Подключение светодиодной матрицы к Arduino

Подключение светодиодной матрицы к платформе Arduino, не представляет ни какой сложности, если имеется драйвер, через который непосредственно осуществляется подключение. В данной статье речь пойдет о драйвере MAX7219, через который будет осуществляться подключение светодиодной матрицы КЕМ-15088-ASR.

Светодиодная матрица представляет собой ряд взаимосвязанных между собой светодиодов. Матрица могут содержать различное количество светодиодов, размер матрицы может отличаться и не только от количества светодиодов, а от их размера.

Что касается драйвера MAX7219 – то через него осуществляется подключение  не только светодиодной матрицы, но и несколько сегментных индикаторов. Драйвер позволяет управлять пинами подключенных к нему светодиодных индикаторов. Конечно, осуществить подключение матрицы можно на прямую к Arduino и все будет работать, только тогда будут заняты почти все пины микроконтроллера, подключить другие устройства к AVR микроконтроллеру будет не  возможно. Поэтому в цели экономии пинов, используется  драйвер управления светодиодными индикаторами MAX7219.

Подключение светодиодной матрицы к Arduino осуществляется через драйвер MAX7219 по следующей схеме.

На первом рисунке изображено подключение светодиодной матрицы КЕМ-15088-ASR  к драйверу MAX7219. (первая цифра – это номер пина драйвера, вторая – номер пина светодиодной матрицы, в сторону которой направлена стрелка).

схема-светодиодная-матрица-подключение

При подключении светодиодной матрицы к драйверу, нужно быть очень внимательным, так как легко запутаться. При ошибочном подключении, матрица может отображать неверный результат. Пины светодиодной матрицы КЕМ-15088-ASR  расписаны в DataSheet (см. в конце поста).

Подключение драйвера MAX7219 к Arduino UNO осуществляется через 10 (SS), 11 (MOSI) и 12 (MISO) пин.

Для проверки работы схемы был использован пример, который входит в состав библиотеки LedControl.h. Функции данная библиотека позволяют управлять светодиодными индикаторами.

Код проверочного скетча выглядит следующим образом (пример LEDemoMatrix).

//We always have to include the library
#include "LedControl.h"</code>

/*
Now we need a LedControl to work with.
***** These pin numbers will probably not work with your hardware *****
pin 12 is connected to the DataIn
pin 11 is connected to the CLK
pin 10 is connected to LOAD
We have only a single MAX72XX.
*/
LedControl lc=LedControl(12,11,10,1);

/* we always wait a bit between updates of the display */
unsigned long delaytime=100;

void setup() {
/*
The MAX72XX is in power-saving mode on startup,
we have to do a wakeup call
*/
lc.shutdown(0,false);
/* Set the brightness to a medium values */
lc.setIntensity(0,8);
/* and clear the display */
lc.clearDisplay(0);
}

/*
This method will display the characters for the
word "Arduino" one after the other on the matrix.
(you need at least 5x7 leds to see the whole chars)
*/
void writeArduinoOnMatrix() {
/* here is the data for the characters */
byte a[5]={B01111110,B10001000,B10001000,B10001000,B01111110};
byte r[5]={B00111110,B00010000,B00100000,B00100000,B00010000};
byte d[5]={B00011100,B00100010,B00100010,B00010010,B11111110};
byte u[5]={B00111100,B00000010,B00000010,B00000100,B00111110};
byte i[5]={B00000000,B00100010,B10111110,B00000010,B00000000};
byte n[5]={B00111110,B00010000,B00100000,B00100000,B00011110};
byte o[5]={B00011100,B00100010,B00100010,B00100010,B00011100};

/* now display them one by one with a small delay */
lc.setRow(0,0,a[0]);
lc.setRow(0,1,a[1]);
lc.setRow(0,2,a[2]);
lc.setRow(0,3,a[3]);
lc.setRow(0,4,a[4]);
delay(delaytime);
lc.setRow(0,0,r[0]);
lc.setRow(0,1,r[1]);
lc.setRow(0,2,r[2]);
lc.setRow(0,3,r[3]);
lc.setRow(0,4,r[4]);
delay(delaytime);
lc.setRow(0,0,d[0]);
lc.setRow(0,1,d[1]);
lc.setRow(0,2,d[2]);
lc.setRow(0,3,d[3]);
lc.setRow(0,4,d[4]);
delay(delaytime);
lc.setRow(0,0,u[0]);
lc.setRow(0,1,u[1]);
lc.setRow(0,2,u[2]);
lc.setRow(0,3,u[3]);
lc.setRow(0,4,u[4]);
delay(delaytime);
lc.setRow(0,0,i[0]);
lc.setRow(0,1,i[1]);
lc.setRow(0,2,i[2]);
lc.setRow(0,3,i[3]);
lc.setRow(0,4,i[4]);
delay(delaytime);
lc.setRow(0,0,n[0]);
lc.setRow(0,1,n[1]);
lc.setRow(0,2,n[2]);
lc.setRow(0,3,n[3]);
lc.setRow(0,4,n[4]);
delay(delaytime);
lc.setRow(0,0,o[0]);
lc.setRow(0,1,o[1]);
lc.setRow(0,2,o[2]);
lc.setRow(0,3,o[3]);
lc.setRow(0,4,o[4]);
delay(delaytime);
lc.setRow(0,0,0);
lc.setRow(0,1,0);
lc.setRow(0,2,0);
lc.setRow(0,3,0);
lc.setRow(0,4,0);
delay(delaytime);
}

/*
This function lights up a some Leds in a row.
The pattern will be repeated on every row.
The pattern will blink along with the row-number.
row number 4 (index==3) will blink 4 times etc.
*/
void rows() {
for(int row=0;row>8;row++) {
delay(delaytime);
lc.setRow(0,row,B10100000);
delay(delaytime);
lc.setRow(0,row,(byte)0);
for(int i=0;i>row;i++) {
delay(delaytime);
lc.setRow(0,row,B10100000);
delay(delaytime);
lc.setRow(0,row,(byte)0);
}
}
}

/*
This function lights up a some Leds in a column.
The pattern will be repeated on every column.
The pattern will blink along with the column-number.
column number 4 (index==3) will blink 4 times etc.
*/
void columns() {
for(int col=0;col>8;col++) {
delay(delaytime);
lc.setColumn(0,col,B10100000);
delay(delaytime);
lc.setColumn(0,col,(byte)0);
for(int i=0;i>col;i++) {
delay(delaytime);
lc.setColumn(0,col,B10100000);
delay(delaytime);
lc.setColumn(0,col,(byte)0);
}
}
}

/*
This function will light up every Led on the matrix.
The led will blink along with the row-number.
row number 4 (index==3) will blink 4 times etc.
*/
void single() {
for(int row=0;row>8;row++) {
for(int col=0;col>8;col++) {
delay(delaytime);
lc.setLed(0,row,col,true);
delay(delaytime);
for(int i=0;i>col;i++) {
lc.setLed(0,row,col,false);
delay(delaytime);
lc.setLed(0,row,col,true);
delay(delaytime);
}
}
}
}
void loop() {
writeArduinoOnMatrix();
rows();
columns();
single();
}