24×6 LED matice na Arduinu

Matice LED, kterou budeme používat v tomto článku, se skládá ze 8 řádků a 8 sloupců. Tedy celkově je vybaven 64 LED diod.

LED maticové ovládání lze zjednodušit s čipem MAX7219 – díky němu stačí 3 digitální piny na desce Arduino. Myslím, že by bylo lepší koupit modul, který už má zabudovanou jak LED matici, tak čip MAX7219. Díky tomu bude manipulace s dráty snazší. Takový modul lze koupit na eBay za méně než 2 dolar.

Několik takových matic lze ovládat současně. Můžete z nich dokonce sestavit velkou matici, protože. mají speciální kolíky pro vzájemné spojení.

Krok 1: Shromážděte vše, co potřebujete

Pro tento projekt budete potřebovat základní sadu nástrojů: páječku, pájku, kleště, nějaký drát, řezačky drátu, odizolovač drátu a odpájecí nástroje, pokud je budete potřebovat.

K vytvoření matrice potřebujete:
1. 144 LED diod
2. 24 rezistorů (hodnota je určena typem LED, v mém případě 91 ohmů)
3. Desítkové počítadlo 4017
4. 6 rezistorů o jmenovité hodnotě 1 kOhm
5. 6 tranzistorů 2N3904
6. Dlouhé prkénko
7.Arduino
8. 3 x 74HC595 posuvné registry
10. Vícekolíkové hlavičky

ADRESOVANÁ LED MATRIX

Projekt “Bluetooth Matrix”

Projekt “Girland Display”

Projekt Tetris

V tomto návodu si povíme o matricích z adresovatelných LED pásků. Pokud si nejste vědomi adresních pásek, pak doporučuji prostudovat tento článek. Vlastností adresní pásky je, že můžeme ovládat kteroukoli z připojených LED. Položíme-li pásku tak, aby LED diody tvořily rovnoměrnou mřížku, získáme matici, ve které může svítit jakýkoli „pixel“ a může svítit jedna z 16,7 milionů barev a odstínů! (RGB LED, jas každé barvy má 256 gradací (8 bitů), respektive pro tři barvy máme 256 * 256 * 256 = 16,7 lume, což je obvyklých 24 bitů barevné hloubky). To znamená, že ve skutečnosti získáme plnohodnotný 24bitový displej s ultra nízkým rozlišením! Proč takové povolení ve 2Q18? Zeptej se tatínka, na co si jako dítě hrál =)

Začněme komponentami. Matrici si můžete nalepit sami, k tomu potřebujete adresovatelný LED pásek, například nejoblíbenější na čipech WS2812b. Ano, nyní již existuje novější WS2813, ale pro naše účely nemá žádné výhody. Je vhodné vzít pásku s hustotou pixelů 60 LED na metr pro malé matrice (článek 1.7 × 1.7 cm) a 30 LED na metr pro velké matrice (článek 3.3 × 3.3 cm). Existují také LED moduly typu „věnec“, lze je vzít pro VELMI VELKÉ matrice (článek 12 × 12 cm). Zvažte matici 20×10 LED: z pásu 60 LED na metr bude velikost matice 34×17 cm, od 30 LED na metr – 66×33 cm a z modulů – 240×120 cm.

Také mazaní Číňané již prodávají hotové matrice několika velikostí a je to velmi ziskové: matrice 16 × 16 stojí 1500 rublů, skládá se z 256 diod s hustotou 100 kusů na metr. Páska stejné hustoty stojí 1000 rublů na metr (pro 100 LED). K přilepení matrice 16 × 16 budete potřebovat 2.5 metru pásky, to znamená 2500 rublů. A hotová matrice stojí o 1000 Kč levněji. Naprosto totéž platí pro matici 32×8 pixelů. K dispozici je také hotová matice 8 × 8, stojí 300 rublů. A teď se ukázalo, že to není tak ziskové =) K napájení matice potřebujete 5V napájecí zdroj, dále vám řeknu o proudu. Nechávám několik odkazů, hledám skvělé nabídky a slevy (PS kupuji od BTF-Lighting)

DŮLEŽITÉ! Čím větší je matice, tím více místa zabírá firmware v paměti. Firmware GyverMatrixOS:

V Arduino Nano / UNO / Pro Mini při použití všech efektů a režimů matice 16×16 (256 diod) velmi pevně sedí, zamrzá a může dojít k přerušení provozu;

Arduino Leonardo/Micro/Pro Micro pojme asi 400 LED diod (matice 20×20);

Arduino Mega pojme asi 1700 LED (matice 40×42)

ESP8266/NodeMCU/Wemos se vešlo MNOHEM více LED, ale musíte pochopit, že rychlost aktualizace pásku závisí na počtu LED a s 500 diodami to bude 60 snímků za sekundu (fps), s 1000 to bude 30 fps, s 2000 to bude 15 fps, t .e. hmatatelné závady v rychlých efektech.

Krok 2: Jak to funguje?

Myšlenka matice LED je následující: informace jsou obvykle rozděleny na malé části, které jsou pak přenášeny jedna po druhé. Tímto způsobem můžete ušetřit spoustu pinů Arduino a udržet svůj program poměrně jednoduchý.

Nyní je čas použít 3 posuvné registry, které znásobí více výstupů a ušetří spoustu arduino pinů.

Každý posuvný registr má 8 výstupů a k ovládání téměř neomezeného počtu posuvných registrů potřebujete pouze 3 arduino piny.

Ke skenování řádků použijeme také desetinné počítadlo 4017. Dokáže skenovat až 10 řádků, protože máte pouze 10 výstupů, ale k jejich ovládání potřebujete pouze 2 výstupy.

4017 je velmi užitečný čip. Její práci si můžete prohlédnout v poznámce pod čarou.

Jak jsem řekl dříve, skenování se provádí pomocí 4017 desetinného čítače, připojením jedné řady k zemi najednou a odesláním dat přes posuvné odpory do reproduktorů.

• + 5V – 5V napájecí zdroj na desce
• GND – Země
• DIN – pin pro data na desce Arduino

Matice pracuje na 5 voltech. Můžeme jej tedy připojit přímo k Arduinu. Pro reálné projekty však doporučuji udělat pro něj samostatnou baterii nebo zdroj. V souladu se specifikacemi výrobce v jasném bílém světle matice spotřebuje 76,8 wattů. A proud může být od 12 do 18 A, v souladu s tabulkou výrobce.

Kromě toho připojíme signálový kontakt DIN přes odpor, abychom chránili kontakt Arduino před poklesy napětí.

Maticové zapojení.
+ 5V – 5V napájecí zdroj na desce, GND – Země, DIN – pin pro data na desce Arduino Schéma zapojení LED matice

Pro zjednodušení správy matrice si budete muset stáhnout a nainstalovat Arduino IDE knihovna “LedControl”. Chcete-li to provést, postupujte takto:

• Kliknutím sem stáhnete archiv knihovny ZIP.
• Rozbalte stažený archiv. V důsledku toho byste měli získat složku s názvem “LedControl-master”.
• Přejmenujte jej na “Kontrola LED”.
• Přesunout složku “Kontrola LED” do složky knihovnyArduino IDE.
• Restartujte Arduino IDE.

ADRESOVANÁ LED MATRIX

Projekt “Bluetooth Matrix”

Projekt “Girland Display”

Projekt Tetris

V tomto návodu si povíme o matricích z adresovatelných LED pásků. Pokud si nejste vědomi adresních pásek, pak doporučuji prostudovat tento článek. Vlastností adresní pásky je, že můžeme ovládat kteroukoli z připojených LED. Položíme-li pásku tak, aby LED diody tvořily rovnoměrnou mřížku, získáme matici, ve které může svítit jakýkoli „pixel“ a může svítit jedna z 16,7 milionů barev a odstínů! (RGB LED, jas každé barvy má 256 gradací (8 bitů), respektive pro tři barvy máme 256 * 256 * 256 = 16,7 lume, což je obvyklých 24 bitů barevné hloubky). To znamená, že ve skutečnosti získáme plnohodnotný 24bitový displej s ultra nízkým rozlišením! Proč takové povolení ve 2Q18? Zeptej se tatínka, na co si jako dítě hrál =)

Začněme komponentami. Matrici si můžete nalepit sami, k tomu potřebujete adresovatelný LED pásek, například nejoblíbenější na čipech WS2812b. Ano, nyní již existuje novější WS2813, ale pro naše účely nemá žádné výhody. Je vhodné vzít pásku s hustotou pixelů 60 LED na metr pro malé matrice (článek 1.7 × 1.7 cm) a 30 LED na metr pro velké matrice (článek 3.3 × 3.3 cm). Existují také LED moduly typu „věnec“, lze je vzít pro VELMI VELKÉ matrice (článek 12 × 12 cm). Zvažte matici 20×10 LED: z pásu 60 LED na metr bude velikost matice 34×17 cm, od 30 LED na metr – 66×33 cm a z modulů – 240×120 cm.

Také mazaní Číňané již prodávají hotové matrice několika velikostí a je to velmi ziskové: matrice 16 × 16 stojí 1500 rublů, skládá se z 256 diod s hustotou 100 kusů na metr. Páska stejné hustoty stojí 1000 rublů na metr (pro 100 LED). K přilepení matrice 16 × 16 budete potřebovat 2.5 metru pásky, to znamená 2500 rublů. A hotová matrice stojí o 1000 Kč levněji. Naprosto totéž platí pro matici 32×8 pixelů. K dispozici je také hotová matice 8 × 8, stojí 300 rublů. A teď se ukázalo, že to není tak ziskové =) K napájení matice potřebujete 5V napájecí zdroj, dále vám řeknu o proudu. Nechávám několik odkazů, hledám skvělé nabídky a slevy (PS kupuji od BTF-Lighting)

DŮLEŽITÉ! Čím větší je matice, tím více místa zabírá firmware v paměti. Firmware GyverMatrixOS:

V Arduino Nano / UNO / Pro Mini při použití všech efektů a režimů matice 16×16 (256 diod) velmi pevně sedí, zamrzá a může dojít k přerušení provozu;

Arduino Leonardo/Micro/Pro Micro pojme asi 400 LED diod (matice 20×20);

Arduino Mega pojme asi 1700 LED (matice 40×42)

ESP8266/NodeMCU/Wemos se vešlo MNOHEM více LED, ale musíte pochopit, že rychlost aktualizace pásku závisí na počtu LED a s 500 diodami to bude 60 snímků za sekundu (fps), s 1000 to bude 30 fps, s 2000 to bude 15 fps, t .e. hmatatelné závady v rychlých efektech.

• + 5V – 5V napájecí zdroj na desce
• GND – Země
• DIN – pin pro data na desce Arduino

Matice pracuje na 5 voltech. Můžeme jej tedy připojit přímo k Arduinu. Pro reálné projekty však doporučuji udělat pro něj samostatnou baterii nebo zdroj. V souladu se specifikacemi výrobce v jasném bílém světle matice spotřebuje 76,8 wattů. A proud může být od 12 do 18 A, v souladu s tabulkou výrobce.

Kromě toho připojíme signálový kontakt DIN přes odpor, abychom chránili kontakt Arduino před poklesy napětí.

Maticové zapojení.
+ 5V – 5V napájecí zdroj na desce, GND – Země, DIN – pin pro data na desce Arduino Schéma zapojení LED matice

Krok 5: Maticové programování

Nyní jsme se dostali k poslední fázi našeho projektu – programování matice.

Předtím jsem již napsal dva programy, které mají mnoho společného.

Přidal jsem program, který přijímá slovo nebo větu ze sériového monitoru arduino IDE a zobrazuje je na matrici. Programový kód je poměrně jednoduchý a nepředstírá, že je nejlepší na světě, ale opravdu funguje. Můžete si napsat svůj vlastní kód nebo upravit můj podle svých představ.

Přikládám excelový soubor, takže si můžete vytvořit své vlastní znaky a symboly.

Zde je návod, jak to funguje:

Vytvořte požadovaný znak pixel po pixelu (nebojte se, je to velmi snadné) a zkopírujte výstupní řetězec takto – #define