5 maart 2024
Voor het aansturen van de solenoïds in flip-dot display segmenten zijn veel lijnen nodig, die ook nog eens te maken hebben met een spanning van 12 volt. Hierdoor zijn ze zowel in aantal als in schakelend vermogen niet direct te koppelen aan een microprocessor. Het I2C-protocol leent zich uitstekend voor dergelijke toepassingen. Er bestaan een aantal ICs die via I2C het aantal beschikbare poorten van de microprocessor met stappen van 16 kunnen vergroten.
De MCP23017 I2C-expander heeft een spanningsbereik tussen 1.8 en 5.5 volt en is daarmee geschikt voor gebruik met een Raspberry Pi, Arduino, ESP32 of Pico. Voor het schakelen van de solenoïds zelf is een extra trap nodig, omdat ze een boardspanning van 12 volt hebben en een schakelstroom tot 50mA per solenoïde. De elektronische schakelaar hiervoor is de 8-channel TBD62083AFWG. Met een maximale belastingsspanning van 50 volt en een maximale stroom van 500mA is deze ruim bemeten. Voor het aansturen van de twee solenoïds per segment zijn er per digit 2×7 = 14 GPIO-expanded kanalen nodig. Door twee keer een TBD62083AFWG in te zetten, kunnen maximaal 16 solenoïds worden geschakeld, ruim voldoende voor deze toepassing.
De Adafruit MCP23017-bibliotheek biedt de juiste afhandeling van een poortschakeling, waardoor een eenvoudige instructie als “mcp.digitalWrite(12, HIGH);” voldoende is om poort 12 van het expansieboard hoog te maken. Door het gebruik van jumpers is het eenvoudig mogelijk om met 3 bits zelf een keuze te maken van de gebruikte Idx-adressen, beginnend bij 0x20.
Het SMD solderen met behulp van een soldeermasker is een verademing. Het gedoseerd aanbrengen van de soldeerpasta werkt goed en zorgt voor uitstekende contacten. Na het verhitten met de heatgun worden alle contacten nog even doorgemeten op eventuele sluiting. De flux emulsie in de soldeerpasta maakt het solderen van de through-hole contacten ook eenvoudig mogelijk. In de eerste test blijken alle PCB’s probleemloos te werken en is een werkend 4-digit flip-dot display een feit!
