ชื่อโปรเจกต์: 8x8 Matrix LED Arduino Project

การถอดรหัส Bitmap: สถาปัตยกรรม 8x8 LED Matrix

หากคุณพยายามเดินสาย LED 64 ดวงแยกกันด้วยตนเองเข้ากับ Arduino Uno คุณจะประสบปัญหาจำนวนขาไม่เพียงพอทันที และอาจทำให้โปรเซสเซอร์เสียหายได้จากการพยายามวนรอบไฟโดยไม่มีการกระพริบ! โปรเจกต์ 8x8 Matrix LED หลีกเลี่ยงความล้มเหลวร้ายแรงนี้ด้วยการรวม MAX7219 Display Driver เข้าไปอย่างมีประสิทธิภาพ! ด้วยการใช้การสื่อสาร SPI (Serial Peripheral Interface) แท้จริง Arduino จะส่ง Hexadecimal arrays ขนาด 8-bit ที่ถูกบีบอัดสูงผ่านสายไฟเพียง 3 เส้น บังคับให้ไมโครชิปฮาร์ดแวร์ในตัวจัดระเบียบการมัลติเพล็กซ์พลังงานอันทรงพลังที่จำเป็น เพื่อแสดงข้อความเลื่อนและ bitmaps เคลื่อนไหวที่คมชัดได้อย่างสมบูรณ์แบบ!

การถอดรหัส Hexadecimal Bitmaps

กริดขนาด 8x8 ไม่ได้ถูกพล็อตโดยใช้พิกัด pixel พื้นฐาน (X, Y) เพราะมันจะใช้หน่วยความจำมากเกินไป! แกนหลักของ Arduino ใช้ array ของ Hexadecimal bytes แปด (8) ตัว

1. แต่ละแถวของ 8x8 matrix แสดงถึง 8 bits (1 Byte) พอดี
2. กราฟิก "Smiling Face" ถูกแปลงทางคณิตศาสตร์เป็น binary อย่างแท้จริง: 00111100, 01000010, 10100101...
3. binary จะถูกแปลเป็นรูปแบบ Hexadecimal ได้อย่างสมบูรณ์เพื่อความหนาแน่นในการจัดเก็บสูงสุด! 0x3C, 0x42, 0xA5...

#include <LedControl.h>

// Initialize the MAX7219 SPI object! (DIN 12, CLK 11, CS 10)
LedControl lc = LedControl(12, 11, 10, 1); 

// The mathematically compressed Hex Array for a Happy Face!
byte smiley[8] = {
  0b00111100, // Top of head
  0b01000010, // Forehead
  0b10100101, // EYES!
  0b10000001, 
  0b10100101, // Smile curves!
  0b10011001, 
  0b01000010, 
  0b00111100  // Bottom of chin
};

void loop() {
  for (int i = 0; i < 8; i++) {
    lc.setRow(0, i, smiley[i]); // Blast the raw explicit bytes directly into the MAX7219 Engine!
  }
}

ท่อส่งข้อมูล SPI ความเร็วสูง (MAX7219)

MAX7219 ใช้ SPI Protocol อย่างแท้จริง!

• Arduino จะตั้งค่าขา CS (Chip Select) เป็น LOW เพื่อปลุก MAX7219 เป้าหมายโดยเฉพาะ
• จากนั้นจะส่งข้อมูล Bitmap จำนวนมากผ่าน DIN (Data In) โดยซิงโครไนซ์กับพัลส์ CLK (Clock) อย่างแม่นยำ!
• หากคุณเชื่อมต่อ matrix module 4 ตัวเข้าด้วยกันเพื่อสร้างป้ายโฆษณาแบบเลื่อนยาว ข้อมูลจะไหลออกทางขา DOUT อย่างต่อเนื่องไปเรื่อย ๆ ทำให้ Arduino สามารถเขียนข้อมูลไปยัง LED 256 ดวงได้อย่างง่ายดาย!

ฮาร์ดแวร์ Display Matrix

• Arduino Uno/Nano (ข้อจำกัดด้านหน่วยความจำมักทำให้ string arrays แบบเลื่อนยาว ๆ เกิดข้อผิดพลาด! หากสร้าง marquee ที่ซับซ้อน ให้วาง strings ไว้ใน PROGMEM เพื่อป้องกันไม่ให้ RAM ขนาด 2KB ที่มีจำกัดของคุณเสียหาย!).
• MAX7219 8x8 Matrix Module (กริดอิสระที่จำเป็นซึ่งจัดการ LED ทั้ง 64 ดวงได้โดยตรง).
• ไลบรารี LedControl.h หรือ MD_MAX72XX.h (ไลบรารี MD ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อจัดการสภาพแวดล้อมการเลื่อนแบบ multi-module ที่ซับซ้อนอย่างมากโดยไม่มีอาการหน่วง!).
• แหล่งจ่ายไฟเฉพาะ (การเปิด LED สีแดง 64 ดวงพร้อมกันทั้งหมดจะทำให้ตัวควบคุม 5V ของ Arduino ทำงานหนักมากหากตั้งค่าความสว่างสูงสุด; ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ใช้อะแดปเตอร์ 5V 1A แยกต่างหาก!).