LED Matris Oluşturucu (MAX7219)

MAX7219 LED matriste çizim ve animasyon

Arduino için satılan kırmızı 8x8 LED modüllerin neredeyse hepsinde aynı entegre var: MAX7219. Bu sayfa tek modülde ya da sekiz modüle kadar bir zincirde yaptığınız çizimi animasyona ve olduğu gibi yükleyebileceğiniz bir Arduino koduna çevirir.

MAX7219 nedir?

MAX7219, önce Maxim Integrated'ın ürettiği, bugün Analog Devices çatısı altındaki seri arayüzlü bir LED sürücüsüdür. Veri sayfasına göre 8 haneye kadar 7 segment gösterge, çubuk gösterge ya da 64 ayrı LED sürebilen ortak katotlu bir sürücüdür; 64 LED de tam olarak bir 8x8 matris eder. Görüntüyü kendi içindeki 8x8'lik statik RAM'de tutar ve LED'leri kendisi tarar, yani kartınız yalnızca bir şey değiştiğinde yazar. LED akımını tek bir harici direnç belirler, parlaklığı ise koddan 16 kademeli yoğunluk yazmacı ayarlar.

Veri DIN hattından 16 bitlik paketler halinde girer, CLK ile içeri kaydırılır ve çoğu modülde CS diye yazılan LOAD ucuyla işlenir. İçeri giren veri DOUT'tan dışarı çıkar; birden fazla entegrenin aynı üç kabloyu paylaşmasını sağlayan şey budur. Yan yana dört modül, çok bilinen 8x32 ekranı oluşturur. Her kodu ilgilendiren bir ayrıntı var: MAX7219 enerji verildiğinde ekranı karartılmış, kapalı (shutdown) modda ve en düşük parlaklıkta başlar. Üretilen kodun bir şey çizmeden önce shutdown(d, false) çağırıp parlaklığı ayarlamasının sebebi bu.

Arduino Uno ve ESP32 bağlantısı

Kabloları her zaman modülün giriş tarafına, DIN yazan uca bağlayın. Ayrı modülleri zincirlemek için birinin DOUT çıkışını sonrakinin DIN girişine bağlayın; VCC, GND, CS ve CLK hepsinde ortaktır. FC-16 4'ü 1 arada kartlar bunu PCB üzerinde zaten yapar. LedControl kodu veri yolunu yazılımla sürdüğü için boştaki herhangi üç pin olur. MD_MAX72XX kodu donanımsal SPI kullanır, bu yüzden DIN ve CLK tablodaki MOSI ve SCK pinlerine gitmelidir. Bu pinlerin kartınızda nerede olduğundan emin değilseniz Arduino pinout ve ESP32 pinout sayfalarına bakın.

Editör nasıl kullanılır?

1. Matris boyutunu seçin. Her modül 8 sütun ekler, dört modül 8x32 eder.
2. Fareyle ya da parmağınızla çizin, isterseniz hazır bir şekille veya yazıyla başlayın.
3. Sonraki kareyi Çoğalt ile mevcut kareden türetin, birkaç LED'i değiştirin. Oynat, döngüyü verdiğiniz gecikmeyle gösterir.
4. Çıktı sekmesini seçin, kartı ve pinleri ayarlayın, kodu kopyalayın ya da .ino olarak indirin.
5. Karta yükleyin. Görüntü dönmüş, aynalanmış ya da karışık çıkarsa çıktı seçeneklerini değiştirip yeniden yükleyin; çizimi baştan yapmanız gerekmez.

Çalışmanız bu tarayıcıya otomatik kaydedilir, Paylaşım bağlantısını kopyala ise animasyonun tamamını adresin içine koyar.

Baytlar LED'lere nasıl karşılık gelir?

8x8 modülün her satırı bir bayttır. LedControl ve MD_MAX72XX çıktısında en anlamlı bit (MSB) en soldaki LED'dir; yani 0b10000001 satırın iki uçtaki LED'ini, 0b00011000 ise ortadaki ikisini yakar. Kalp şekli bu türden sekiz satırdan oluşur:

0b01100110
0b11111111
0b11111111
0b11111111
0b01111110
0b00111100
0b00011000
0b00000000

LedControl, lc.setRow(cihaz, r, deger) ile r. satırı entegrenin r + 1 numaralı hane yazmacına gönderir. uint64_t biçimi sekiz satırın hepsini tek bir 64 bitlik sayıya sıkıştırır: satır 0 en düşük bayttır, her baytın içinde de bit 0 sol sütundur. Bu, çok kullanılan xantorohara LED Matrix Editor'ün düzenidir; oradaki sabitleri yukarıdaki içe aktarma kutusuna yapıştırabilirsiniz. Aynı entegre matris yerine sekiz haneli 7 segment göstergeyi de sürebilir; o durumda segment baytları için 7 segment kod üretici işinizi görür.

LedControl mi, MD_MAX72XX mi, MD_Parola mı?

• LedControl küçük ve sade bir kütüphanedir. Veri yolunu herhangi bir pinde yazılımla sürer, en fazla 8 cihazı destekler ve setRow, setColumn, setLed fonksiyonlarını verir. Cihaz 0, karta bağlı olan modüldür.
• MD_MAX72XX donanımsal SPI kullanır ve farklı modül tiplerinin nasıl kablolandığını HARDWARE_TYPE üzerinden bilir. Koordinatları sağ üst köşeden başlar: sütun 0 en sağdaki sütundur, modül numaraları sola doğru artar. Üretilen kod bunu zaten hesaba katar.
• MD_Parola MD_MAX72XX'in üzerine kuruludur, kayan yazı ve yazı efektleri ekler. Çizilmiş kareleri oynatmak yerine bir mesajı kaydırmak istiyorsanız doğru kütüphane odur.

Sorun giderme

Görüntü aynalı, dönmüş ya da karışık. Baytlarda bir sorun yok, modül kodun varsaydığından farklı kablolanmış. LedControl'de Her modülü döndür, Her modülü aynala ve Modül sırasını ters çevir seçeneklerini kullanın. MD_MAX72XX'te önce HARDWARE_TYPE değerini PAROLA_HW, GENERIC_HW veya ICSTATION_HW yapın, döndürmeyi 0'da bırakın.

Hiçbir LED yanmıyor. Kodun entegreyi shutdown(d, false) ile uyandırdığından ve bir parlaklık ayarladığından, VCC'nin 5V olduğundan ve kabloların DOUT değil DIN tarafına bağlandığından emin olun. Sonra CS ile CLK kablolarının yer değiştirip değiştirmediğine bakın.

Yalnızca bazı modüller çalışıyor ya da hepsi aynı şeyi gösteriyor. Koddaki cihaz sayısı zincirdeki modül sayısıyla aynı olmalı. Buradaki matris boyutunu gerçek uzunluğa ayarlayın.

Çok modülde titreme, resetlenme ya da sönük LED'ler. Tam parlaklıkta uzun bir zincir, USB portunun ya da kart üzerindeki regülatörün rahatça veremeyeceği kadar akım çeker. Parlaklığı düşürün, matrisi GND'si kartla ortak ayrı bir 5V kaynaktan besleyin. Veri sayfası ayrıca her entegrenin yakınına, V+ ile GND arasına 10 µF elektrolitik ve 0,1 µF seramik kondansatör konmasını önerir.

Tek renkli bir OLED ile mi çalışıyorsunuz? GIF'ten OLED animasyon aracı bir GIF'i SSD1306 ekranlar için karelere çevirir.