Arduino UNO R4 - Eingebaute LED-Matrix
Der Arduino Uno R4 WiFi wird mit einer integrierten 12×8-LED-Matrix geliefert. In diesem Tutorial werden wir untersuchen, wie man die integrierte LED-Matrix verwendet, um Zahlen und Zeichen anzuzeigen. Konkret werden wir Folgendes behandeln:
- Das Arduino Uno R4 WiFi so programmieren, dass es einzelne Ziffern (0-9) oder Zeichen (A-Z) an einer einstellbaren Position anzeigt.
- Das Arduino Uno R4 WiFi so programmieren, dass es zwei Ziffern oder Zeichen gleichzeitig anzeigt.
Für Informationen zur Verwendung des Arduino R4 mit externen LED-Matrixmodulen verweisen Sie bitte auf das Tutorial Arduino UNO R4 - LED Matrix.
Erforderliche Hardware
Oder Sie können die folgenden Kits kaufen:
| 1 | × | DIYables STEM V4 IoT Starter-Kit (Arduino enthalten) | |
| 1 | × | DIYables Sensor-Kit (30 Sensoren/Displays) | |
| 1 | × | DIYables Sensor-Kit (18 Sensoren/Displays) |
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Demonstration
Arduino-Code - Zeigt Ziffern (0-9) oder Zeichen (A-Z) an
Der untenstehende Code zeigt nacheinander Ziffern von 0 bis 9 und Zeichen von A bis Z, jeweils einzeln, in der Mitte der LED-Matrix.
/*
* Dieser Arduino UNO R4 Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser Arduino UNO R4 Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/arduino-uno-r4/arduino-uno-r4-built-in-led-matrix
*/
#include "Arduino_LED_Matrix.h"
#include "fonts.h"
ArduinoLEDMatrix matrix;
uint8_t frame[8][12] = {
{ 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
{ 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
{ 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
{ 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
{ 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
{ 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
{ 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
{ 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }
};
void setup() {
// put your setup code here, to run once:
Serial.begin(115200);
delay(1500);
matrix.begin();
}
void loop() {
for (char c = '0'; c <= '9'; c++) {
clear_frame();
add_to_frame(c, 4);
display_frame();
delay(1000);
}
for (char c = 'A'; c <= 'Z'; c++) {
clear_frame();
add_to_frame(c, 4);
display_frame();
delay(1000);
}
}
void clear_frame() {
for (int row = 0; row < 8; row++) {
for (int col = 0; col < 12; col++) {
frame[row][col] = 0;
}
}
}
void display_frame() {
matrix.renderBitmap(frame, 8, 12);
}
void add_to_frame(char c, int pos) {
int index = -1;
if (c >= '0' && c <= '9')
index = c - '0';
else if (c >= 'A' && c <= 'Z')
index = c - 'A' + 10;
else {
Serial.println("WARNING: unsupported character");
return;
}
for (int row = 0; row < 8; row++) {
uint32_t temp = fonts[index][row] << (7 - pos);
for (int col = 0; col < 12; col++) {
frame[row][col] |= (temp >> (11 - col)) & 1;
}
}
}
Schnelle Schritte
- Wenn Sie dies zum ersten Mal mit dem Arduino Uno R4 verwenden, sehen Sie sich wie man die Umgebung für Arduino Uno R4 in der Arduino IDE einrichtet.
- Kopieren Sie den obigen Code und öffnen Sie ihn in der Arduino IDE.
- Erstellen Sie die fonts.h-Datei in der Arduino IDE durch:
- Klicken Sie entweder auf die Schaltfläche direkt unter dem Symbol des seriellen Monitors und wählen Sie "Neuer Tab" aus, oder verwenden Sie Strg+Umschalt+N.
- Geben Sie den Dateinamen fonts.h ein und klicken Sie auf die OK-Schaltfläche
- Kopiere den untenstehenden Code und füge ihn in diese Datei ein.
/*
* Dieser Arduino UNO R4 Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser Arduino UNO R4 Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/arduino-uno-r4/arduino-uno-r4-built-in-led-matrix
*/
uint8_t fonts[36][8] = {
{
// 0
0b01110,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b01110,
},
{
// 1
0b00110,
0b01110,
0b10110,
0b00110,
0b00110,
0b00110,
0b00110,
0b11111,
},
{
// 2
0b11110,
0b00001,
0b00010,
0b00100,
0b01000,
0b10000,
0b10000,
0b11111,
},
{
// 3
0b11110,
0b00001,
0b00010,
0b00100,
0b00110,
0b00001,
0b00001,
0b11110,
},
{
// 4
0b00010,
0b00110,
0b01010,
0b10010,
0b11111,
0b00010,
0b00010,
0b00010,
},
{
// 5
0b11111,
0b10000,
0b10000,
0b11110,
0b00001,
0b00001,
0b10001,
0b01110,
},
{
// 6
0b01110,
0b10000,
0b10000,
0b11110,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b01110,
},
{
// 7
0b11111,
0b00001,
0b00010,
0b00100,
0b01000,
0b01000,
0b10000,
0b10000,
},
{
// 8
0b01110,
0b10001,
0b10001,
0b01110,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b01110,
},
{
// 9
0b01110,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b11110,
0b00001,
0b00001,
0b11110,
},
{
// A
0b00100,
0b01010,
0b10001,
0b11111,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
},
{
// B
0b11110,
0b10001,
0b10001,
0b11110,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b11110,
},
{
// C
0b01110,
0b10001,
0b10000,
0b10000,
0b10000,
0b10000,
0b10001,
0b01110,
},
{
// D
0b11110,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b11110,
},
{
// E
0b11111,
0b10000,
0b10000,
0b11110,
0b10000,
0b10000,
0b10000,
0b11111,
},
{
// F
0b11111,
0b10000,
0b10000,
0b11110,
0b10000,
0b10000,
0b10000,
0b10000,
},
{
// G
0b01110,
0b10001,
0b10000,
0b10000,
0b10111,
0b10001,
0b10001,
0b01110,
},
{
// H
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b11111,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
},
{
// I
0b11111,
0b00100,
0b00100,
0b00100,
0b00100,
0b00100,
0b00100,
0b11111,
},
{
// J
0b11111,
0b00010,
0b00010,
0b00010,
0b00010,
0b00010,
0b10010,
0b01100,
},
{
// K
0b10001,
0b10010,
0b10100,
0b11000,
0b10100,
0b10010,
0b10001,
0b10001,
},
{
// L
0b10000,
0b10000,
0b10000,
0b10000,
0b10000,
0b10000,
0b10000,
0b11111,
},
{
// M
0b10001,
0b11011,
0b10101,
0b10101,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
},
{
// N
0b10001,
0b10001,
0b11001,
0b10101,
0b10011,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
},
{
// O
0b01110,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b01110,
},
{
// P
0b11110,
0b10001,
0b10001,
0b11110,
0b10000,
0b10000,
0b10000,
0b10000,
},
{
// Q
0b01110,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b10101,
0b10010,
0b01101,
},
{
// R
0b11110,
0b10001,
0b10001,
0b11110,
0b10010,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
},
{
// S
0b01110,
0b10001,
0b10000,
0b01110,
0b00001,
0b00001,
0b10001,
0b01110,
},
{
// T
0b11111,
0b00100,
0b00100,
0b00100,
0b00100,
0b00100,
0b00100,
0b00100,
},
{
// U
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b01110,
},
{
// V
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b01010,
0b01010,
0b00100,
0b00100,
},
{
// W
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b10101,
0b10101,
0b11011,
0b11011,
0b10001,
},
{
// X
0b10001,
0b10001,
0b01010,
0b00100,
0b00100,
0b01010,
0b10001,
0b10001,
},
{
// Y
0b10001,
0b10001,
0b01010,
0b00100,
0b00100,
0b00100,
0b00100,
0b00100,
},
{
// Z
0b11111,
0b00001,
0b00010,
0b00100,
0b01000,
0b10000,
0b10000,
0b11111,
}
};
- Klicken Sie auf die Upload-Schaltfläche in der Arduino IDE, um Code auf Arduino hochzuladen
- Überprüfen Sie den Zustand der LED-Matrix
Code-Erklärung
Im bereitgestellten Code ist es entscheidend, sich auf die Funktion add_to_frame(char c, int pos) zu konzentrieren. Diese Funktion akzeptiert zwei Argumente:
- char c: Das anzuzeigende Zeichen. Gültige Werte reichen von 0 bis 9 und A bis Z.
- int pos: Die Spaltenposition, an der das Zeichen angezeigt werden soll. Gültige Werte reichen von 0 bis 11.
Arduino-Code - Zeigt zwei Zeichen gleichzeitig an
Der folgende Arduino-Code zeigt gleichzeitig zwei Zeichen auf der LED-Matrix an.
/*
* Dieser Arduino UNO R4 Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser Arduino UNO R4 Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/arduino-uno-r4/arduino-uno-r4-built-in-led-matrix
*/
#include "Arduino_LED_Matrix.h"
#include "fonts.h"
ArduinoLEDMatrix matrix;
uint8_t frame[8][12] = {
{ 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
{ 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
{ 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
{ 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
{ 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
{ 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
{ 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
{ 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }
};
void setup() {
// put your setup code here, to run once:
Serial.begin(115200);
delay(1500);
matrix.begin();
}
void loop() {
clear_frame();
add_to_frame('A', 0);
add_to_frame('5', 6);
display_frame();
delay(1000);
clear_frame();
add_to_frame('7', 0);
add_to_frame('F', 6);
display_frame();
delay(1000);
}
void clear_frame() {
for (int row = 0; row < 8; row++) {
for (int col = 0; col < 12; col++) {
frame[row][col] = 0;
}
}
}
void display_frame() {
matrix.renderBitmap(frame, 8, 12);
}
void add_to_frame(char c, int pos) {
int index = -1;
if (c >= '0' && c <= '9')
index = c - '0';
else if (c >= 'A' && c <= 'Z')
index = c - 'A' + 10;
else {
Serial.println("WARNING: unsupported character");
return;
}
for (int row = 0; row < 8; row++) {
uint32_t temp = fonts[index][row] << (7 - pos);
for (int col = 0; col < 12; col++) {
frame[row][col] |= (temp >> (11 - col)) & 1;
}
}
}