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[導讀] LED矩陣是使用Arduinos構建的一些最受歡迎的項目。使用LED非常有趣,而且從它們那里獲得的輸出效果令人著迷。您可以將這些矩陣用于各種應用程序,以創(chuàng)建具有滾動文本和播放動畫的標示牌。構建一

LED矩陣是使用Arduinos構建的一些最受歡迎的項目。使用LED非常有趣,而且從它們那里獲得的輸出效果令人著迷。您可以將這些矩陣用于各種應用程序,以創(chuàng)建具有滾動文本和播放動畫的標示牌。構建一個它真的很便宜和簡單,它可以很容易地使用Arduino重新編程。您甚至可以自定義它以與音樂系統(tǒng)的輸出一起使用,因此我們可以獲得很酷的同步視覺效果。

在本教程中,我將向您展示如何使用Arduino和4017十年計數(shù)器構建一個花哨的8×10 Arduino LED矩陣(帶滾動文本和動畫)。您也可以在線購買組裝的LED矩陣。這種類型的矩陣易于制作和編程,是學習多路復用的好方法。

LED矩陣如何工作?整個Arduino LED矩陣項目的工作原理是多路復用。在這里,Arduino連接到4017十年計數(shù)器IC并通過兩條線發(fā)送數(shù)據(jù)。然后,來自Arduino的多路復用數(shù)據(jù)通過4017 IC解碼為LED的單獨信號。然后,它驅動各行中的相應LED。焊接矩陣選擇合適的LED是該項目最重要的部分之一。因為選擇合適的項目對于該項目的執(zhí)行至關重要。我建議使用5mm漫射LED,因為它們提供了相當大的亮度并提供了清晰的圖像。


5mm擴散LED焊接Arduino LED矩陣是一個棘手的部分,有很多方法可以做到這一點,我將與你分享我的方法。您需要在IC列中連接LED的所有正極引線,在行中連接負極引線。您可以使用焊點原型板焊接其上的LED。將LED推過電路板上的相鄰孔。使用下面的電路圖將Arduino LED矩陣連接在一起。然后,取第一個LED的正極引線并將其向下彎曲到其他LED并焊接相互接觸的引腳。接下來,取下您焊接的最后一根導線并再次向下彎曲并重復,直到您在列中連接了所有正極導線。剪掉你沒用過的額外長度的引線。

現(xiàn)在又出現(xiàn)了一個新的困境。也就是說:連接負極引腳,因為它們不能像正極引線一樣彎曲和焊接,因為它們會相互短路。我的方法節(jié)省了大量時間并且更簡單。訣竅是在列的連接上放一些磁帶,將它們與負極引腳隔離。如果你這樣做,你也可以彎曲負極引線并像正面那樣連接它們。他們不會相互缺口,因為他們會被孤立。Arduino LED矩陣的電路如下圖所示:

Arduino LED矩陣連接通過電阻,您必須將每列連接到Arduino(引腳0-7)。4017的復位引腳連接到Arduino上的引腳8,時鐘引腳連接到Arduino上的引腳9。

Arduino LED矩陣的多路復用

什么是多路復用?

它基本上是一種將信息分成小塊并逐個發(fā)送的方法。這樣你就可以在Arduino上保存很多引腳并保持你的程序簡單。在我們的例子中,我們將要顯示的圖像分割成10個(10行)。我們想要掃描矩陣的行(一次點亮一行)并將信息從Arduino發(fā)送到列。所有列都是LED的正數(shù),行是負數(shù)。因此,如果第一行接地并且我們向第一列發(fā)送信號,它將僅點亮行中的第一個LED。為了獲得良好的顯示效果,我們需要非??焖俚貟呙栊?,以至于人眼認為所有行都是同時連接的。

為何選擇IC 4017?

為了控制這種Arduino LED矩陣,4017 IC是最好的方法。這是一個了解該IC基礎知識的好網站:4017 IC。4017十年計數(shù)器幫助我們實現(xiàn)多路復用。該IC基本上掃描矩陣的行(一次點亮一行)。在我們的半導體例子中,我們想要將行連接到地,但是4017提供信號輸出并且不能將LED接地。為了解決這個小問題,我們需要使用帶電阻的晶體管。

通過電阻,您必須將每列連接到Arduino(引腳0-7).4017的復位引腳轉到Arduino上的引腳8,時鐘引腳轉到Arduino上的引腳9。4017有10個輸出引腳,因此我們需要10個電阻和10個晶體管。我們將1K電阻連接到4017的輸出,另一端連接到晶體管的基極,如本頁頂部的電路圖所示。接下來,我們將晶體管的集電極連接到LED行,將發(fā)射極連接到地。您也可以使用BC547 NPN晶體管。

編程Arduino LED矩陣

我寫了一個小程序,滾動文本并添加所有字母和數(shù)字。我為我的程序使用了端口,因為它節(jié)省了空間并且更容易處理。

如果您不知道如何使用Arduino上的端口,我建議您在開始之前訪問Arduino網站以了解一些基本知識。這是鏈接:Arduino端口操作。

端口控制示例端口控制非常簡單,請查看上圖作為示例。紅點表示LED為ON,白色為OFF。在矩陣的第一行,要打開第2和第7個LED,我們給Arduino端口命令:B01000010。這里第2和第7位為“1”,這又將LED打開。“B”表示Arduino端口是輸出端口。我們對所有行進行此練習,最后,我們將在燈光中獲得笑臉,如上圖所示。

如果你想制作自己的圖像,我制作了一個Excel工具,可以讓你更容易地編寫圖像。你可以在我最后附上的zip文件夾中找到它。

最后,上傳程序時不要忘記拔掉引腳0和1。這些引腳也用作通信引腳,可能會導致程序出現(xiàn)一些錯誤。

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