Arduino UNO Q - LED-Matrix
Möchten Sie scrollende Text- oder animierte Meldungen auf einem großen LED-Matrix-Panel mit Ihrem Arduino UNO Q anzeigen? Dieses Tutorial zeigt Ihnen Schritt für Schritt, wie es geht.
In diesem Tutorial lernen Sie:
- Was eine FC-16 MAX7219 LED-Matrix ist und wie sie funktioniert
- So verdrahten Sie die LED-Matrix mit Arduino UNO Q
- Wie Sie den MCU (C/C++ Arduino-Code) programmieren, um Text, Zahlen und scrollende Meldungen anzuzeigen
- Wie Sie beide Seiten programmieren — Linux-Seite (Python) und MCU-Seite (C/C++) — um die Anzeige remote über Bridge zu steuern
- Wie Sie Telegram-Meldungen an Arduino UNO Q senden, um die LED-Matrix zu steuern
- Wie Sie OpenClaw auf Arduino UNO Q mit der LED-Matrix verwenden
Für die integrierte 12×8 LED-Matrix, die in den Arduino UNO Q selbst eingebaut ist, siehe das Arduino UNO Q - Integrierte LED-Matrix-Tutorial.
Erforderliche Hardware
Oder Sie können die folgenden Kits kaufen:
| 1 | × | DIYables Sensor-Kit (18 Sensoren/Displays) |
Offenlegung: Einige der in diesem Abschnitt bereitgestellten Links sind Amazon-Affiliate-Links. Wir können eine Provision für Käufe erhalten, die über diese Links getätigt werden, ohne zusätzliche Kosten für Sie. Wir schätzen Ihre Unterstützung.
Über die LED-Matrix
Die häufigste mit Arduino verwendete LED-Matrix ist die auf MAX7219 basierende LED-Matrix. Wichtige Fakten:
- Jeder Block enthält ein 8×8-Raster mit 64 LEDs, das von einem MAX7219-Chip gesteuert wird
- Es gibt zwei Haupttypen von Blöcken: das generische Modul und das FC-16-Modul
- Module gibt es in Single-Block- (8×8) oder Multi-Block- (16×8, 32×8, 64×8)-Konfigurationen
- Blöcke sind in einer Daisy Chain verbunden — Daten gehen von einem Block zum nächsten
- Die Steuerung erfolgt über SPI: CLK, MOSI (DIN) und einen CS-Pin
- Die Bibliotheken MD_Parola und MD_MAX72xx kümmern sich um die schwere Arbeit
Dieses Tutorial verwendet eine 4-Block 32×8 FC-16 LED-Matrix (4 × 8×8 = 32 Spalten, 8 Reihen). Der Code kann für jede Größe angepasst werden.
Pinbelegung
Jeder Block hat zwei Sätze von Stiften — eine Eingangsgruppe (verbindet mit Arduino UNO Q oder vorherigem Block) und eine Ausgangsgruppe (verbindet mit nächstem Block):
- VCC → 5V-Stromversorgung (extern — verwenden Sie nicht den 5V-Pin auf Arduino UNO Q für große Displays)
- GND → GND
- DIN → SPI MOSI (D11 auf Arduino UNO Q MCU)
- CLK → SPI SCK (D13 auf Arduino UNO Q MCU)
- CS → beliebiger digitaler Pin (D10 in diesem Tutorial)
Schaltplan
※ Notiz:
Die LED-Matrix kann bei maximaler Helligkeit bis zu 1 A ziehen. Verwenden Sie immer eine externe 5V-Stromversorgung anstelle des 5V-Pins auf Arduino UNO Q. Arduino UNO Q und die LED-Matrix können den gleichen 5V-Adapter und die gleiche GND teilen.
Der Arduino UNO Q MCU verbindet sich mit der LED-Matrix über SPI-Pins: D13 (SCK) und D11 (MOSI). Sie können jeden digitalen Pin für CS verwenden (D10 in diesem Tutorial).
Wenn die LED-Matrix aus nur einem Block besteht:
- Verbinden Sie die Eingangs-Pin-Gruppe mit dem Arduino UNO Q MCU.
- Lassen Sie die Ausgangs-Pin-Gruppe unverbunden.
Dieses Bild wurde mit Fritzing erstellt. Klicken Sie, um das Bild zu vergrößern.
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Wenn die LED-Matrix bereits in mehrere Blöcke zusammengebaut ist:
- Verbinden Sie die Eingangs-Pin-Gruppe mit dem Arduino UNO Q MCU.
- Lassen Sie die Ausgangs-Pin-Gruppe unverbunden.
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Wenn Sie die LED-Matrix aus mehreren einzelnen Blöcken zusammenbauen:
- Verbinden Sie die Eingangs-Pin-Gruppe des ersten Blocks mit dem Arduino UNO Q MCU.
- Verbinden Sie die Ausgangs-Pin-Gruppe jedes Blocks mit der Eingangs-Pin-Gruppe des nächsten Blocks.
- Lassen Sie die Ausgangs-Pin-Gruppe des letzten Blocks unverbunden.
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| LED-Matrix | Arduino UNO Q MCU |
|---|---|
| VCC | Externe 5V-Stromversorgung |
| GND | GND (geteilt mit Arduino UNO Q GND) |
| DIN | D11 (MOSI) |
| CLK | D13 (SCK) |
| CS | D10 |
Arduino UNO Q Code
Der Arduino UNO Q hat zwei Prozessoren, die zusammenarbeiten:
- Der STM32 MCU treibt die LED-Matrix direkt über SPI mit der Bibliothek MD_Parola
- Der Qualcomm MPU führt Debian Linux aus und verwaltet Wi-Fi, Python und Cloud-Konnektivität
- In diesem Abschnitt wird nur der MCU programmiert — die Linux-Seite bleibt untätig. Ein späterer Abschnitt zeigt, wie beide Prozessoren über Bridge zusammenarbeiten.
Die untenstehende Skizze demonstriert statischen Text (links/Mitte/rechts/invertiert), eine Zahlenanzeige und eine scrollende Meldung:
/*
* Dieser Arduino UNO Q Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser Arduino UNO Q Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/arduino-uno-q/arduino-uno-q-led-matrix
*/
#include <MD_Parola.h>
#include <MD_MAX72xx.h>
#define HARDWARE_TYPE MD_MAX72XX::FC16_HW
#define MAX_DEVICES 4 // 4 blocks (32x8 LED matrix)
#define CS_PIN 10 // Arduino UNO Q MCU pin connected to CS
MD_Parola ledMatrix = MD_Parola(HARDWARE_TYPE, CS_PIN, MAX_DEVICES);
void setup() {
Serial.begin(115200);
delay(1500);
ledMatrix.begin();
ledMatrix.setIntensity(8); // brightness: 0 (dim) to 15 (bright)
ledMatrix.displayClear();
Serial.println("Arduino UNO Q LED Matrix ready");
}
void loop() {
// Static text — left aligned
ledMatrix.setTextAlignment(PA_LEFT);
ledMatrix.print("Left");
delay(2000);
// Static text — center aligned
ledMatrix.setTextAlignment(PA_CENTER);
ledMatrix.print("Center");
delay(2000);
// Static text — right aligned
ledMatrix.setTextAlignment(PA_RIGHT);
ledMatrix.print("Right");
delay(2000);
// Inverted display
ledMatrix.setTextAlignment(PA_CENTER);
ledMatrix.setInvert(true);
ledMatrix.print("Invert");
delay(2000);
ledMatrix.setInvert(false);
// Display a number
ledMatrix.print(1234);
delay(2000);
// Scrolling text
ledMatrix.displayClear();
ledMatrix.displayScroll("Hello, DIYables!", PA_CENTER, PA_SCROLL_LEFT, 80);
while (!ledMatrix.displayAnimate()) {} // wait until scroll finishes
delay(1000);
}
Schnelle Schritte
Erste Schritte mit Arduino UNO Q? Folgen Sie dem Erste Schritte mit Arduino UNO Q-Tutorial, um Ihre Entwicklungsumgebung einzurichten, bevor Sie fortfahren.
- Verbinden: Verdrahten Sie die LED-Matrix mit Arduino UNO Q MCU wie im obigen Schaltplan gezeigt. Speisen Sie die Matrix von einem externen 5V-Adapter und verbinden Sie GND mit Arduino UNO Q GND.
- Arduino App Lab öffnen: Starten Sie Arduino App Lab und warten Sie, bis es Ihren Arduino UNO Q erkennt.
- Eine neue App erstellen: Klicken Sie auf die Schaltfläche Neue App erstellen.
- Geben Sie der App einen Namen, z. B.: LedMatrix
- Klicken Sie auf Erstellen, um zu bestätigen.
- Finden Sie die Datei sketch/sketch.ino — hier fügen Sie die MCU-Skizze ein.
Die Skizze einfügen: Kopieren Sie den MCU-Code oben und fügen Sie ihn in diese Skizzendatei ein. Behalten Sie andere Dateien wie Standard bei.
- Install the library: Click the Add sketch library button (the open book icon with a + sign) in the left sidebar.
- Search for Arduino_RouterBridge created by Arduino and click the Install button.
Bricks
No bricks added...
Sketch Libraries
No sketch libra...
Files
python
sketch
.gitignore
README.md
app.yaml
sketch.ino
- Search for MD_Parola created by majicDesigns and click the Install button.
Bricks
No bricks added...
Sketch Libraries
No sketch libra...
Files
python
sketch
.gitignore
README.md
app.yaml
sketch.ino
- Search for MD_MAX72XX created by majicDesigns and click the Install button.
Bricks
No bricks added...
Sketch Libraries
No sketch libra...
Files
python
sketch
.gitignore
README.md
app.yaml
sketch.ino
- Hochladen: Klicken Sie auf die Run-Schaltfläche in Arduino App Lab, um den STM32 zu kompilieren und hochzuladen.
Die LED-Matrix durchläuft Textausrichtungen, zeigt eine Zahl an und scrollt dann "Hello, DIYables!" über die Anzeige!
Arduino UNO Q LED-Matrix-Code – Scrollender Text
Wenn Sie eine lange Meldung auf einer LED-Matrix-Anzeige anzeigen müssen, die zu lang ist, um sie einzupassen, können Sie den Scroll-Text-Effekt verwenden.
Dieser Code zeigt, wie Sie eine Meldung kontinuierlich über die LED-Matrix-Anzeige scrollen.
/*
* Dieser Arduino UNO Q Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser Arduino UNO Q Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/arduino-uno-q/arduino-uno-q-led-matrix
*/
#include <MD_Parola.h>
#include <MD_MAX72xx.h>
#define HARDWARE_TYPE MD_MAX72XX::FC16_HW
#define MAX_DEVICES 4 // 4 blocks (32x8 LED matrix)
#define CS_PIN 10 // Arduino UNO Q MCU pin connected to CS
MD_Parola ledMatrix = MD_Parola(HARDWARE_TYPE, CS_PIN, MAX_DEVICES);
void setup() {
ledMatrix.begin();
ledMatrix.setIntensity(8); // brightness: 0 (dim) to 15 (bright)
ledMatrix.displayClear();
ledMatrix.displayScroll("Hello, DIYables!", PA_CENTER, PA_SCROLL_LEFT, 80);
}
void loop() {
if (ledMatrix.displayAnimate()) {
ledMatrix.displayReset();
}
}
Weitere Text-Effekte finden Sie unter MD_Parola Library Reference.
Bridge: Linux + MCU
Dieser Abschnitt zeigt, wie Sie beide Prozessoren des Arduino UNO Q programmieren, damit die Linux-Seite die LED-Matrix remote steuern kann:
- Die LED-Matrix ist über SPI mit dem MCU (STM32) verbunden — der MCU treibt die Anzeige direkt
- Der MPU kann nicht direkt auf die LED-Matrix zugreifen — er muss Befehle über Bridge.call() an den MCU senden
- Der MPU hat Wi-Fi — mit vollständigem Debian Linux läuft es kann es sich mit dem Internet verbinden und Remote-Anzeigeaktualisierungen auslösen
- Arduino_RouterBridge aktiviert RPC-Kommunikation zwischen den beiden Prozessoren
- ⚠️ /dev/ttyHS1 (Linux) und Serial1 (MCU) sind RESERVIERT vom Router — öffnen Sie sie nie in Benutzercode
Kurz gesagt: MCU treibt die LED-Matrix → MPU sendet Text-Befehle → MPU kann die Anzeige von überall aus über das Internet aktualisieren.
MCU Code (Bridge)
/*
* Dieser Arduino UNO Q Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser Arduino UNO Q Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/arduino-uno-q/arduino-uno-q-led-matrix
*/
#include <MD_Parola.h>
#include <MD_MAX72xx.h>#include "Arduino_RouterBridge.h"
#define HARDWARE_TYPE MD_MAX72XX::FC16_HW
#define MAX_DEVICES 4 // 4 blocks (32x8 LED matrix)
#define CS_PIN 10 // Arduino UNO Q MCU pin connected to CS
MD_Parola ledMatrix = MD_Parola(HARDWARE_TYPE, CS_PIN, MAX_DEVICES);
String last_text = "";
String display_text(String arg) {
ledMatrix.setTextAlignment(PA_CENTER);
ledMatrix.setInvert(false);
ledMatrix.print(arg.c_str());
last_text = arg;
Monitor.println("Display: " + arg);
return "OK";
}
String set_brightness(String arg) {
int level = arg.toInt();
if (level < 0) level = 0;
if (level > 15) level = 15;
ledMatrix.setIntensity(level);
Monitor.println("Brightness: " + String(level));
return "OK";
}
String clear_display(String arg) {
ledMatrix.displayClear();
last_text = "";
Monitor.println("Display cleared");
return "OK";
}
String get_status(String arg) {
if (last_text.length() == 0)
return "Display: cleared";
return "Display shows: " + last_text;
}
void setup() {
Bridge.begin();
Monitor.begin();
ledMatrix.begin();
ledMatrix.setIntensity(8);
ledMatrix.displayClear();
Bridge.provide_safe("display_text", display_text);
Bridge.provide_safe("set_brightness", set_brightness);
Bridge.provide_safe("clear_display", clear_display);
Bridge.provide("get_status", get_status);
Monitor.println("Arduino UNO Q LED Matrix Bridge ready");
}
void loop() {}
Python-Code (Bridge)
/*
* Dieser Arduino UNO Q Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser Arduino UNO Q Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/arduino-uno-q/arduino-uno-q-led-matrix
*/
from arduino.app_utils import *
import time
def loop():
# Display text
result = Bridge.call("display_text", "Hello")
print(result)
time.sleep(2)
result = Bridge.call("display_text", "1234")
print(result)
time.sleep(2)
# Set brightness to dim
result = Bridge.call("set_brightness", "3")
print(result)
time.sleep(1)
result = Bridge.call("display_text", "Dim")
print(result)
time.sleep(2)
# Set brightness back to medium
result = Bridge.call("set_brightness", "8")
print(result)
time.sleep(1)
# Get status
result = Bridge.call("get_status")
print(result)
time.sleep(1)
# Clear display
result = Bridge.call("clear_display")
print(result)
time.sleep(2)
App.run(user_loop=loop)
Schnelle Schritte
- Verbinden: Verdrahten Sie die LED-Matrix mit Arduino UNO Q wie im Schaltplan gezeigt, mit externer 5V-Stromversorgung.
- Arduino App Lab öffnen: Starten Sie Arduino App Lab und warten Sie, bis das Board erkannt wird.
- Eine neue App erstellen: Klicken Sie auf Neue App erstellen, nennen Sie sie LedMatrixBridge, und klicken Sie auf Erstellen.
- MCU-Skizze einfügen: Kopieren Sie den MCU Bridge-Code oben und fügen Sie ihn in sketch/sketch.ino ein.
- Python-Code einfügen: Kopieren Sie den Python Bridge-Code oben und fügen Sie ihn in die Python-Datei in der App ein.
- Hochladen: Klicken Sie auf die Run-Schaltfläche in Arduino App Lab.
App Lab-Konsolenausgabe
sketch.ino
1#include "Arduino_RouterBridge.h"
Serial Monitor
Python
[2026-04-29 09:00:01] Arduino UNO Q LED Matrix Bridge ready
[2026-04-29 09:00:03] Display: Hello
[2026-04-29 09:00:07] Display: 1234
[2026-04-29 09:00:11] Brightness: 3
[2026-04-29 09:00:15] Display cleared
sketch.ino
1#include "Arduino_RouterBridge.h"
Serial Monitor
Python
[2026-04-29 09:00:02] OK
[2026-04-29 09:00:06] OK
[2026-04-29 09:00:10] OK
[2026-04-29 09:00:12] Display shows: Dim
[2026-04-29 09:00:14] OK
Telegram
Steuern Sie die LED-Matrix von überall mit Telegram — zeigen Sie benutzerdefinierte Meldungen oder Zahlen auf dem Panel von Ihrem Telefon an!
MCU-Skizze: Behalten Sie die gleiche MCU-Skizze aus dem vorherigen Bridge-Abschnitt.
Python-Code (Telegram)
/*
* Dieser Arduino UNO Q Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser Arduino UNO Q Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/arduino-uno-q/arduino-uno-q-led-matrix
*/
from arduino.app_utils import *
import requests
import time
TELEGRAM_BOT_TOKEN = "YOUR_TELEGRAM_BOT_TOKEN"
CHAT_ID = "YOUR_CHAT_ID"
last_update_id = 0
def get_updates():
global last_update_id
url = f"https://api.telegram.org/bot{TELEGRAM_BOT_TOKEN}/getUpdates"
params = {"offset": last_update_id + 1, "timeout": 5}
try:
response = requests.get(url, params=params, timeout=10)
data = response.json()
if data["ok"]:
return data["result"]
except Exception as e:
print(f"Error getting updates: {e}")
return []
def send_message(chat_id, text):
url = f"https://api.telegram.org/bot{TELEGRAM_BOT_TOKEN}/sendMessage"
payload = {"chat_id": chat_id, "text": text}
try:
requests.post(url, data=payload, timeout=10)
except Exception as e:
print(f"Error sending message: {e}")
def loop():
global last_update_id
print("Waiting for Telegram messages...")
updates = get_updates()
for update in updates:
last_update_id = update["update_id"]
if "message" not in update:
continue
message = update["message"]
chat_id = message["chat"]["id"]
text = message.get("text", "").strip()
print(f"Received: {text}")
if text == "/start":
send_message(chat_id,
"Arduino UNO Q LED Matrix Bot\n"
"/show <text> - Display text on the matrix\n"
"/brightness <0-15> - Set brightness level\n"
"/clear - Clear the matrix\n"
"/status - Get current display status")
elif text.startswith("/show "):
arg = text[6:].strip()
if not arg:
send_message(chat_id, "Usage: /show <text>")
else:
result = Bridge.call("display_text", arg)
send_message(chat_id, result)
elif text.startswith("/brightness "):
arg = text[12:].strip()
result = Bridge.call("set_brightness", arg)
send_message(chat_id, result)
elif text == "/clear":
result = Bridge.call("clear_display")
send_message(chat_id, result)
elif text == "/status":
result = Bridge.call("get_status")
send_message(chat_id, result)
else:
send_message(chat_id, "Unknown command. Send /start for help.")
App.run(user_loop=loop)
Schnelle Schritte
- Ersetzen Sie YOUR_TELEGRAM_BOT_TOKEN durch Ihren aktuellen Bot-Token von BotFather.
- Ersetzen Sie YOUR_CHAT_ID durch Ihre Telegram Chat-ID.
- Fügen Sie diesen Python-Code in die Python-Datei Ihrer App ein (behalten Sie die gleiche MCU-Skizze).
- Klicken Sie auf die Run-Schaltfläche. Öffnen Sie Telegram und senden Sie Befehle an Ihren Bot.
App Lab-Konsolenausgabe
sketch.ino
1#include "Arduino_RouterBridge.h"
Serial Monitor
Python
[2026-04-29 09:15:00] Waiting for Telegram messages...
[2026-04-29 09:15:08] Received: /show Hello World
[2026-04-29 09:15:20] Received: /brightness 5
[2026-04-29 09:15:35] Received: /clear
Telegram
12:45
Welcome to Telegram!
ArduinoBot
10:19
Chatting with Arduino...
BotFather
Yesterday
Your bot has been created.
ArduinoBot
bot
OpenClaw
You can adapt the OpenClaw to this tutorial by refering the instruction on Arduino Uno Q - OpenClaw Tutorial
Projektideen
Sie können viele kreative Projekte mit der LED-Matrix und Arduino UNO Q erstellen:
- Remote-Anzeigetafel: Senden Sie benutzerdefinierte Meldungen über Telegram an das LED-Matrix-Panel — ideal für Bürodisplays, Ladenschilder oder Veranstaltungsankündigungen
- Live-Scoreanzeige: Zeigen Sie Sportergebnisse oder Spielergebnisse auf der Matrix an, die in Echtzeit von der Linux-Seite über Bridge aktualisiert werden
- Countdown-Timer: Python zählt rückwärts und aktualisiert die Matrix-Anzeige jede Sekunde bis null
- IoT-Wetterdisplay: Rufen Sie Wetterdaten auf dem Linux-MPU ab und scrollen Sie die Temperatur und Bedingungen automatisch über die LED-Matrix
- Telegram-Anzeigetafel: Lassen Sie jeden in einem Gruppenchat eine Meldung senden, die über einen gemeinsamen Telegram-Bot auf dem Matrix-Panel angezeigt wird
Fordern Sie sich selbst heraus
Bereit, noch weiter mit der LED-Matrix auf Arduino UNO Q zu gehen? Versuchen Sie diese Herausforderungen:
- Einfach: Fügen Sie einen /number <value> Telegram-Befehl hinzu, der eine ganze Zahl mit ledMatrix.print(int) auf der LED-Matrix anzeigt.
- Mittel: Fügen Sie eine /scroll <text> Bridge-Funktion hinzu, die eine Scroll-Animation startet — verwenden Sie ein Hintergrund-Flag in der MCU loop(), um displayAnimate() und displayReset() während des Scrollens aufzurufen.
- Fortgeschritten: Erstellen Sie einen Telegram-gesteuerten News-Ticker — akzeptieren Sie mehrere Meldungen über Telegram und warten Sie in der Warteschlange, während Sie jede der Reihe nach auf der Matrix als Laufschrift anzeigen.
Video Tutorial
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