2025年10月4日土曜日

バーサライタ方式の電光掲示板1 (コンセプトと回路設計)

バーサライタ

 バーサライタは、少ないLEDで文字や画像などの情報を表示させる表示方式です。

 今回は、バーサライタ方式を使った電光掲示板を紹介します。
 


使用するテープLED

 使用するテープLEDは「WS2812」と呼ばれるマイコン内蔵のフルカラーLEDです。

 マイコンから1ポートのみで出力できるため、よく見かけるようになりました。このテープLEDは、テープの途中で切断して利用できるため、必要な長さで設計できます。

 今回は、60LEDs/mのタイプで、1mに60個LEDが付いているものです。


どのように表示させるか

 データをどのように表示させるのかは、右図のように一部をエリアをテープLEDに表示させます。

 表示させるデータをスクロースさせることで、少ない列のテープLEDに表示されていき、人の残像現象を利用して、文字が見えるようにさせることです。
 ここがバーサライタの文字を見ることができる機能を利用しているところです。




回路構成

 表示する文字を手軽に変更したいことから、以前に「LEDマトリックス表示装置」で投稿した時と同じ「ESP32S3マイコン」とし、外部にUSBメモリを接続できるようにします。
 表示部は余っていたテープLEDを使用しているため、5列(テープ5本)×30LEDsとしました。
 その他に、他励式圧電ブザー、スイッチ2個、ボリュームを付けています。
 これで設計した回路を示します。


 画像をクリックすると、PDFで回路を見ることができます。



 これをもとに製作し、完成した表示装置が次の図です。





 右側にESP32S3マイコンがあり、そこから左にテープLEDがつながっています。マイコンの下にUSB接続コネクタと電源端子があります。マイコンの右にスイッチとボリューム(半固定抵抗)が付いています。

完成動画

 完成した動画をアップしていますので、ご覧ください。

 
 表示がうまく見えていませんか。
いろいろな場所で実験したところ、掲示板からの距離でスクロールする速度が速すぎたり、遅すぎたりします。近い場所ではスクロース速度がゆっくりでないとうまく見えません。遠いところでは、ある程度のスクロース速度が速くないと、遅すぎて見えずらくなります。
 これは、付けてあるボリュームで調整できるようにプログラミングしています。

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