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아두이노 스케치 8×8 dot matrix 2개 connection
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max7219 8×8 도트 매트릭스 여러개 사용하기 (multiple max7219)
MY메뉴 열기. 아두이노 프로젝트. max7219 8×8 도트 매트릭스 여러개 사용하기 (multiple max7219) … LedControl lc = LedControl(12, 11, 10, 2);.
Source: m.blog.naver.com
Date Published: 7/25/2021
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Arduino Uno 로 MAX7219 (8X8) 도트 매트릭스 모듈 2개를 …
Arduino Uno 로 MAX7219 (8X8) 도트 매트릭스 모듈 2개를 사용해 눈동자 … 아두이노 나 AVR, PIC, STM 등의 마이크로 컨트롤러로 손쉽게 제어 가능 …
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Date Published: 4/24/2022
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아두이노로 LED matrix 제어하기 #2 : LedControl Library 1
이전 글에서 소개한 RobotDyn의 8×8 Led matrix driver 모듈 3개를 연결하여 24×8 matrix로 실습하며, 개별 LED의 on/off에서 시작해서 숫자, 알파벳 구현 …
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Date Published: 3/21/2022
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Date Published: 10/30/2021
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아두이노 도트매트릭스로 전광판 만들기 (2/2) – Nataviguides.com
아래 링크에서 교재를 다운로드 …
Source: ko.nataviguides.com
Date Published: 5/24/2022
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아두이노 – 도트 매트릭스 제어하기, dot matrix – postpop
2행을 제어하는 토트 매트릭스의 14번 핀에 연결된 것은 회색 아두이노 7 … 이제 아두이노의 기본 예제를 살펴보고 도트 매트릭스의 좌표 한 개부터 …
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Date Published: 2/19/2022
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74HC595+8×8 도트매트릭스 제어 (아두이노 – Steemit
그러면 74HC595 칩 2개를 이용해서 8×8 LED를 제어해보록 하겠습니다. 1. 74HC595 직렬 연결. 복습의 시간으로 latchPin(12), clockPin(11), dataPin( …
Source: steemit.com
Date Published: 12/4/2022
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주제에 대한 기사 평가 아두 이노 도트 매트릭스 2 개
- Author: 빌잡스
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- Date Published: 2018. 9. 27.
- Video Url link: https://www.youtube.com/watch?v=ASy6RAFT8gg
max7219 8×8 도트 매트릭스 여러개 사용하기 (multiple max7219)
하지만 max7219의 특성인 확장성을 재대로 살리지 못하고 1개만 쓰는 경우가 많이 있습니다.
이번 시간에는 이를 여러개 사용하는 방법과 그 예제를 소개해 보고자 합니다.
먼저 회로도입니다.
회로도
DIN으로 신호가 들어가고, DOUT으로 신호가 나옵니다.
그 외 VCC, GND, CS, CLK는 통일해 주시면 됩니다.
라이브러리에 따라 다르나 CS를 LOAD로 표현한 곳이 있으니 당황하지 말고 그냥 연결해 주시면 됩니다.
소스코드 예제
//We always have to include the library #include “LedControl.h”
/* 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, 2);
/* we always wait a bit between updates of the display */ unsigned long delaytime = 50;
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);
lc.shutdown(1, false); /* Set the brightness to a medium values */ lc.setIntensity(1, 8); /* and clear the display */ lc.clearDisplay(1); }
void loop() { for (int row = 0; row < 16; row++) { for (int col = 0; col < 8; col++) { lc.setLed(row / 8, row % 8, col, true) ; delay(delaytime) ; } } lc.clearDisplay(0) ; lc.clearDisplay(1) ; for (int col = 0; col < 8; col++) { for (int row = 0; row < 16; row++) { lc.setLed(row / 8, row % 8, col, true) ; delay(delaytime) ; } } lc.clearDisplay(0) ; lc.clearDisplay(1) ; } 연결된 것처럼 한줄씩 쭉 나아가는 예제입니다. 실행시키면 아래와 같이 동작합니다. 주로 사용되는 코드입니다. LedControl lc = LedControl(DataIn, CLK, CS, 갯수); 여기서 갯수는 최대 8개입니다. lc.setLed(led 번호 , row, col, true/false) ; led번호는 몇번째 led인지 나타냅니다. 주의할 점은 0부터 시작합니다. 만약 2번째 led라면 1, 5번째라면 4를 넣어주어야 합니다. row와 col은 열, 행을 의미합니다. led의 위치를 결정하는 부분입니다. true / false는 led의 on / off를 결정합니다. ture라면 on, false 라면 off가 됩니다. lc.clearDisplay(led 번호 ) ; 해당 도트 매트릭스를 전부 끄는 함수입니다. 번호는 0부터 시작합니다. 이상으로 다중 dot matrix 사용 예제를 마치도록 하겠습니다. 감사합니다. 표정, 알파벳, 숫자등을 표시할 수 있는 8x8과 이를 여러개 사용할 수 있는 max7219를 합쳐 모듈화 되어있는 제품이 많이 있습니다.
Arduino Uno 로 MAX7219 (8X8) 도트 매트릭스 모듈 2개를 사용해 눈동자 움직이는 모형 만들어 보기
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Arduino Uno 로 MAX7219 (8X8) 도트 매트릭스 모듈 2개를 사용해서 눈동자가 움직이는 모형을
만들어 보는 프로젝트 입니다
MAX7219 (8X8) 도트 매트릭스 모듈은 8-Digit LED 드라이버 MAX7219 칩 max7219.pdf 을 기반으로 제작된
8열 8행의 디스플레이 모듈 입니다
아두이노 나 AVR, PIC, STM 등의 마이크로 컨트롤러로 손쉽게 제어 가능하기 때문에 유용합니다
또한 입, 출력 인터페이스로 제작되어 여러개의 매트릭스 모듈을 연결해서 사용이 가능합니다
<8X8 매트릭스 모듈 이미지>
<8X8 매트릭스 모듈 상세사양>
사용된 부품
Arduino Uno R3 (Italy)
MAX7219 (8X8) 도트 매트릭스 모듈
점퍼케이블
9V DC JACK
9V 배터리
구성 배선도
사용된 예제소스
LedEyes.zip
사용된 라이브러리
LedControl-1.0.6.zip
LedControl 라이브러리를 첨부하였습니다
라이브러리 추가 방법은 Arduino IDE 설치하기 포스팅을 참조해 주세요
주의사항
첨부된 라이브러리를 압축을 풀어 추가후 첨부된 예제코드의 압출을 풀어서 txt 또는 ino 파일로
스케치 업로드 후 테스트 합니다
스케치 업로드와 배선이 이상이 없는데 매트릭스가 나오지 않을 경우에는 리셋 버튼을 눌러주면 정상출력이 됩니다
예제코드에서 보면 알수 있듯이 “LedControl.h” 라이브러리를 사용하고 있습니다
LedControl.h 가 라이브러리 폴더안에 잘 들어 있는지 확인해서 코딩 하도록 합시다
2개의 매트릭스를 연결할때는 IN(입력) 과 OUT(출력)을 잘 확인해서 배선 하도록 합시다
프로젝트 동영상
MAX7219 매트릭스 모듈은 1개 또는 여러개를 병렬로 연결해서 다양한 프로젝트를 진행할수 있습니다
참고 포스팅
Arduino Uno 로 MAX7219 (8X8) 도트매트릭스 모듈 을 이용해 디스플레이 출력해 보기
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아두이노로 LED matrix 제어하기 #2 : LedControl Library 1
Arduino LedControl Library #1 이번 글부터 아두이노를 이용하여 LED matrix를 다루는 방법에 대한 연재를 시작합니다. 이전 글에서 소개한 RobotDyn의 8×8 Led matrix driver 모듈 3개를 연결하여 24×8 matrix로 실습하며, 개별 LED의 on/off에서 시작해서 숫자, 알파벳 구현 등 여러 가지로 활용해 볼 계획입니다. Max7221 chip을 사용한 LED matrix driver module이기에 쉽게 접근이 가능하고, 케이블 연결 외엔 더 해줄 일이 없으며, arduino.cc에서 라이브러리가 제공되어 소스 코드 작성도 어렵지 않습니다.
먼저 기본 라이브러리인 LedControl에 대해서 살펴보며 연재를 시작하겠습니다. Arduino UNO
Robotdyn LED 8×8 matrix driver module x3
Breadboard
LedControl library 보드는 아두이노 우노를 사용했고, Led module driver 3개를 브레드보드를 이용해서 연결하였습니다. 사용된 LED module에 대한 정보와 연결 구성에 대해선 이전 글(아래 링크)를 통하여 확인할 수 있습니다.
작동 확인을 위한 간단한 예제 실행 이전 글에서 연결이 완료되었으므로 테스트를 위해 라이브러리에서 제공하는 기본 예제를 하나 실행해 보겠습니다. 우선, LedControl이라는 라이브러리를 설치해야 합니다. LedControl Library는 MAX7219, 7221칩을 사용한 LED 드라이버를 구동하여 LED matrix, segment LED를 제어할 수 있습니다. 다른 유저가 만든 Custom Library라서 기본으로 설치되진 않지만, Library Manager를 통해 쉽게 설치할 수 있습니다.
아두이노 스케치를 실행한 후, 메뉴에서 Sketch, Include Library, Manage Libraries… 를 차례로 선택하면 그림과 같이 Library Manager가 나타납니다. 오른쪽 상단의 검색창에 ledcontrol을 타이핑하다 보면 LedControl 라이브러리를 쉽게 찾을 수 있습니다.
검색된 라이브러를 클릭하면 Install 버튼이 보입니다. 설치하면 라이브러리 타이틀 오른쪽으로 ‘INSTALLED’라고 표시됩니다.
이제 File메뉴의 Examples 항목으로 가면 예제 리스트의 아래쪽 ‘Examples from Custom Libraries’ 섹션에 LedControl이라는 이름을 확인할 수 있습니다. 세 번째 예제 ‘LCDemoMatrix’를 불러옵니다.
불러온 예제입니다. 위 캡처 화면에서 보듯이, 위에서 연결한대로 D12, D11, D10번으로 핀 설정이 기본으로 돼 있기 때문에, 수정 없이 바로 실행하면 결과를 확인할 수 있습니다. 그림에서 확대한 부분의 코드를 보면, LedControl 객체 타입의 ‘lc’ 변수를 선언하고 적절한 핀 번호로 초기화하고 있습니다. 이 때, 마지막 인수는 “1”입니다. 이 숫자는 연결된 LED 드라이버 모듈의 개수를 의미합니다. 연결에 사용한 모듈이 3개이므로 숫자 “3”으로 변경해야 하지만 그냥 수정없이 실행하였습니다.
실행한 화면입니다. 테스트를 위한 예제라서 여러 가지 패턴을 반복해서 보여주는데, 모듈 3개가 같은 결과를 보이고 있습니다. 예제 내용을 보면 첫 번째 모듈에 출력하는 코드만 있지만, 정확한 모듈의 수를 제공하지 않았을 때 나오는 현상인 듯 하고, 모듈의 숫자를 맞게 수정해주면 코드대로 첫 번째 모듈에서만 실행되는 것을 확인했습니다.
정상적으로 작동되는 것을 확인했으므로, 이제 라이브러리를 이용하여 하나씩 코드를 작성해 보겠습니다.
LedControl 라이브러리를 통한 모듈 Setup LedControl 라이브러리는 LED module을 다루기 위한 기능들을 함수들로 제공하고 이를 이용하여 소스 코드를 구성하면 되기 때문에, 이들 함수들을 예제를 통해 하나씩 소개하며 라이브러리를 살펴 보겠습니다.
#include “LedControl.h” LedControl lc; 아두이노 스케치를 실행하고 우선 위의 두 줄을 입력합니다. 첫 째줄은 LedControl 라이브러리를 포함시키는 include문입니다. LedControl.h는 헤더 파일이라 하며 라이브러리에서 제공하는 함수들이 미리 정의되어 있기 때문에 include시킨 후에 내가 만든 함수처럼 편하게 사용할 수 있습니다. 라이브러리가 저장되어 있는 폴더에 가보면 LedControl.h, LedControl.cpp 이렇게 두 개의 파일이 있습니다. 실제로 함수의 정의 및 구현은 .cpp 소스 파일에 기술되어 있지만, 사용자는 .h 헤더파일만 포함시키면 됩니다. 두 번째 줄은 LedControl type의 변수 lc를 선언하는 명령입니다. LedControl은 객체형(class type)으로 역시 LedControl.cpp에 정의되어 있습니다. LedControl 라이브러리내에서 Led matrix module을 다루기 위한 변수와 함수들을 묶어서 객체(class)를 만들고 LedControl이라 이름을 붙였습니다. 그리고, 이 객체 타입으로 선언하기만 하면 해당 변수와 함수들에 쉽게 접근할 수 있게 됩니다. 위 코드에서 lc는 LedControl 객체 타입의 변수로 선언되었으며, 이를 Instance라 합니다. 좀더 쉽에 생각하면, 아두이노와 물리적으로 연결된 LED matrix 모듈을 아두이노 소스상에서 가리키고 부를 수 있는 이름을 지어주는 것과 비슷합니다.
#include “LedControl.h” LedControl lc = LedControl(12,11,10,3); LedControl 객체를 선언하는 부분이 더 길어졌습니다. lc 변수를 선언하면서 초기화까지 같이 해주도록 변경했고 이는 라이브러리의 기본 예제 코드와 동일합니다. 초기화는 아두이노와 모듈이 어느 핀을 통해 연결되었는지, 또 직렬로 연결된 모듈의 개수가 몇 개인지 알려주는 일을 합니다.
위쪽에 링크된 모듈 리뷰글에서 이미 아두이노와의 연결에 관련해서 소개했고, 이를 변수 선언문에서 위와 같이 표현합니다. 여기서 사용하는 Robotdyn Led driver module의 기판에 표시된 라벨대로 하면 차례로 SDI, SCL, CS입니다. 마지막 인수인 숫자 “3”은 직렬로 연결된(cascaded, daisy chain) Led 드라이버 모듈의 개수입니다. 총 8개까지 연결할 수 있으며 따라서 1부터 8까지의 숫자를 입력할 수 있습니다. 1보다 작거나 8보다 큰 정수가 들어오면 최대값인 8로 세팅됩니다. 여기서는 3개의 모듈이 직렬로 연결되었다는 뜻입니다. 이제, 변수 “lc”는 아두이노 핀 D12, D11, D10에 직렬로 연결된 Led 모듈 3개를 가리키게 됩니다. 만약, 8개가 넘는 모듈을 제어하고 싶다면 아두이노와 다른 라인으로 연결하면 됩니다. 예를 들어, D8, D7, D6 번에 LED 드라이버 모듈을 연결한 후, lc2 라는 이름으로 위와 같이 선언하면 또 다른 8개의 모듈을 제어할 수 있습니다.
#include “LedControl.h” LedControl lc = LedControl(12,11,10,3); void setup() { lc.shutdown(0, false); } setup() 함수 이전에 처리할 내용이 더 없기 때문에 바로 setup() 함수에 대한 정의를 시작했습니다. shutdown() 함수는 power-saving mode를 제어하는 함수입니다. 사용하지 않을 때는 모듈을 off시켜 전력 소모를 줄여주는 것인데, 인수로 true를 주면 power-saving mode로 들어가서 모듈이 off되고, 다시 false를 주면 power-saving mode가 끝나고 모듈이 on이 됩니다. max7221 칩은 시작할 때(startup) 디폴트로 power-saving mode로 들어갑니다. 따라서, 위 코드와 같이 사용하기 전에 먼저 false를 주어 wake-up시켜야 합니다. 첫 번째 인수인 숫자 “0”은 모듈의 인덱스값입니다. 위에서 언급했듯이 최대 8개까지 모듈을 연결할 수 있고, “1”부터 “8”까지의 숫자로 지정할 수 있습니다. 하지만, 이를 코드상에서 지칭할 때는 “0”부터 “7”까지의 숫자로 구별합니다. 즉, 아두이노 D12, D11, D10번 핀을 통하여 연결한 8개의 모듈 중 첫 번째 모듈을 사용할 때는 숫자 “0”을, 마지막 8번째 모듈을 지칭할 때는 숫자 “7”을 지정하면 됩니다. 배열의 인덱스값과 같은 방식이라 보면 되고, 이 예제에선 3개의 모듈이기 때문에 “0, 1, 2” 세 개의 숫자로 구별하게 됩니다. 따라서, 위 코드는 연결된 첫 번째 모듈을 power-saving mode에서 해제하라는 뜻입니다.
#include “LedControl.h” LedControl lc = LedControl(12,11,10,3); void setup() { lc.shutdown(0, false); lc.shutdown(1, false); lc.shutdown(2, false); } 연결된 모듈이 3개 이므로, 각각 숫자 0, 1, 2로 지칭하여 power-saving mode를 해제하였습니다. 객체 변수 lc가 함수 앞쪽에 기술되어 있기 때문에, 해당 모듈들만 제어할 수 있게 됩니다.
#include “LedControl.h” LedControl lc = LedControl(12,11,10,3); void setup() { lc.shutdown(0, false); lc.shutdown(1, false); lc.shutdown(2, false); lc.setIntensity(0,8); lc.setIntensity(1,8); lc.setIntensity(2,8); lc.clearDisplay(0); lc.clearDisplay(1); lc.clearDisplay(2); } 그 다음, setIntensity(), clearDisplay() 함수를 실행합니다. setIntensity() 는 밝기를 지정하는 함수입니다. 0부터 15까지의 숫자를 사용하여 16단계로 지정할 수 있습니다. 숫자가 클 수록 밝아지며, 예제에선 숫자 “8”이 밝기 값입니다. 역시 첫 번째 인수는 모듈의 인덱스 번호입니다. clearDisplay() 함수는 이름 그대로 해당 모듈의 화면을 지워줍니다. setup() 함수에서 한번 클리어 하고 시작하는 게 좋겠죠!
LED module On/Off by setLed() 위와 같이 코드 몇 줄로 setup() 함수의 내용은 다 채웠고, 이제 loop() 함수내에 실제로 Led를 켜고 끄는 코드들을 채울 차례입니다. setLed() 함수는 LedControl 라이브러리에서 제공하는 함수로 개별 LED 즉, 하나의 LED를 on/off 시킬 수 있습니다.
void setLed(int addr, int row, int col, boolean state); setLed() 함수의 호출 형식입니다. 우선, 마지막 인수 state는 LED의 on/off 상태를 지정하는 인수입니다. boolean type이기 때문에 true, false만을 값으로 가질 수 있고, true일 경우 LED on, false일 경우 반대로 LED off 명령을 내립니다.
나머지 인수는 위 그림과 같습니다. 첫 번째 인수인 addr은 int type으로 모듈의 인덱스 값을 정수형으로 제공합니다. 이미 위에서 살펴 본 내용대로, 0 ~ 7의 숫자를 이용하여 지정하고 이 예제에선 모듈이 3개이므로 0, 1, 2 세 개의 숫자중 하나를 가질 수 있습니다. 두 번째, 세 번째 인수는 모듈이 아닌 개별 LED의 주소를 행과 열로 지정합니다. 사용된 LED matrix 모듈이 8×8 즉, 8행 8열이기 때문에, 각각 “0”에서 “7”까지의 숫자값을 가질 수 있습니다. 역시 배열과 같이 “0”번부터 시작합니다.
lc.setLed(0, 0, 0, true); 위와 같이 함수를 호출한다면, 변수 lc와 연결된 첫 번째 모듈의 첫 번째 줄, 첫 번째 LED를 On 시킨다는 의미가 됩니다.
#include “LedControl.h” LedControl lc = LedControl(12,11,10,3); void setup() { lc.shutdown(0, false); lc.shutdown(1, false); lc.shutdown(2, false); lc.setIntensity(0,8); lc.setIntensity(1,8); lc.setIntensity(2,8); lc.clearDisplay(0); lc.clearDisplay(1); lc.clearDisplay(2); } void loop() { lc.setLed(0, 0, 0, true); lc.setLed(1, 0, 0, true); lc.setLed(2, 0, 0, true); } setLed() 함수를 loop() 함수에 적용한 소스입니다. 15 ~ 17 라인과 같이 세 번 호출하도록 하였고, 모듈을 구분하는 첫 번째 인수만 다르게 입력하였습니다.
결과 화면입니다. 각 모듈의 첫 번째 LED만 On 되었습니다.
여기까지 LedControl 라이브러리에 대한 소개 및 사용 방법에 대해 소개했고, 다음 글에서는 반복문을 이용해서 움직임을 주는 소스를 작성하겠습니다. 이상입니다.
아두 이노 도트 매트릭스 | [아두이노] 도트 매트릭스와 아두이노와 연결하고 코딩하기! 189 개의 가장 정확한 답변
당신은 주제를 찾고 있습니까 “아두 이노 도트 매트릭스 – [아두이노] 도트 매트릭스와 아두이노와 연결하고 코딩하기!“? 다음 카테고리의 웹사이트 you.covadoc.vn 에서 귀하의 모든 질문에 답변해 드립니다: https://you.covadoc.vn/blog. 바로 아래에서 답을 찾을 수 있습니다. 작성자 BP LAB 이(가) 작성한 기사에는 조회수 460회 및 좋아요 2개 개의 좋아요가 있습니다.
여기에서 이 주제에 대한 비디오를 시청하십시오. 주의 깊게 살펴보고 읽고 있는 내용에 대한 피드백을 제공하세요!
아두이노와 I2C LCD(엘씨디)를 연결하여 화면에 글자를 띄워보는 시간을 가져봅시다!
※ 준비물 : 아두이노 우노(+케이블), 브레드보드, 도트매트릭스, 수수 점퍼선
이번 시간에는 도트매트릭스를 조작하기 위한 컨트롤러 확장 라이브러리를 설치해보고,
코딩으로 도트매트릭스에 하트 아이콘이 나오도록 만들어봅시다!
#도트매트릭스 #LED #아두이노 #코딩 #화면 #아이콘 #비피랩
하지만 아두이노에서는 16개의 핀을 사용하기에는 무리가 있기 때문에 모듈형으로 MAX7219칩이 내장된 도트매트릭스를 사용합니다.
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Source: kocoafab.cc
Date Published: 6/2/2022
View: 7383
아두이노 키트를 사면 빠지지 않는 모듈 중 하나가 바로 도트 매트릭스입니다. 4년 만에 도트 매트릭스를 제어해보는데 예전 기억이 하나도 나질 …
+ 여기에 자세히 보기
Source: popcorn16.tistory.com
Date Published: 8/22/2021
View: 5911
아두이노 IDE에 붙여넣기 하여 컴파일하고 업로드합니다. //8×8 LED 도트 매트릭스 실험 //행을 제어하기 위한 핀설정 const int row1 = 2; // Arduino Pin2에 연결된 행 …
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Source: scipia.co.kr
Date Published: 12/11/2021
View: 2414
Arduino Uno 8×8 LED Dot Matrix Basic LED Dot Matrix 는 옥외 전광판 등에서 볼 수 있는 LED타입의 표시 장치입니다. 표시 장치로 LED를 사용하는 경우 LCD에 비해 …
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Source: juahnpop.tistory.com
Date Published: 7/7/2022
View: 6869
도트 매트릭스 모듈 (1088bs) 는 위와 같이 16개의 핀과 8×8 의 LED 로 구성되어 있습니다. 도트 매트릭스의 경우 … 도트매트릭스 아두이노 핀배열 …
+ 여기에 표시
Source: copynull.tistory.com
Date Published: 12/13/2021
View: 8465
아두이노 키트 중에 가로 세로 8개씩 총 64개의 LED가 박혀있는 부품이 있다. 64개의 Dot 이니 문자 중 거의 표현하지 못 할 문자는 없는 것 같다.
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Source: deneb21.tistory.com
Date Published: 10/7/2021
View: 8770
The dot-matrix modules most of the time comes in red led. It is easy to attach with an Arduino board as compared …
+ 여기를 클릭
Source: create.arduino.cc
Date Published: 3/13/2022
View: 6251
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/* * Show messages on an 8×8 led matrix, * scrolling from right to left. * * Uses FrequencyTimer2 library to * constantly run an interrupt routine * at a specified frequency. This * refreshes the display without the * main loop having to do anything. * */ #include < FrequencyTimer2.h > //표현할 문자를 2진수로 정의 새로운 문자 추가 가능. #define SPACE { \ { 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 } \ } #define H { \ { 0 , 1 , 0 , 0 , 0 , 0 , 1 , 0 }, \ { 0 , 1 , 0 , 0 , 0 , 0 , 1 , 0 }, \ { 0 , 1 , 0 , 0 , 0 , 0 , 1 , 0 }, \ { 0 , 1 , 1 , 1 , 1 , 1 , 1 , 0 }, \ { 0 , 1 , 0 , 0 , 0 , 0 , 1 , 0 }, \ { 0 , 1 , 0 , 0 , 0 , 0 , 1 , 0 }, \ { 0 , 1 , 0 , 0 , 0 , 0 , 1 , 0 }, \ { 0 , 1 , 0 , 0 , 0 , 0 , 1 , 0 } \ } #define E { \ { 0 , 1 , 1 , 1 , 1 , 1 , 1 , 0 }, \ { 0 , 1 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 }, \ { 0 , 1 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 }, \ { 0 , 1 , 1 , 1 , 1 , 1 , 1 , 0 }, \ { 0 , 1 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 }, \ { 0 , 1 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 }, \ { 0 , 1 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 }, \ { 0 , 1 , 1 , 1 , 1 , 1 , 1 , 0 } \ } #define L { \ { 0 , 1 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 }, \ { 0 , 1 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 }, \ { 0 , 1 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 }, \ { 0 , 1 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 }, \ { 0 , 1 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 }, \ { 0 , 1 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 }, \ { 0 , 1 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 }, \ { 0 , 1 , 1 , 1 , 1 , 1 , 1 , 0 } \ } #define O { \ { 0 , 0 , 0 , 1 , 1 , 0 , 0 , 0 }, \ { 0 , 0 , 1 , 0 , 0 , 1 , 0 , 0 }, \ { 0 , 1 , 0 , 0 , 0 , 0 , 1 , 0 }, \ { 0 , 1 , 0 , 0 , 0 , 0 , 1 , 0 }, \ { 0 , 1 , 0 , 0 , 0 , 0 , 1 , 0 }, \ { 0 , 1 , 0 , 0 , 0 , 0 , 1 , 0 }, \ { 0 , 0 , 1 , 0 , 0 , 1 , 0 , 0 }, \ { 0 , 0 , 0 , 1 , 1 , 0 , 0 , 0 } \ } #define W { \ { 1 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 1 },\ { 1 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 1 , 0 },\ { 1 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 1 , 0 },\ { 0 , 1 , 0 , 1 , 0 , 0 , 1 , 0 },\ { 0 , 1 , 0 , 1 , 0 , 1 , 0 , 0 },\ { 0 , 1 , 0 , 1 , 0 , 1 , 0 , 0 },\ { 0 , 0 , 1 , 1 , 0 , 1 , 0 , 0 },\ { 0 , 0 , 0 , 1 , 1 , 0 , 0 , 0 },\ } #define R { \ { 1 , 1 , 1 , 1 , 1 , 0 , 0 , 0 },\ { 1 , 0 , 0 , 0 , 1 , 0 , 0 , 0 },\ { 1 , 0 , 0 , 0 , 1 , 0 , 0 , 0 },\ { 1 , 1 , 1 , 1 , 1 , 0 , 0 , 0 },\ { 1 , 0 , 1 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 },\ { 1 , 0 , 0 , 1 , 0 , 0 , 0 , 0 },\ { 1 , 0 , 0 , 0 , 1 , 0 , 0 , 0 },\ { 1 , 0 , 0 , 0 , 0 , 1 , 0 , 0 },\ } #define D { \ { 1 , 1 , 1 , 1 , 1 , 0 , 0 , 0 },\ { 1 , 1 , 0 , 0 , 1 , 1 , 0 , 0 },\ { 1 , 1 , 0 , 0 , 0 , 1 , 1 , 0 },\ { 1 , 1 , 0 , 0 , 0 , 1 , 1 , 0 },\ { 1 , 1 , 0 , 0 , 0 , 1 , 1 , 0 },\ { 1 , 1 , 0 , 0 , 0 , 1 , 1 , 0 },\ { 1 , 1 , 0 , 0 , 1 , 1 , 0 , 0 },\ { 1 , 1 , 1 , 1 , 1 , 0 , 0 , 0 },\ } byte col = 0 ; byte leds[ 8 ][ 8 ]; // pin[xx] on led matrix connected to nn on Arduino (-1 is dummy to make array start at pos 1) int pins[ 17 ] = { – 1 , 5 , 4 , 3 , 2 , 14 , 15 , 16 , 17 , 13 , 12 , 11 , 10 , 9 , 8 , 7 , 6 }; // col[xx] of leds = pin yy on led matrix int cols[ 8 ] = {pins[ 13 ], pins[ 3 ], pins[ 4 ], pins[ 10 ], pins[ 06 ],pins[ 11 ], pins[ 15 ], pins[ 16 ]}; // row[xx] of leds = pin yy on led matrix int rows[ 8 ] = {pins[ 9 ], pins[ 14 ], pins[ 8 ], pins[ 12 ], pins[ 1 ],pins[ 7 ], pins[ 2 ], pins[ 5 ]}; //표현할 글자 수 const int numPatterns = 11 ; //표현할 문자 패턴, numPatterns 의 갯수에 맞게 표시 byte patterns[numPatterns][ 8 ][ 8 ] = { //H,E,L,L,O,SPACE H,E,L,L,O,W,O,R,L,D,SPACE }; int pattern = 0 ; void setup() { // sets the pins as output for ( int i = 1 ; i < = 16 ; i + + ) { pinMode(pins[i], OUTPUT); } // set up cols and rows for ( int i = 1 ; i < = 8 ; i + + ) { digitalWrite(cols[i - 1 ], LOW); } for ( int i = 1 ; i < = 8 ; i + + ) { digitalWrite(rows[i - 1 ], LOW); } clearLeds(); // Turn off toggling of pin 11 FrequencyTimer2::disable(); // Set refresh rate (interrupt timeout period) FrequencyTimer2::setPeriod( 2000 ); // Set interrupt routine to be called FrequencyTimer2::setOnOverflow(display); setPattern(pattern); } void loop() { pattern = + + pattern % numPatterns; slidePattern(pattern, 60 ); } void clearLeds() { // Clear display array for ( int i = 0 ; i < 8 ; i + + ) { for ( int j = 0 ; j < 8 ; j + + ) { leds[i][j] = 0 ; } } } void setPattern( int pattern) { for ( int i = 0 ; i < 8 ; i + + ) { for ( int j = 0 ; j < 8 ; j + + ) { leds[i][j] = patterns[pattern][i][j]; } } } void slidePattern( int pattern, int del) { for ( int l = 0 ; l < 8 ; l + + ) { for ( int i = 0 ; i < 7 ; i + + ) { for ( int j = 0 ; j < 8 ; j + + ) { leds[j][i] = leds[j][i + 1 ]; } } for ( int j = 0 ; j < 8 ; j + + ) { leds[j][ 7 ] = patterns[pattern][j][ 0 + l]; } delay(del); } } // Interrupt routine void display() { digitalWrite(cols[col], LOW); // Turn whole previous column off col + + ; if (col = = 8 ) { col = 0 ; } for ( int row = 0 ; row < 8 ; row + + ) { if (leds[col][ 7 - row] = = 1 ) { digitalWrite(rows[row], LOW); // Turn on this led } else { digitalWrite(rows[row], HIGH); // Turn off this led } } digitalWrite(cols[col], HIGH); // Turn whole column on at once (for equal lighting times) } Colored by Color Scripter There are several types of led matrix displays available in the market. It also comes with Arduino kits. We can understand it in size and types, e.g. 5×7, 8×8, common anode, and common cathode type. Led matrix But in this article, I will discuss 788bs as a common anode 8×8 red color matrix Modules. We use it in many electronics displaying items, e.g. electronics clocks. also for moving message displays, displaying games, etc. We use a dot matrix display with an Arduino UNO board directly, sometimes in projects. But for some projects, we use a max7219 chip or 74hc595 for dot matrix driver as required in our projects. Led matrix Pinout 8×8 led Matrix Pinout details The dot-matrix modules most of the time comes in red led. It is easy to attach with an Arduino board as compared to an RGB led display. If we look at a piece of the 8×8 dot matrix, it contains 16 pins in which 8 pins used for rows and 8 for columns. That’s mean in rows and column a total of 64 LEDs.We start from Pin # 1 to pin # 8. Pin number 1 is R5 (Row-5) and Pin number 8 is R3(Row-3) at the downside. At the upper side From Pin 9 (Row-1) to Pin 16 (column-1) located. But a newbie always confuses and starts from zero, because we know the picture/diagram. often we get from some source, also we have to sort out which one +VE and -VE. might be an expert can understand from common cathode/anode type. But my concern about the person has a basic knowledge of electronics. Who try to make their own initial display projects like a clock or some more. Ok let’s start if we have an 8×8 dot matrix, And how do we know where pin 1 is? As in IC Chips near Pin 1, a dot mentioned at IC/Microcontroller Chip. But here, how do we know? Pins Starts at knob side At the led matrix module, the manufacturer writes the tag or mark at pin 1 side, as shown in the figure. We definitely find it. And also a curve mentioned at pin number 1 side. Battery connection Row = + Positive Supply Column = – Negative Supply The testing power supply should be 1.5V DC required. So the only one battery cell enough or uses one 130 ohm resistance in series at a positive/negative side. Led matrix Testing with Battery cell After that attached led to the power supply. We found that the 8th column and 5th rows led become ON as Connection shown in the figure. How to connect the battery cell with a matrix display. Column and Row Pin connection Pin Test of led dot matrix As shown in fig pin # 1 and pin # 16 got Energize and 8th Column and 5th-row led become ON. We should verify the Dot-matrix before using it because if any led found blown we can replace it with a good one. Led matrix light up Programming with Arduino UNO To run the 788bs, you need to check it with Arduino UNO. What material you need to perform a complete test. Arduino UNO Amazon Breadboard Amazon / Banggood 788BS 8×8 matrix Amazon / Banggood Battery (1.5V) only one Jumper wires We often use the dot matrix display with the shift register 74HC595 led driver or max7219. most common in electronic Circuits, we operate it with a Microcontroller or Arduino platform, and even with Raspberry Pi. But in this circuit, you can test the matrix direct with an Arduino UNO board. Interface dot matrix with Arduino First setting up the matrix circuit, as per the connection given in the picture diagram. start the Arduino IDE to program the Arduino UNO board. Arduino IDE is available at Arduino official site. For this circuit, it does not need resistance at all. Just connect wires as per the instruction. Here you need two steps before starting a matrix connection with Arduino as per the 788bs datasheet matrix pins connection given. 1- 8×8 led matrix code generator This will help to generate code for your matrix. Just draw anything for the matrix, copy the code, and use it in your program. You can draw different symbols, shapes, or words. 2- Add matrix library with Arduino Ide First, add the 8×8 led dot matrix library in Arduino Ide. hereafter, the library manager in Arduino Ide will run the code. It will display in the matrix. The connection between Led matrix and Arduino UNO Matrix Rows Pins # ———— Arduino Uno output Pins Pin # 1 ———- 2 2 ———- 3 3 ———- 4 4 ———- 5 5 ———- 6 6 ———- 7 7 ———- 8 8 ———- 9 Matrix Column: Pins # —————– Arduino Uno output Pins # Pin # 1 ———— 10 2 ———— 11 3 ———— 12 4 ———— 13 5 ———— A1 6 ———— A2 7 ———— A3 8 ———— A4
아두이노 – 도트 매트릭스 제어하기, dot matrix
아두이노에 8 x 8 도트 매트릭스를 연결하고 제어해보자.
도트 매트릭스를 사용하여 하트 캐릭터와 HELLO WORLD 문자를 한 글자씩 표시해보고 더 나아가 LED 전광판처럼 HELLO WORLD 전체 문자열이 오른쪽에서 왼쪽으로 이동하면서 표시되도록 코딩해보자.
연결
아두이노 2 번핀 -> 도트 매트릭스 9 번핀
아두이노 3 번핀 -> 도트 매트릭스 10 번핀
아두이노 4 번핀 -> 도트 매트릭스 11 번핀
아두이노 5 번핀 -> 도트 매트릭스 12 번핀
아두이노 6 번핀 -> 도트 매트릭스 13 번핀
아두이노 7 번핀 -> 도트 매트릭스 14 번핀
아두이노 8 번핀 -> 도트 매트릭스 15 번핀
아두이노 9 번핀 -> 도트 매트릭스 16 번핀
아두이노 A5(19) 번핀 -> 도트 매트릭스 8 번핀
아두이노 A4(18) 번핀 -> 도트 매트릭스 7 번핀
아두이노 A3(17) 번핀 -> 도트 매트릭스 6 번핀
아두이노 A2(16) 번핀 -> 도트 매트릭스 5 번핀
아두이노 10 번핀 -> 도트 매트릭스 4 번핀
아두이노 11 번핀 -> 도트 매트릭스 3 번핀
아두이노 12 번핀 -> 도트 매트릭스 2 번핀
아두이노 13 번핀 -> 도트 매트릭스 1 번핀
아두이노 – 도트 매트릭스 연결, 사진의 원안처럼 돌기가 나와있는 곳이 도트 매트릭스 전면부이고 왼쪽부터 핀번호1 ~ 8이다.
도트 매트릭스의 핀 부위에 돌기가 나와 있는 면이 전면이다. 전면을 기준으로 왼쪽 핀부터 핀번호 1 ~ 8번이고 위쪽으로 이동해서 우측부터 9번 ~ 16번 순으로 가게 된다. 상기 연결도를 참조하여 연결을 해보자.
도트 매트릭스 제어 코드를 살펴보기에 앞서 아래 기초 이론을 알아야 이해하기 쉽다.
LED: 발광 다이오드
전류: 두 전극 사이의 전위차에 의해 발생하는 흐름(5V – 0V : 전위차 5 발생, 전류는 5V -> 0V로 흐른다)
다이오드의 특성: 순방향으로 전류가 흐를 때 저항이 작고 역방향으로 전류가 흐를 때는 저항이 크다.
아래 그림의 LED는 순방향으로는 전류가 잘 흐르지만, 역방향은 전류가 거의 흐르지 않게 된다.
애노드(anode): 전류가 들어가는 전극, 양극
캐소드(cathode): 전류가 나오는 전극, 음극
도트 매트릭스 보는 방법
전면부를 아래로 하고 위에서 내려다봤을 때(상기 우측 그림) 위쪽이 1행(ROW1), 아래쪽이(돌기 있는 곳) 8행(ROW8)이고 왼쪽이 1열(COL1), 오른쪽이 8열(COL8)이다.
상기 그림에서 1행을 제어하기 위해서는 핀번호 9번을 제어를 해야 하고 8행을 제어하기 위해서는 핀번호 5번을 제어해야 한다. 마찬가지로 1열을 제어하기 위해서는 핀번호 13번, 8열을 제어하기 위해서는 핀번호 16번을 제어해야 한다. 만약 1행 1열을 제어하고 싶다면 핀번호 9번과 13번을 제어하면 된다.
여기서 살펴보아야 할게 상기 왼쪽 그림의 순방향에 따른 기호표를 살펴보고 오른쪽 그림의 기호표와 비교해보자. 행을 제어하는 모든 핀은 LED의 애노드에 연결되어 있고 열을 제어하는 모든 핀은 LED의 캐소드에 연결되어 있느것을 확인할 수 있다. 즉 애노드에 5V(HIGH)를 주고 캐소드에 0V(LOW)를 주게 되면 애노드와 캐소드 사이에 전위차가 발생하여 전류가 흐르게 되고 LED는 발광하게 된다. 여기서 다시 캐소드에 5V(HIGH)를 주게 되면 양단에 5V가 걸리게 되어 전위차가 0이 되므로 전류는 흐르지 않게 되고 LED는 발광하지 않는다. 만약 행을 제어하는 핀에 0V를 주고 열을 제어하는 핀에 5V를 주게 되면 전위차가 5 발생하지만 역방향 전류가 발생하게 된다. 역방향 전류는 거의 흐르지 않는 다이오드의 특성상 전류가 흐르지 않게 되어 이때에도 LED는 발광하지 않게 된다. 간단하게 얘기하자면 행과 열을 제어하는 핀에 상시 5V(HIGH)를 걸어주고(LED가 꺼진 상태) 열을 제어하는 핀에 필요에 따라 0V(LOW)로 변경해 주어 LED를 켜고 끄는 제어를 할 수 있게 된다.
더 자세히 살펴보자.
9번 핀에 5V를 걸어주면 1행 8개 LED에 5V가 걸리게 된다. 이때 13번 핀에 0V를 걸어주면 1행 1열의 LED가 켜지고 다시 5V를 걸어주면 LED가 꺼지게 된다. 또한 3번 핀에 0V 걸어주면 1행 2열의 LED가 켜지고 5V를 걸어주면 LED가 꺼지는 방식으로 1열 전체를 제어할 수 있게 된다.
이제 아두이노의 핀번호와 도트 매트릭스의 핀번호를 매칭 시켜보자.
도트 매트릭스의 행을 제어하기 위해 8비트 자료형 rowPin[8] 배열을 선언해주고 {1행-9, 2행-14, …. 8행-5}에 맞도록 연결도의 핀번호를 기입해준다.
연결도에서 1행을 제어하는 도트 매트릭스의 9번 핀에 연결된 것은 파란색 아두이노 2번 핀이다.
2행을 제어하는 토트 매트릭스의 14번 핀에 연결된 것은 회색 아두이노 7번 핀이다.
3행을 제어하는 토트 매트릭스의 8번 핀에 연결된 것은 회색 아두이노 19(A5)번 핀이다.
‘
‘
8행을 제어하는 도트 매트릭스의 5번 핀에 연결된 것은 노란색 아두이노 16(A2)번 핀이다.
상기 내용을 배열로 표현하면 아래와 같다.
uint8_t rowPin[8] = {2, 7, 19, 5, 13, 18, 12, 16}; // {1행-9, 2행-14, 3행-8, 4행-12, 5행-1, 6행-7, 7행-2, 8행-5}
열의 배열도 상기와 같은 방식으로 표현하면 아래와 같다.
uint8_t colPin[8] = {6, 11, 10, 3, 17, 4, 8, 9};
도트 매트릭스를 사용하는 데 있어서 가장 혼란스럽게 만드는 핀 연결 및 핀번호 매칭이 완료되었다. 이제 아두이노의 기본 예제를 살펴보고 도트 매트릭스의 좌표 한 개부터 시작하여 열 단위, 행 단위를 제어해 보자.
좌표 한 개 제어
/* 아두이노 – 도트 매트릭스 핀 연결
byte rowPin[8] = {2, 7, 19, 5, 13, 18, 12, 16}; // {1행, 2행, 3행, 4행, 5행, 6행, 7행, 8행}
byte colPin[8] = {6, 11, 10, 3, 17, 4, 8, 9}; // {1열, 2열, 3열, 4열, 5열, 6열, 7열, 8열}
*/
#define row 2 // 행 제어 핀번호
#define col 9 // 열제어 핀번호
void setup() {
pinMode(row, OUTPUT); // 행 제어 핀 출력 설정
pinMode(col, OUTPUT); // 열제어 핀 출력 설정
digitalWrite(row, HIGH); // row 핀 제어 – 1행 전원 공급
}
void loop() {
digitalWrite(col, LOW); // col핀 제어-1열 전원 차단 -> 0V -> 전위차 발생 -> 전류 흐름, LED ON
delay(1000);
digitalWrite(col, HIGH); // col핀 제어-1열 전원 공급 -> 5V -> 전위차 없음 -> 전류 흐르지 않음, LED OFF
delay(1000);
}
코딩한 코드를 아두이노에 업로드하면 1행 8열의 도트가 점멸하는 것을 볼 수 있다.
#define row 2의 핀 번호 2를 원하는 행 번호에 맞게 변경해주고 #define col 9의 핀번호 9를 열 번호에 맞게 변경해주면 해당 좌표의 도트가 점멸하도록 제어할 수 있다. 아두이노와 도트 매트릭스의 모든 핀이 연결된 상태이지만 상기 코드에서는 행과 열의 제어 출력 핀을 한 개씩만 핀 모드에서 설정해 주었으므로 전체 도트를 제어하지 못하고 한 좌표만 제어를 하게 된다.
아두이노에 연결된 모든 핀을 핀 모드에서 OUTPUT으로 설정해주고 전체 도트를 제어해보자
for 루프를 사용하여 미리 정의된 행과 열 배열의 모든 핀을 OUTPUT으로 설정해준다.
for (int i = 0; i < 8; i++) { pinMode(rowPin[i], OUTPUT); // 모든 행 제어 핀 모드 OUTPUT 설정 pinMode(colPin[i], OUTPUT); // 모든 열 제어 핀 모드 OUTPUT 설정 } 특정 행 제어 핀에 500 밀리초 간격으로 5V(HIGH), 0V(LOW)를 주어 5V가 걸려있을 때에는 열 제어 핀의 상태 값에 따라 도트의 LED가 켜지고 꺼질 수 있도록 준비상태를 부여하고 0V가 걸려 있을 때에는 열 제어 핀의 상태 값에 상관없이 특정 행의 모든 도트가 OFF 상태가 되어 리프레시 상태(다음 상태 값을 켜기 위한 준비)가 되도록 해준다. for (int i = 0; i < 8; i++) { // 행 제어 핀 전체 켜고 끄기 digitalWrite(rowPin[i], HIGH); // 모든 행 제어 핀에 전원 공급, LED ON 준비(열 제어 핀 상태에 따라 ON) delay(500); // 전원 공급 상태 유지 시간 digitalWrite(rowPin[i], LOW); // 모든 행 제어 핀에 전원 차단, 열 제어 핀 상태에 상관없이 OFF) } 열의 상태를 제어하기 위해 변수 byte pattern = 0b11111111;를 설정해주고 아래와 같이 입력값을 갖는 사용자 함수를 설정하여 setonoff(pattern); 형식으로 pattern값을 적용하도록 해준다. void setonoff(byte state) { // 입력값을 갖는 사용자 함수 for(int i = 0; i < 8; i++) { // 8개 열의 상태 값을 pattern 변수에서 추출 bool a = state >> i & 0x01? LOW : HIGH; // bool 자료형 사용 변숫값 변경 비트 마스크
digitalWrite(colPin[i], a); // 열 제어 핀 0b11111111 비트 값에 맞게 설정
}
}
변수 pattern에서 열의 비트 상태 값을 추출하기 위해 삼항 연산자를 이용하는 비트 마스크를 사용하였다. 비트 마스크에 대해 자세히 알고 싶다면 이전 글 아두이노 – 비트 마스크, bit mask를 참조하길 바란다.
byte rowPin[8] = {2, 7, 19, 5, 13, 18, 12, 16}; // {1행, 2행, 3행, 4행, 5행, 6행, 7행, 8행} byte colPin[8] = {6, 11, 10, 3, 17, 4, 8, 9}; // {1열, 2열, 3열, 4열, 5열, 6열, 7열, 8열} byte pattern = 0b11111111; // 8개 열의 상태값 정의 void setup() { for (int i = 0; i < 8; i++) { pinMode(rowPin[i], OUTPUT); // 모든 행 제어 핀모드 OUTPUT 설정 pinMode(colPin[i], OUTPUT); // 모든 열 제어 핀모드 OUTPUT 설정 } } void loop() { setonoff(pattern); // 8개 열의 상태값을 pattern 변수에서 추출한뒤 설정하는 사용자 함수 for (int i = 0; i < 8; i++) { // delay(500); 시간 간격으로 아래로 한칸씩 행 이동행 제어핀 전체 켜고 끄기 digitalWrite(rowPin[i], HIGH); // 해당 행 제어핀에 전원공급, LED ON 준비(열 제어핀 상태에 따라 ON) delay(500); // 전원공급 상태 유지 시간 digitalWrite(rowPin[i], LOW); // 해당 행 제어핀에 전원차단, 열 제어핀 상태에 상관없이 OFF) } } void setonoff(byte state) { // 입력값을 갖는 사용자 함수 for(int i = 0; i < 8; i++) { // 8개 열의 상태값을 pattern 변수에서 추출 bool a = state >> i & 0x01? LOW : HIGH; // bool 자료형 사용 변수값 변경 비트 마스크 digitalWrite(colPin[i], a); // 열 제어핀 0b11111111 비트값에 맞게 설정 } }
상기 코드를 업로드하면 “0b11111111″의 상태 값에 따라 1열이 모두 켜진 상태에서 delay(500); 시간 간격에 따라 행이 위에서 아래로 변경되는 것을 확인할 수 있다. 여기에서 열의 상태 값인 이진수 “0b11111111″을 다른 값으로 변경해주면(0b11101011, 0b11111000…) 그 비트 값을 반영하여 표시되는 것을 볼 수 있다. 즉, 아래 그림처럼 1행의 8개 열을 모두 출력하고 다음 2행의 8개 열, …. 8행의 8개 열을 출력하는 것을 반복하게 된다. 반복하는 주기가 빠르게 되면 전체 8개행 모든 도트가 동시에 작동하는 것처럼 느끼게 될 것이다.
배열을 이용하여 행이 바뀌는 것에 따라 열의 상태 값 또한 바뀌도록 변경해 보자.
byte pattern = 0b11111111; 변수를 8개의 배열로 변경해주고 각 배열 요소에 이진수 상태 값을 아래와 같이 입력해준다.
byte pattern[8] = {0b01000010,0b10100101,0b10011001,0b10000001,0b10000001,0b01000010,0b00100100,0b00011000};
loop() 함수의 행 변경 for() 루프 코드 내에 행 변경 인자인 “i” 값에 연동하도록 setonoff(pattern[i]);와 같이 열 변경 함수를 위치시키게 되면 행이 위에서 아래로 변경될 때마다 행 번호에 해당하는 열 상태 값이 반영되어 도트 매트릭스에 표시되는 것을 볼 수 있다.
byte rowPin[8] = {2, 7, 19, 5, 13, 18, 12, 16}; // {1행, 2행, 3행, 4행, 5행, 6행, 7행, 8행} byte colPin[8] = {6, 11, 10, 3, 17, 4, 8, 9}; // {1열, 2열, 3열, 4열, 5열, 6열, 7열, 8열} byte pattern[8] = {0b01000010,0b10100101,0b10011001,0b10000001,0b10000001,0b01000010,0b00100100,0b00011000}; void setup() { for (int i = 0; i < 8; i++) { pinMode(rowPin[i], OUTPUT); // 모든 행 제어 핀모드 OUTPUT 설정 pinMode(colPin[i], OUTPUT); // 모든 열 제어 핀모드 OUTPUT 설정 } } void loop() { for (int i = 0; i < 8; i++) { // delay(500); 시간 간격으로 아래로 한칸씩 행 이동행 제어핀 전체 켜고 끄기 setonoff(pattern[i]); // 8개 열의 상태값을 pattern 변수에서 추출한뒤 설정하는 사용자 함수 digitalWrite(rowPin[i], HIGH); // 해당 행 제어핀에 전원공급, LED ON 준비(열 제어핀 상태에 따라 ON) delay(500); // 전원공급 상태 유지 시간 digitalWrite(rowPin[i], LOW); // 해당 행 제어핀에 전원차단, 열 제어핀 상태에 상관없이 OFF) } } void setonoff(byte state) { for(int i = 0; i < 8; i++) { // 8개 열의 상태값을 pattern 변수에서 추출 bool a = state >> i & 0x01? LOW : HIGH; // bool 자료형 사용 변수값 변경 비트 마스크 digitalWrite(colPin[i], a); // 열 제어핀 0b11111111 비트값에 맞게 설정 } }
상기 코드에서 delay(500);을 delay(1);로 변경하고 업로드하면 빠르게 각 행마다 열 값을 쓰게 되어 눈으로 보기에는 정지된 하트 문자처럼 보이게 된다.
아두이노 기본 예제를 살표 보자.
아두이노 IDE에서 파일 -> 예제 -> Display -> RowColumnScanning 스케치를 불러오면 가변저항 두 개를 연결하여 X축(열)과 Y축(행)을 제어하도록 코드가 제시되어 있다. 또한 아두이노와 도트 매트릭스를 연결방법을 제시하는 글이 있는 아두이노 참조 사이트를 확인할 수 있다.
이 예제에서 가변저항 대신 시리얼 모니터에서 X, Y값을 입력하여 제어하도록 해보자. 아래와 같이 가변저항 관련 코드를 시리얼 모니터 제어용 코드로 코딩해 주었다.
// 가변저항 제어 코드
x = 7 – map(analogRead(A0), 0, 1023, 0, 7);
y = map(analogRead(A1), 0, 1023, 0, 7);
// 시리얼 모니터 제어 코드
if (Serial.available() > 0) { // read the sensors for X and Y values:
String temp = Serial.readStringUntil(‘
‘);
if (temp.indexOf(“,”) != -1) {
String x_temp = temp.substring(0, temp.indexOf(“,”));
String y_temp = temp.substring(temp.indexOf(“,”) + 1, temp.length());
x = x_temp.toInt();
y = y_temp.toInt();
}
}
또한 예제 코드에서는 좌표값이 변동될 경우를 대비해서 loop() 함수가 스캔할 때마다 현재 도트를 끄도록 하기 위해 pixels[x][y] = HIGH; 코드를 사용하였으나 이는 좌표 값의 변동이 없을 때에도 매 스캔마다 무조건 꺼졌다 켜지도록 하고 있다. 물론 꺼지고 켜지는 시간이 극히 짧아 눈으로 인지할 수는 없다. 이를 시리얼 모니터에 의해 좌표값이 전송될 때에만 현재 도트를 끄도록 위치를 조정해 주었다.
const int row[8] = {2, 7, 19, 5, 13, 18, 12, 16}; const int col[8] = {6, 11, 10, 3, 17, 4, 8, 9}; int pixels[8][8]; // 좌표값 이차원 배열 선언 int x = 4; // x, y 좌표 초기값 -> 6행, 6열 int y = 4; void setup() { Serial.begin(9600); for (int thisPin = 0; thisPin < 8; thisPin++) { pinMode(col[thisPin], OUTPUT); pinMode(row[thisPin], OUTPUT); digitalWrite(col[thisPin], HIGH); // 열 제어핀에 5V(HIGH)를 주어 확실하게 토트가 OFF 되도록 함 } for (int x = 0; x < 8; x++) { // 이차원배열 모든 좌표값을 HIGH 로 초기화 for (int y = 0; y < 8; y++) { // refreshScreen() 함수에 의해 pixels[x][y] = HIGH; // 열 상태 값은 HIGH로 변경됨 } } } void loop() { readSensors(); // 좌표 값 읽기 refreshScreen(); // 좌표 값 쓰기 } void readSensors() { if (Serial.available() > 0) { // x, y 좌표값 읽기 String temp = Serial.readStringUntil(‘
‘); if (temp.indexOf(“,”) != -1) { pixels[x][y] = HIGH; // 새 좌표값을 읽기 전에 이전 좌표의 도트 끄기 String x_temp = temp.substring(0, temp.indexOf(“,”)); String y_temp = temp.substring(temp.indexOf(“,”) + 1, temp.length()); x = x_temp.toInt(); y = y_temp.toInt(); } } pixels[x][y] = LOW; // 이차원배열 인데스 x,y에 LOW값 입력, refreshScreen() 함수에 의해 } // y열의 상태 값 LOW, 해당 도트 켜짐 void refreshScreen() { for (int x = 0; x < 8; x++) { // 8개 행 제어 digitalWrite(row[x], HIGH); // 한개 행 5V 걸어서 열 상태값에 따라 켜지고 꺼지도록 준비 for (int y = 0; y < 8; y++) { // 8개 열 제어 int thisPixel = pixels[x][y]; // 현재 행열 상태값 HIGH 또는 LOW 저장 digitalWrite(col[y], thisPixel); // 현재 열 제어핀에 상태값 쓰기 - 열 전체 도트 영향 받음 if (thisPixel == LOW) { // 만약 현재 열에 LOW 값이 있으면 다음행으로 넘어갈 때 꺼진상태를 유지하기위해 digitalWrite(col[y], HIGH); // 현재 열이 꺼지도록 초기화 한다. } } digitalWrite(row[x], LOW); // 현재 행에 0V를 주어 다음 행 제어시 영향을 받지 않도록 한다. } } 상기 코드를 업로드하고 시리얼 모니터에서 전송 옵션을 "새 글"로 한 상태에서 "0,0"을 입력하면 1행 1열 도트가 켜지고 "6,6"을 입력하면 7행 7열, "2,5"입력하면 3행 6열의 도트가 켜지는 것을 볼 수 있다. 핵심 코드 분석 void refreshScreen() { for (int x = 0; x < 8; x++) { // 8개 행 제어 digitalWrite(row[x], HIGH); // 한 개 행 5V 걸어서 열 상태 값에 따라 켜지고 꺼지도록 준비 for (int y = 0; y < 8; y++) { // 8개 열 제어 int thisPixel = pixels[x][y]; // 현재 행열 상태 값 HIGH 또는 LOW 저장 digitalWrite(col[y], thisPixel); // 현재 열 제어 핀에 상태 값 쓰기 - 열 전체 도트 영향 받음 if (thisPixel == LOW) { // 만약 현재 열에 LOW 값이 있으면 다음행으로 넘어갈 때 꺼진 상태를 유지하기 위해 digitalWrite(col[y], HIGH); // 현재 열을 모두 다시 꺼지도록 초기화한다. } } digitalWrite(row[x], LOW); // 행 값을 끈다. } } 상기 코드는 아래 행 제어 코드에 따라 행이 변경될 때마다 해당 행에 HIGH를 주어 열제어 코드의 상태 값에 따라 도트 가 켜지고 꺼지도록 준비하고 열제어 코드의 실행이 완료되면 다시 LOW로 변경하여 다음 열을 제어할 때 영향을 받지 않도록 해준다. for (int x = 0; x < 8; x++) { // 행 제어 코드 digitalWrite(row[x], HIGH); // 행에 5V를 걸어주어 토트를 켤 준비를 한다. 열 제어 코드 digitalWrite(row[x], LOW); // 행에 0V를 주어 다음 행 제어 시 영향을 받지 않도록 한다. } 해당 행에 HIGH인 상태에서 아래 열제어 코드에 따라 열의 상태 값을 한 개씩 확인하고 써준다. for (int y = 0; y < 8; y++) { // 8개 열 제어 int thisPixel = pixels[x][y]; // 현재 행열 상태 값 HIGH 또는 LOW 저장 digitalWrite(col[y], thisPixel); } 이 코드에서 만약 좌표 5, 5가 LOW였다면 digitalWrite(col[5], LOW); 가 되어 6행 6열의 도트에 불이 들어오게 된다. 즉 초기값 HIGH에서 현재 상태 값 LOW로 변경되어 토트가 켜지게 되는 것이다. 위 코드처럼 LOW인 상태에서 코드가 종료된다면 행 제어 코드에 의해 다음 행으로 넘어갈 때 digitalWrite(col[5], LOW); 인 상태로 들어가게 되어 7행 6열의 도트에도 불이 들어온 상태로 진입한 뒤 현재 상태 값 HIGH를 반영한 뒤에야 digitalWrite(col[5], HIGH);가 되어 도트가 꺼지게 된다. 즉 초기값이 LOW인 상태에서 진입한 뒤 현재 상태 값 HIGH로 변경되어 꺼지게 되는 것이다. 이를 방지하기 위해 아래 코드가 포함되어야만 픽셀 하나만 제어를 할 수 있다. 상기 스케치에서 아래 코드를 주석 처리해보고 확인해 보자. if (thisPixel == LOW) { // 만약 현재 열에 LOW 값이 있으면 digitalWrite(col[y], HIGH); // 현재 열을 모두 다시 꺼서 좌표의 도트만 잠깐 켜지도록 한다. } 도트 매트릭스에 HELLO WORLD 한 글자씩 표시해 보자. 아래 사이트에서 코드를 참조하고 이전 예제 코드를 적용하였다. http://www.86duino.com/?p=8300 //여러 줄을 묶은 매크로 '\' 이용, '\' 뒤에 어떤것도 없어야됨 #define SPACE { \ {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} \ } #define H { \ {0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0}, \ {0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0}, \ {0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0}, \ {0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0}, \ {0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0}, \ {0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0}, \ {0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0}, \ {0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0} \ } #define E { \ {0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0}, \ {0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, \ {0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, \ {0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0}, \ {0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, \ {0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, \ {0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, \ {0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0} \ } #define L { \ {0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, \ {0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, \ {0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, \ {0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, \ {0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, \ {0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, \ {0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, \ {0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0} \ } #define O { \ {0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0}, \ {0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0}, \ {0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0}, \ {0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0}, \ {0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0}, \ {0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0}, \ {0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0}, \ {0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0} \ } #define W { \ {1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1},\ {1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0},\ {1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0},\ {0, 1, 0, 1, 0, 0, 1, 0},\ {0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 0},\ {0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 0},\ {0, 0, 1, 1, 0, 1, 0, 0},\ {0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0},\ } #define R { \ {1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0},\ {1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0},\ {1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0},\ {1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0},\ {1, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0},\ {1, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0},\ {1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0},\ {1, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0},\ } #define D { \ {1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0},\ {1, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0},\ {1, 1, 0, 0, 0, 1, 1, 0},\ {1, 1, 0, 0, 0, 1, 1, 0},\ {1, 1, 0, 0, 0, 1, 1, 0},\ {1, 1, 0, 0, 0, 1, 1, 0},\ {1, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0},\ {1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0},\ } byte rowPin[8] = {2, 7, 19, 5, 13, 18, 12, 16}; // {1행, 2행, 3행, 4행, 5행, 6행, 7행, 8행} byte colPin[8] = {6, 11, 10, 3, 17, 4, 8, 9}; // {1열, 2열, 3열, 4열, 5열, 6열, 7열, 8열} const int numPatterns = 11; //표현할 글자 수 unsigned long startTime = 0; byte patterns[numPatterns][8][8] = { //표현할 문자 패턴, numPatterns 의 갯수에 맞게 표시 H,E,L,L,O,W,O,R,L,D,SPACE //H,E,L,L,O,SPACE }; void setup() { for (byte i = 0; i < 8; i++) { pinMode(rowPin[i], OUTPUT); pinMode(colPin[i], OUTPUT); } } void loop() { setonoff(); } void setonoff() { for (byte i = 0; i < numPatterns; i++, startTime = millis()) { // 1초후 단어간 이동, 시간 초기화 while (millis() - startTime < 900) { // 1초 동안 문자 표시 for (byte j = 0; j < 8; j++) { // row 위치 조정 for (byte k =0; k < 8; k++) { // col 위치 조정 boolean a = !patterns[i][j][k]; // 3차원 배열값 가져오기 digitalWrite(colPin[k], a); // col 핀 제어 } digitalWrite(rowPin[j], HIGH); // row 핀 제어 delay(1); digitalWrite(rowPin[j], LOW); } } delay(100); // 단어간 구분 - 껏다 킴 } } 핵심 코드 분석 byte patterns[numPatterns][8][8] = { //표현할 문자 패턴, numPatterns의 개수에 맞게 표시 H,E,L,L,O,W,O,R,L,D,SPACE //H,E,L,L,O,SPACE }; 3차원 배열을 정의하는 데에 있어 2차원 배열 매크로를 사용하였다. 3차원 배열은 코딩할 때 다음과 같이 높이(또는 층의 수)x가로x세로 형태이로 이루어지고 아래와 같이 정의한다. 자료형 배열 이름[높이 또는 층의 수][면의 행 크기][면의 열 크기]; int numArr[2][3][4] = { { { 11, 22, 33, 44 }, { 55, 66, 77, 88 }, { 99, 110, 121, 132 } }, { { 111, 122, 133, 144 }, { 155, 166, 177, 188 }, { 199, 1110, 1121, 1132 } } }; // 3차원 배열에 값 저장 및 읽기 numArr[1][1][2] = 0; // 2층의 2번째 배열에서 인덱스 2번에 값 저장 177 -> 0
int temp = numArr[0][1][2] // 1층의 2번째 배열에서 인덱스 2번의 값 일고 대입 -> 77
상기 코드의 면에 해당하는 2차원 배열 요소 { { 11, 22, 33, 44 }, { 55, 66, 77, 88 }, { 99, 110, 121, 132 } }를 매크로를 이용하여 문자형태(H,E,L,L,O…. )로 정의하였다. 정의된 각 문자의 자리에 2차원 배열이 치환되게 된다.
#define H { \
{0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0}, \
{0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0}, \
{0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0}, \
{0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0}, \
{0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0}, \
{0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0}, \
{0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0}, \
{0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0} \
}
// 한 줄로 표현하면 아래와 같다.
#define H { {0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0}, {0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0}, {0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0}, {0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0}, {0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0},
{0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0}, {0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0}, {0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0} }
상기 코드에서는 여러 줄을 묶어서 매크로로 정의하는 방법을 사용했다.
#define은 줄 바꿈이 일어날 때 \를 사용하여 여러 줄을 매크로로 만들 수 있다. 단, 맨 마지막 줄은 \를 사용하지 않아도 된다.
#define 매크로 이름 코드 1 \
코드 2 \
코드 3
따라서 마지막 줄 } 다음에는 \ 표시가 없다.
void setonoff() {
for (byte i = 0; i < numPatterns; i++, startTime = millis()) { // 1초 후 단어 간 이동, 시간 초기화 while (millis() - startTime < 900) { // 1초 동안 문자 표시 for (byte j = 0; j < 8; j++) { // row 위치 조정 for (byte k =0; k < 8; k++) { // col 위치 조정 boolean a = !patterns[i][j][k]; // 3차원 배열 값 가져오기 digitalWrite(colPin[k], a); // col 핀 제어 } digitalWrite(rowPin[j], HIGH); // row 핀 제어 delay(1); digitalWrite(rowPin[j], LOW); } } delay(100); // 단어 간 구분 - 껐다 킴 } } for 루프에서 조건을 만족하면 두 가지 연산을 실행하도록 되어 있다. i를 증가시키는 증감 연산(i++)과 밀리 초를 변수에 저장하는 대입 연산(startTime = millis())을 실행한다. for 루프 시작과 동시에 저장된 millis() 값에 지속되는 while 루프가 900 밀리 초동 안 소요하고 while루프를 빠져나오면 delay(100); 동안 더 소요되어 약 1초 뒤에 for 루프의 i값이 증가하게 된다. 그 1초의 시간 사이에 while 루프에 의해 900 밀리초 동안 도트 매트릭스에 3차원 배열의 층수에 해당하는 문자의 배열을 출력하고 delay(100);에 의해 모든 도트 매트릭스를 끔으로써 단어 간 구분을 하게 된다. delay(100); 코드를 삭제하거나 delay(1);로 변경하면 부드럽게 단어가 변경이 되나 LL처럼 연속되는 같은 단어의 구분이 되지 않게 된다. 필요에 따라 수정하면 된다. HELLO WORLD 문자열을 오른쪽에서 왼쪽으로 이동하여 표시되게 해 보자. 이전 코드에서는 각 문자(3차원 인덱스의 높이, 또는 층)를 기준으로 한 글자씩 출력해 주었다. 하지만 문자열의 이동을 표시하기 위해서는 문자 간 겹치는 구간이 생기게 되는데 이를 코딩할 때 코드로 구현해 주어야 한다. 문자열이 이동한다는 것은 3차원 배열 "patterns[i][j][k]"의 최초 1행 ~8행의 1회 출력(한문자 또는 3차원 인덱스 높이)하면 'H' 문자가 표시되고 그다음 1개 열이 이동하면 'H' 문자의 1열은 사라지고 다음 문자인 'E' 문자의 1열이 추가로 붙게 된다. 아래 그림처럼 'H' 문자와 'E'문자가 합쳐진 새로운 문자가 생성되고 이러한 작업이 총 문자수가 11개라면 한문자 당 이동 열 개수는 8이므로 11 x 8 = 88개가 되고, 이는 11개 문자의 문자열이 이동을 완료하는 3차원 배열의 높이 인덱스가 되게 된다. 즉, "8 x 8" 면 배열이 88개(높이 또는 층)가 있고 이 배열이 일정 시간 간격으로 도트 매트릭스에 표시되면 문자열이 이동하는 효과가 나타나게 되는 것이다. 3차원 배열 patterns[i][j][k]의 인덱스 변화 표 88개의 이차원 배열을 만들고 그 배열을 일정 간격으로 도트 매트릭스에 표시해 주어도 문자열이 이동하게 되지만 88개의 이차원 배열을 만드는 것 자체도 문제일 뿐만 아니라 문자가 바뀔 때마다 새로 전체 배열을 만들어 줘야 된다는 문제가 있게 된다. 상기 그림을 참조하여 새로운 문자가 생성될 때의 인덱스 변화 패턴을 분석하여 패턴을 표현하는 코드를 작성해 주면 새로운 배열을 생성하지 않고 문자에 대한 배열만을 이용하여 문자열이 이동하는 표현을 할 수 있게 된다. 88개의 층이 하나씩 증가할 때마다 인덱스 i값의 변화를 살펴보면 0층에서는 1행 ~ 8행의 1회 출력되는 동안 8개 열의 i값은 00000000(오랜지색 1행)이다. 출력이 완료되면 한 칸 왼쪽으로 이동하게 되는데 이때가 두 번째 층이 출력되는 부분이다. 이 층의 8개 열의 i값을 살펴보면 00000001(파란색 1행)이 된다. 이렇게 층이 증가할수록 i값의 위치가 한 칸씩 왼쪽으로 이동하다 8개 층의 출력이 완료되면 11111111이 되고 다음 층이 완료되면 11111112 이런 식으로 8개 층을 기준으로 문자 인덱스 숫자가 바뀌며 층수가 증가할수록 왼쪽으로 이동하게 된다. 좀 더 단순화시키면 아래와 같다. 0,0,0,0,0,0,0,0. 1,1,1,1,1,1,1,1, 2,2,2,2,2,2,2,2, ~ 11,11,11,11,11,11,11,11 상기 숫자 배열이 있고 8개 칸이 있는 필터를 한 칸씩 우측으로 이동시켜서 보는 것과 같은 것이다. 이를 코드로 표현하면 아래와 같다. for (byte i = 0; i <= (patterns * 8); i++) { for (byte k = 0; k < 8; k++) { byte val = (i + k) / 8; } } 상기 코드에서 변수 i는 3차원 인덱스의 층수이고 k는 8개 칸의 필터가 된다(8개 묶음) 층수가 0일 때 val = 00000000 층수가 1일 때 val = 00000001 층수가 2일 때 val = 00000011 . . 아래 스케치를 업로드하고 출력되는 값을 확인해 보자. void setup() { Serial.begin(9600); byte patterns = 12; for (byte i = 0; i <= (patterns * 8); i++) { Serial.print(i); if (i < 10) Serial.print(" : "); else Serial.print(" : "); for (byte k = 0; k < 8; k++) { byte val = (i + k) / 8; Serial.print(val); } Serial.println(); } } void loop() { } 상기의 방법을 적용하여 이제 인덱스 k값의 변화를 살펴보자. 층수가 0일 때 val = 01234567 층수가 1일 때 val = 12345670 층수가 2일 때 val = 23456701 이 되어 층수가 증가할 때마다 0 ~ 7의 숫자가 한 칸씩 이동하면서 루프 하고 있다. 이를 코드로 표현하면 아래와 같다. for (byte i = 0; i <= (patterns * 8); i++) { // 글자 수 당 8열 for (byte k = 0; k < 8; k++) { byte val = (i+k) % 8; } } 아래 스케치를 업로드하고 출력되는 값을 확인해 보자. void setup() { Serial.begin(9600); byte patterns = 12; //표현할 글자 수 for (byte i = 0; i <= (patterns * 8); i++) { // 글자수당 8열 Serial.print(i); if (i < 10) Serial.print(" : "); else Serial.print(" : "); for (byte k = 0; k < 8; k++) { byte val = (i+k) % 8; Serial.print(val); } Serial.println(); } } void loop() { } 왼쪽으로 슬라이드 될 때에는 처음 시작이 SPACE부터 시작해야 'H'문자의 1열이 토트 매트릭스의 8열에서 나오기 시작한다. 따라서 SPACE 문자를 문자열 앞에 추가해 준다. const int numPatterns = 12; //표현할 글자 수 byte patterns[numPatterns][8][8] = { //표현할 문자 패턴, numPatterns의 개수에 맞게 표시 SPACE,H,E,L,L,O,W,O,R,L,D,SPACE //H,E,L,L,O,SPACE }; 이전에 HELLO WORLD를 한 글자씩 출력했던 코드에 상기에서 구현한 3차원 인덱스 변화 코드를 적용시켜보면 아래와 같다. void setonoff() { for (byte i = 0; i <= (numPatterns-1) * 8 ; i++, startTime = millis()) { // 전체 칸수, 시간 초기화 while (millis() - startTime < 60) { // 한 칸 이동 시간 for (byte j = 0; j < 8; j++) { // row 위치 조정 for (byte k =0; k < 8; k++) { // col 위치 조정 boolean a = !patterns[(i+k)/8][j][(i+k)%8]; // (i+k)/8: 열 한칸씩 이동, (i+k)%8: 이동만큼 열 위치 회전 digitalWrite(colPin[k], a); // col 핀 제어 } digitalWrite(rowPin[j], HIGH); // row 핀 제어 delay(1); digitalWrite(rowPin[j], LOW); } } } } 한문자씩 출력할 때에는 for 루프 변수 i가 문자수와 같았었지만 텍스트 이동 코드에서는 열 이동에 따른 새로 생성되는 층수가 포함된 숫자(문자수 x 8)로 변경해줘야 된다. 스페이스를 포함해서 문자수는 12개 이고 마지막 문자가 SPACE이다 하지만 실제 출력하고자 하는 문자는 11개가 되게 된다. 마지막 문자 SPACE 문자의 열까지 계속해서 열을 이동시킨다면 다음 13번째 문자가 있어야 되는데 13번째 문자는 없다. 따라서 전체 출력 열 개수는 12 x 8 = 96개가 아닌 11 x 8 = 88개가 된다. 즉 1개 문자는 공백이라고 보면 된다. 이를 적용한 코드는 "(numPatterns-1) * 8"이다. 또한 900 밀리초 동안 한 문자 출력이 유지되던 것을 1열 이동하는 시간에 맞게 밀리 초값을 조절해 주어야 한다. 아래 스케치를 업로드하고 밀리초 값을 변경해 텍스트 이동 속도를 조절해 보자. //여러 줄을 묶은 매크로 '\' 이용, '\' 뒤에 어떤것도 없어야됨, 표현할 문자를 2진수로 정의 새로운 문자 추가 가능. #define SPACE { \ {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}, \ } #define H { \ {0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0}, \ {0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0}, \ {0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0}, \ {0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0}, \ {0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0}, \ {0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0}, \ {0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0}, \ {0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0} \ } #define E { \ {0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0}, \ {0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, \ {0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, \ {0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0}, \ {0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, \ {0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, \ {0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, \ {0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0} \ } #define L { \ {0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, \ {0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, \ {0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, \ {0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, \ {0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, \ {0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, \ {0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, \ {0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0} \ } #define O { \ {0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0},\ {0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0},\ {0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0},\ {0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0},\ {0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0},\ {0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0},\ {0, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0},\ {0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0},\ } #define W { \ {1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1},\ {1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0},\ {1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0},\ {0, 1, 0, 1, 0, 0, 1, 0},\ {0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 0},\ {0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 0},\ {0, 0, 1, 1, 0, 1, 0, 0},\ {0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0},\ } #define R { \ {1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0},\ {1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0},\ {1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0},\ {1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0},\ {1, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0},\ {1, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0},\ {1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0},\ {1, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0},\ } #define D { \ {1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0},\ {1, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0},\ {1, 1, 0, 0, 0, 1, 1, 0},\ {1, 1, 0, 0, 0, 1, 1, 0},\ {1, 1, 0, 0, 0, 1, 1, 0},\ {1, 1, 0, 0, 0, 1, 1, 0},\ {1, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0},\ {1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0},\ } byte rowPin[8] = {2, 7, 19, 5, 13, 18, 12, 16}; // {1행, 2행, 3행, 4행, 5행, 6행, 7행, 8행} byte colPin[8] = {6, 11, 10, 3, 17, 4, 8, 9}; // {1열, 2열, 3열, 4열, 5열, 6열, 7열, 8열} unsigned long startTime = 0; const int numPatterns = 12; //표현할 글자 수 byte patterns[numPatterns][8][8] = { //표현할 문자 패턴, numPatterns 의 갯수에 맞게 표시 SPACE,H,E,L,L,O,W,O,R,L,D,SPACE //H,E,L,L,O,SPACE }; void setup() { for (byte i = 0; i < 8; i++) { pinMode(rowPin[i], OUTPUT); pinMode(colPin[i], OUTPUT); } } void loop() { setonoff(); } void setonoff() { for (byte i = 0; i <= (numPatterns-1) * 8 ; i++, startTime = millis()) { // 전체 칸수, 시간 초기화 while (millis() - startTime < 60) { // 한칸 이동 시간 for (byte j = 0; j < 8; j++) { // row 위치 조정 for (byte k =0; k < 8; k++) { // col 위치 조정 boolean a = !patterns[(i+k)/8][j][(i+k)%8]; // (i+k)/8: 열 한칸씩 이동, (i+k)%8: 이동만큼 열위치 회전 digitalWrite(colPin[k], a); // col 핀 제어 } digitalWrite(rowPin[j], HIGH); // row 핀 제어 delay(1); digitalWrite(rowPin[j], LOW); } } } } 관련 글 [arduino] - 아두이노 - 비트 연산자 [arduino] - 아두이노 - 비트 시프트 연산자 [arduino] - 아두이노 - 비트 마스크, bit mask [arduino] - 아두이노 - 도트 매트릭스 제어하기, dot matrix
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