbekanntes Gerät" auftauchen, läuft etwas mit der Kommunikation schief. In diesem Fall sollte die korrekte Bestückung der beiden 100 Ohm Widerstände R18 und R19 sowie des 1,5K Widerstandes R20 geprüft werden. Auch die Zenerdioden R3 und R4 sollten korrekt gepolt sein. Die Verbindung zur Buchse wird auf kalte Lötstellen oder Kurzschlüsse nach 5V, Masse oder zu den Datenleitungen untereinander durchgemessen.