Заметки о питании
Рабочее напряжение микроконтроллера (логические уровни) - 3.3 вольта.
Рабочее напряжение матрицы - 4.0 - 5.5 вольт.
При питающем напряжении с источника питания 4.0-4.8 вольт включение диода не обязательно, т.к уровни логических сигналов на пинах мкроконтроллера и DIN ленты согласуются достаточно хорошо.
Если же напряжение с блока питания составляет 5.0-5.6 вольта - без включения диода матрица надежно работать не будет из за несогласованности уровней логики.
Включение кремниевого диода по такой схеме позволяет поднять уровень массы микроконтроллера относительно массы матрицы на 0.6-0.8 вольта в зависимости от диода,
что в результате повышает уровень логической 1 на выходных пинах микроконтроллера до 3.3+0.6 ~= 3.8-3.9 вольта относительно "земли" матрицы, которые матрица уверенно распознает даже при повышении
напряжения с блока питания до 5.5-6 вольт. Диод можно взять, например, 1N4007 (или другой кремниевый с током не менее 0.5A)
Корректировка напряжения с блока питания до 5-6 В также обязательна, если вы используете управление питанием матрицы через MOSFET, поскольку большинство распространенных мосфетов логического уровня надежно открываются лишь при напряжении на затворе не ниже 5 вольт. Схемы управления питанием для P-канального MOSFET IRF4905 и N-канального MOSFET IRF3205 приведены ниже.
# Рекомендация по питанию
Наиболее стабильная работа устройства обеспечивается при питании схемы напряжением 4.6-4.9 вольт (не выше!).
При этом корректирующий диод в зазрыв GND питания микроконтроллера ставить не нужно.
Для схем, использующих DFPlayer, питание на него (VCC) в этом случае подавать с общего плюса питания,
а не с пина 3.3 вольта микроконтроллера, поскольку пин 3.3 вольта не обеспечивает достаточного
для потребления DFPlayer'ом тока, что приведет к недостаточной громкости воспроизведения, а в худшем
случае - выходу из строя микросхемы стабилизатора напряжения 3.3 вольта микроконтроллера.
Матрица, даже если она "выключена" и ничего не отображает все равно потребляет довольно значительный ток от источника питания. Микросхемы светодиодов продолжают работать, ожидают поступление сигнала. Для проектов, работающих от аккумуляторов это может представлять проблему - аккумулятор быстро садится.
Для исправления этой ситуации с микроконтроллера на управляющий пин выведен сигнал включения / отключения питания матрицы. Управление питанием реализуется следующими схемами:
P-канальный MOSFET IRF4905 обеспечивает ток питания матрицы 74А при 25 градусах, 52А - при 100 градусах.
N-канальный MOSFET IRF3205 обеспечивает ток питания матрицы 30А при 25 градусах, 40А - при 100 градусах.
Оптрон PC817 - гальваническая развязка и защита пина ESP, а также обеспечивает управление уровнем 3.3 вольта с которым работает микроконтроллер. Мосфет лучше брать в корпусе TO-220. Для обеспечения большого тока питания матрицы MOSFET'ы обязательно устанавливать на радиаторы! Управляющий сигнал POWER_ON в HIGH для включения питания матрицы, POWER_OFF в LOW для отключения питания матрицы.