Como utilizar a matriz de leds do kit Mercurio IV da Macnica

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Como utilizar a matriz de LEDs do kit Mercúrio IV da Macnica O uso da matriz de LEDs da placa Mercúrio® IV está descrito no Manual do Usuário MERCURIO® IV, seção 2.3.4 - Utilizando a matriz de LEDs (página 19). A matriz é composta por 8 linhas e 5 colunas de LEDs, como mostrado nas Figuras 1 e 2 abaixo. Cada linha e cada coluna estão conectadas a pinos do FPGA, o que permite o controle individual de cada LED.

Para acender um LED específico (por exemplo, o superior esquerdo), é necessário colocar a linha superior e a coluna esquerda em nível lógico baixo. Os demais sinais devem permanecer em nível lógico alto. Esse funcionamento se dá por lógica invertida, ou seja, o LED acende quando tanto sua linha quanto sua coluna estão em nível baixo.

Como não é possível acionar todos os LEDs ao mesmo tempo diretamente, utilizamos a técnica de multiplexação, preferencialmente por colunas, já que há menos colunas que linhas.

Como funciona a multiplexação por colunas
  1. Ative apenas a primeira coluna, colocando-a em nível baixo. As demais colunas ficam em nível alto.
  2. Em seguida, defina quais linhas devem estar em nível baixo, acendendo os LEDs desejados nessa coluna.
  3. Após um curto intervalo de tempo, desative a primeira coluna (colocando-a em nível alto) e ative a segunda coluna (nível baixo).
  4. Novamente, configure as linhas em nível baixo conforme os LEDs que deseja acender nessa nova coluna.
  5. Repita esse processo para as demais colunas, e então reinicie o ciclo a partir da primeira.

Esse ciclo de ativação deve ocorrer de forma contínua e rápida. O tempo em que cada coluna permanece ativada deve ser suficiente para os LEDs parecerem acesos de forma estável, mas curto o bastante para que o olho humano não perceba o piscar (efeito conhecido como flicker).


Figura 1 - Circuito das linhas e colunas da matriz de LEDs
Fonte: Manual do Usuário MERCURIO® IV.

Figura 2 - Disposição dos LEDS na matriz e nomenclatura
Fonte: Manual do Usuário MERCURIO® IV.

Figura 3 - Nome dos pinos da matriz de LEDs
Fonte: Manual do Usuário MERCURIO® IV.
Dica para exibir caracteres

Para formar letras ou símbolos na matriz, você pode utilizar como referência o padrão de fonte 5x8 utilizado em LCDs do tipo HD44780U A02 (fonte regular). Esse padrão facilita a criação de caracteres com boa legibilidade na matriz de LEDs.


Figura 4 - Exemplo de caracteres fonte 5x8
Fonte: HD44780U A02.