Proyecto: Cartel RGB 16x256px a 8 colores

[elgarbe]

.

Ya hay hoy en día soluciones infinitamente mejores y mucho más baratas para hacer carteles, que diseñarlo uno mismo desde cero. Yo en concreto ahora mismo estoy trabajando con estos paneles chinos de 64x32 RGB. Incorporan TODA la electrónica para gestionar el panel con señales que alimentan un shift register para las columnas y un código binario de 4 bits para las filas. Son sencillisimos de usar con cualquier microcontrolador.

Hasta incluyen el bastidor totalmente mecanizado para usar tornillería estandar de métrica M4 para anclarlo donde quieras. Tienen un conector de datos de entrada y otro de salida, para poder encadenar varios paneles y montar un cartel de la resolución y tamaño que quieras.

Este en concreto es de paso 2.5 y cuesta tan solo 23 dólares, una auténtica ganga, también los tienes de muchos otros pasos (P3, P6, P10, etc...) y de 64x64 pixels. Todos estos módulos se usan para montar pantallones gigantes de TV para los estadios y eventos varios, y los tienes en los chinos a precio de baratija, además listos para usar, sin necesidad de ensuciarte las manos. Seguro que cualquier cosa que puedas montar por ti mismo, te va a salir mucho más cara.

mi idea es fabricar ese tipo de modulos 
Por cierto, la solucion del cartel que estoy diseñando, estoy seguro que es mucho mejor que la solucion implementada en ese módulo chino.

en cuanto a que sea más caro podemos discutirlo un buen rato, por lo menos acá en Argentina....

Saludos!

[planeta9999]

mi idea es fabricar ese tipo de modulos 
Por cierto, la solucion del cartel que estoy diseñando, estoy seguro que es mucho mejor que la solucion implementada en ese módulo chino.

en cuanto a que sea más caro podemos discutirlo un buen rato, por lo menos acá en Argentina....

Saludos!

Bueno, fenomenal, si eres capaz de hacer estos paneles por menos de 23 USD unidad, ya tienes un cliente, necesito 300 unidades.
¿ Para cuando los tendrás ?.

[elgarbe]

me pasarías el link de ese módulo.

PD: nunca dije que podía fabricar ese mismo módulo a ese mismo precio.

[planeta9999]

me pasarías el link de ese módulo.

PD: nunca dije que podía fabricar ese mismo módulo a ese mismo precio.

Jejeje, era una ironía, dudo que incluso puedas fabricarlo al doble o incluso al triple de ese precio. Ni siquiera en España se podría fabricar al triple de lo que piden los chinos. Estamos hablando de un panel Led RGB de 2048 leds de paso 2.5, más toda la electrónica de control, más un bastidor de plástico rígido mecanizado con tornillería, listo para ensamblar en rack con otros paneles para montar pantallas gigantes de TV.

En Aliexpress tienes infinidad de distribuidores chinos, que venden paneles de este tipo con varios pasos desde P2.5 hasta P10 ó más. También puedes encontrar información detallada de como controlarlos en la web de Adafruit, seguramente ellos importan de China los paneles que venden, lo bueno es que dan muchisima más información técnica que los chinos, en ese aspecto los chinos son muy parcos, apenas te cuentan nada, solo te dan el pinout del conector y búscate la vida.

Afortunadamente, para cualquiera que conozca como funcionan los paneles led, se ve de inmediato como están controlados por un registro de desplazamiento para las columnas y con un código binario de 4 bits para seleccionar la fila, aunque tienen un particularidad muy curiosa, las lineas se barren de DOS en DOS.

[elgarbe]

me pasarías el link de ese módulo.

PD: nunca dije que podía fabricar ese mismo módulo a ese mismo precio.

Jejeje, era una ironía, dudo que incluso puedas fabricarlo al doble o incluso al triple de ese precio. Ni siquiera en España se podría fabricar al triple de lo que piden los chinos. Estamos hablando de un panel Led RGB de 2048 leds de paso 2.5, más toda la electrónica de control, más un bastidor de plástico rígido mecanizado con tornillería, listo para ensamblar en rack con otros paneles para montar pantallas gigantes de TV.

En Aliexpress tienes infinidad de distribuidores chinos, que venden paneles de este tipo con varios pasos desde P2.5 hasta P10 ó más. También puedes encontrar información detallada de como controlarlos en la web de Adafruit, seguramente ellos importan de China los paneles que venden, lo bueno es que dan muchisima más información técnica que los chinos, en ese aspecto los chinos son muy parcos, apenas te cuentan nada, solo te dan el pinout del conector y búscate la vida.

Afortunadamente, para cualquiera que conozca como funcionan los paneles led, se ve de inmediato como están controlados por un registro de desplazamiento para las columnas y con un código binario de 4 bits para seleccionar la fila, aunque tienen un particularidad muy curiosa, las lineas se barren de DOS en DOS.

Dejemos el precio de lado si querés.
Si me pasas un link del módulo que usas te digo los defectos que tiene vs el diseño que estoy tratando de implementar. Hay muchos modelos y de muy diversa funcionalidad, hay un montón de cuestiones que desconoces de los paneles led evidentemente.
Eso de barrer de a dos filas, no es una curiosidad es simplemente que con 32 filas tendrías una multiplexación 1/32 que con los driver berretas que traen no verías nada. Le tenes que ingresar de a dos datos para conseguir multiplexación 1/16 o por eso 4 líneas para direccionar 16 filas.. Con 4 bits no podes direccionar 32 filas...
Recuerdo que tu primera respuesta en este proyecto fue que se podía resolver lo que estaba haciendo con led digitales.... Otro error...

Saludos!

[planeta9999]

Si me pasas un link del módulo que usas te digo los defectos que tiene vs el diseño que estoy tratando de implementar. Hay muchos modelos y de muy diversa funcionalidad, hay un montón de
cuestiones que desconoces de los paneles led evidentemente.

https://learn.adafruit.com/32x16-32x32-rgb-led-matrix/

Eso de barrer de a dos filas, no es una curiosidad es simplemente que con 32 filas tendrías una multiplexación 1/32 que con los driver berretas que traen no verías nada.

Incorrecto, estoy trabajando con máquinas que se fabrican desde los años 90, y barren 32 lineas, una a una, y se ven perfectamente. Precisamente en uno de los proyectos en los que estoy trabajando ahora mismo es el reemplazo de pantallas de gas, por pantallas a led, y una de las cosas que tenía que resolver es como convertir el barrido de 32 lineas una a una (por registro de desplazamiento), a un barrido a dos lineas con un código binario de 4 bit (tema que ya he resuelto).

Le tenes que ingresar de a dos datos para conseguir multiplexación 1/16 o por eso 4 líneas para direccionar 16 filas.. Con 4 bits no podes direccionar 32 filas...

De eso ya me dí cuenta, pero no deja de ser curioso que las lineas se barran de dos en dos, no lo había visto hasta ahora en circuitos de carteleria led.

Recuerdo que tu primera respuesta en este proyecto fue que se podía resolver lo que estaba haciendo con led digitales.... Otro error...

Eso dependerá de la aplicación, error ninguno, cada caso se puede resolver de una o varias maneras, los leds digitales tienen múltiples aplicaciones, yo los estoy utilizando desde hace tiempo y son insustituibles en ciertas aplicaciones.

[elgarbe]

sacado del modulo chino que pasaste:

"Keep in mind that these displays are normally designed to be driven by FPGAs or other high speed processors; they do not have built in PWM control of any kind. Instead, you're supposed to redraw the screen over and over to 'manually' PWM the whole thing"

entre otras cosas esos módulos son tan baratos porqueno tienen nada de electrónica en los drive, usan chips clones chinos de los años 90. Ahora si lees el objetivo de mi proyecto verás que tu afirmacion:

"Ya hay hoy en día soluciones infinitamente mejores y mucho más baratas para hacer carteles, que diseñarlo uno mismo desde cero. Yo en concreto ahora mismo estoy trabajando con estos paneles chinos de 64x32 RGB. Incorporan TODA la electrónica para gestionar el panel con señales que alimentan un shift register para las columnas y un código binario de 4 bits para las filas. Son sencillisimos de usar con cualquier microcontrolador.

Este en concreto es de paso 2.5 y cuesta tan solo 23 dólares, una auténtica ganga, también los tienes de muchos otros pasos (P3, P6, P10, etc...) y de 64x64 pixels. Todos estos módulos se usan para montar pantallones gigantes de TV para los estadios y eventos varios, y los tienes en los chinos a precio de baratija, además listos para usar, sin necesidad de ensuciarte las manos. Seguro que cualquier cosa que puedas montar por ti mismo, te va a salir mucho más cara."

es incorrecta. La solucion que pones no es mejor a la que estoy tratando de implementar. No tiene PWM integrado y por lo tanto es casi imposible hacer FULL color. El error más grande lo tienes en "Todos estos módulos se usan para montar pantallones gigantes de TV para los estadios y eventos varios" ya que no son estos los módulos que se usan en ese tipo de carteles. Los módulos que se utilizan poseen drive's mucho más especializados.

Acá podes ver el precio de una pantalla de 4x3mts. Cada mt2 cuesta USD1280. Necesitas 20 modulos como el tuyo para conseguir 1mt2 por lo que aquí cada modulito cuesta USD64.

bueno, ya perdi mucho tiempo. Si te parece quiero hacer este proyecto solo por gusto, no te preocupes que ya tengo la justificacion de porque perder el tiempo en él.
ahora lo que realmente me importa, podes ayudarme en algo de lo planteado acá?

Saludos!

[BrunoF]

Hola leo,

¿Cuantos colores queres por Led? No me quedo claro si son 8 colores por salida o por led RGB.

[elgarbe]

Hola leo,

¿Cuantos colores queres por Led? No me quedo claro si son 8 colores por salida o por led RGB.

Bruno, como andas. 2 versiones. Sin PWM y 8 colores por led y cambiando el TLC y una resistencia pasa a ser FULL RGB....

Abrazo!

[elgarbe]

Quedó este tema dando vueltas, no sé si alguien se anima a tirar una idea:

De aquí veran algunas de las dudas que he estado consultando en estos días...

Bien, ahora hay 2 que estoy tatando de resolver. La primera es la alimentacion. A mi me gustaría alimentar el módulo entero con una entrada de 5V y usar esos 5V para los LED y para las compuertas. Será posible hacer esto? o el ruido en la línea de alimentacion (por la carga variable del barrido) será un problema complicado de resolver?
En el peor de los casos, creo que sería una fila completa blanca, una fila completa negra, una blanca y así sucesivamente. Cada línea estará formada por 32*3 = 96 LED. Los rojos usan 20mA, los verdes 8 y los azules 10. Entonces cada led consumiría 38mA * 32 LED = 1.21A. Entonces tendríamos en la línea de alimentacion una corriente de 1.2A / 0A / 1.2A / 0A.... esos picos se darán a un intervalo de unos 120Hz x 16 líneas = 1.9KHz. La duda es si esa corrientes meterán mucho ruido en la linea de alimentacion y producirá problemas en las compuertas... La alternativa es bajar la tension de las compuertas a 3.6V intercalando un buen LDO, esta alternativa es la que quiero evitar... como lo ven? Acá estoy pensando en colocar una inductancia en serie entre el +5V y los Vcc de las compuertas, buffer etc. y un capacitor grande (unos 100uF) a GND... el tema sería poder determinar si será suficiente filtro...

El otro tema es, pensando en un panel full color. El PWM del TLC5958 es de 16 bits y estoy intentando calcular la frecuencia del clock que debo enviar para dicho PWM.
Supongamos un frame rate de 120Hz y una multiplexacion de 1/16. Significaría que cada fila esta comandada por una frecuancia de 1.9KHz, o lo que es lo mismo, cada fila está encendida por unos 520.8 useg en ese tiempo, durante esos 520useg debo poder enviar como mínimo los 65535 pulsos para hacer un ciclo completo del PWM. Entonces tengo 520/65535 = 7.94 nseg = 125 MHz    es acá donde me entra la duda, ya que la F max del GCLK es de 33MHZ. Puedo estar errando en algo acá?
en esta nota de aplicacion hay algunos datos, pero cero cálculos... http://www.ti.com/lit/ug/tidu370/tidu370.pdf

saludos!

[BrunoF]

Hola Leo,

Lamentablemente tus cálculos son correctos. Con esas características de panel necesitarías un clock de 125 Mhz. Muy por encima del máximo de 33mhz.

[elgarbe]

Hola Leo,

Lamentablemente tus cálculos son correctos. Con esas características de panel necesitarías un clock de 125 Mhz. Muy por encima del máximo de 33mhz.

Bruno, como andas!
Estimo que la solucion es trabajar al driver con menos bits (estoy viendo si se puede y como se hace).
No sé si viste el TLC5958, el ultimo driver de TI, trae SRAM y promete multiplexado hasta 1/32... mirá este documento:
http://www.ti.com/lit/an/slva645/slva645.pdf
Tengo una duda con la figura 15. Si no entiendo mal, divide cada ciclo del PWM en 256 segmentos de 256 pulsos y lo que hace es sacar el segmento 0 de la linea 1, luego el segmento 0 de la linea 2, luego el segmento 0 de la linea 3. De este modo dice incrementar el visual refresh rate... lo que veo es que para hacer esto debería aumentar considerablemente la frecuencia del scan de las líneas.... o sea que los 125MHz no cambian...

saludos!

[elgarbe]

algunas respuestas:
https://e2e.ti.com/support/power_management/led_driver/f/192/p/421471/1506064

sds.

[BrunoF]

Hmm...

Ese Datasheet tiene problemas de coherencia.

En el punto 3.6.2 te presenta al TLC5958 como un dispositivo diseñado para displays multiplexados, y te muestra los dos posibles modos ES PWM asociados: (8+8) y (9+7):

"TLC5958 is designed mainly for multiplexed display system. It uses an innovative Multiplexed ES PWM method to improve the visual refresh rate while maintain the best grayscale performance."

Luego, en la descripción de ambos modos dice:

"This is a good method for static display system, but not good for multiplexed (dynamic) display system. If one finished all the XXX segments of one scan line, then change to display another scan line, the refresh rate will be very low."

Lo que va completamente en contra de lo enunciado inicialmente. Describen ambos modos ES PWM como "malos" para displays multiplexados.

Más allá de eso, lo bueno del integrado es la capacidad nativa de trabajar multiplexando y tener memoria propia para almacenar todos los valores, incluso con double buffering. Lo malo es que como bien calcula el ponja en en el último link que pusiste, los Hertz son muy bajos, aún usando el modo 8 + 6 (no llega a 60Hz). La clara limitante es la velocidad máxima del GCLK. Aunque en los displays de este tipo 33Mhz es el valor más común (al menos lo era, no sé ahora). Si querés más Hertz, vas a tener que sacrificar grises, o bien agregar más integrados (aumentando el costo del producto).

[elgarbe]

Hmm...

Ese Datasheet tiene problemas de coherencia.

En el punto 3.6.2 te presenta al TLC5958 como un dispositivo diseñado para displays multiplexados, y te muestra los dos posibles modos ES PWM asociados: (8+8) y (9+7):

"TLC5958 is designed mainly for multiplexed display system. It uses an innovative Multiplexed ES PWM method to improve the visual refresh rate while maintain the best grayscale performance."

Luego, en la descripción de ambos modos dice:

"This is a good method for static display system, but not good for multiplexed (dynamic) display system. If one finished all the XXX segments of one scan line, then change to display another scan line, the refresh rate will be very low."

Lo que va completamente en contra de lo enunciado inicialmente. Describen ambos modos ES PWM como "malos" para displays multiplexados.

Más allá de eso, lo bueno del integrado es la capacidad nativa de trabajar multiplexando y tener memoria propia para almacenar todos los valores, incluso con double buffering. Lo malo es que como bien calcula el ponja en en el último link que pusiste, los Hertz son muy bajos, aún usando el modo 8 + 6 (no llega a 60Hz). La clara limitante es la velocidad máxima del GCLK. Aunque en los displays de este tipo 33Mhz es el valor más común (al menos lo era, no sé ahora). Si querés más Hertz, vas a tener que sacrificar grises, o bien agregar más integrados (aumentando el costo del producto).

Si, pero fijate que la explicacion continúa. Es como que dice primero que el modo ES PWM (que implementan muy pocos) es muy bueno, pero no lo mejor, luego dice que ahora ellos implementan esto:

In TLC5958’s multiplexed ES PWM control, one display period is divided into 256 sub-periods, which
corresponding to the 256 segments of the conventional ES-PWM. During one sub-period, all scan lines
will display their corresponding segment sequentially. When all scan lines finished their segment, this subperiod
ends, and next sub-period will start. Because each scan line has a chance to display in one subperiod,
thus the visual refresh rate is 256 time higher than that of the conventional ES-PWM control.

ahora, mi duda es, en donde entra un FPGA??? x q si el maximo del GCLK es 33MHz....
O se usan con chips que no integran PWM y hacen el PWM en la FPGA? ahora, esos chips que no integran PWM, el clock de los datos debe soportar igualmente 120MHz si queremos 1/16. Digo esto x q el TLC5954 no incorpora PWM, sin embargo el Data Clcok es de 30MHz...

saludos y gracias!