Arduino UNO R4 Ma Trận LED Tích Hợp
Arduino Uno R4 WiFi đi kèm với ma trận LED 12x8 tích hợp. Trong hướng dẫn này, chúng ta sẽ khám phá cách sử dụng ma trận LED tích hợp để hiển thị số và ký tự. Cụ thể, chúng ta sẽ tìm hiểu các nội dung sau:
- Lập trình Arduino Uno R4 WiFi để hiển thị chữ số đơn (0-9) hoặc ký tự (A-Z) tại vị trí có thể điều chỉnh.
- Lập trình Arduino Uno R4 WiFi để hiển thị hai chữ số hoặc ký tự đồng thời.
Để biết thông tin về việc sử dụng Arduino R4 với các module LED Matrix bên ngoài, vui lòng tham khảo hướng dẫn Arduino UNO R4 - LED Matrix.
Phần cứng cần chuẩn bị
| 1 | × | Arduino UNO R4 WiFi | ||
| 1 | × | Alternatively, DIYables STEM V4 IoT | ||
| 1 | × | (Tùy chọn) DIYables STEM V4 IoT | ||
| 1 | × | Cáp USB Type-C | ||
| 1 | × | (Khuyến nghị) Screw Terminal Block Shield for Arduino UNO R4 | ||
| 1 | × | (Khuyến nghị) Breadboard Shield for Arduino UNO R4 | ||
| 1 | × | (Khuyến nghị) Enclosure for Arduino UNO R4 | ||
| 1 | × | (Khuyến nghị) Power Splitter for Arduino UNO R4 | ||
| 1 | × | (Khuyến nghị) Prototyping Base Plate & Breadboard Kit for Arduino UNO |
Or you can buy the following kits:
| 1 | × | DIYables STEM V4 IoT Starter Kit (Arduino included) | ||
| 1 | × | DIYables Sensor Kit (30 sensors/displays) | ||
| 1 | × | DIYables Sensor Kit (18 sensors/displays) |
Demonstration
Arduino Code - Hiển thị chữ số (0-9) hoặc ký tự (A-Z)
Đoạn code dưới đây hiển thị tuần tự các chữ số từ 0 đến 9 và ký tự từ A đến Z, từng cái một, ở trung tâm của ma trận LED.
/*
* Mã Arduino UNO R4 này được phát triển bởi newbiely.vn
* Mã Arduino UNO R4 này được cung cấp để sử dụng công khai, không có ràng buộc.
* Để xem hướng dẫn chi tiết và sơ đồ kết nối, vui lòng truy cập:
* https://newbiely.vn/tutorials/arduino-uno-r4/arduino-uno-r4-built-in-led-matrix
*/
#include "Arduino_LED_Matrix.h"
#include "fonts.h"
ArduinoLEDMatrix matrix;
uint8_t frame[8][12] = {
{ 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, 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 }
};
void setup() {
// put your setup code here, to run once:
Serial.begin(115200);
delay(1500);
matrix.begin();
}
void loop() {
for (char c = '0'; c <= '9'; c++) {
clear_frame();
add_to_frame(c, 4);
display_frame();
delay(1000);
}
for (char c = 'A'; c <= 'Z'; c++) {
clear_frame();
add_to_frame(c, 4);
display_frame();
delay(1000);
}
}
void clear_frame() {
for (int row = 0; row < 8; row++) {
for (int col = 0; col < 12; col++) {
frame[row][col] = 0;
}
}
}
void display_frame() {
matrix.renderBitmap(frame, 8, 12);
}
void add_to_frame(char c, int pos) {
int index = -1;
if (c >= '0' && c <= '9')
index = c - '0';
else if (c >= 'A' && c <= 'Z')
index = c - 'A' + 10;
else {
Serial.println("WARNING: unsupported character");
return;
}
for (int row = 0; row < 8; row++) {
uint32_t temp = fonts[index][row] << (7 - pos);
for (int col = 0; col < 12; col++) {
frame[row][col] |= (temp >> (11 - col)) & 1;
}
}
}
Các Bước Nhanh
- Nếu đây là lần đầu bạn sử dụng Arduino Uno R4, hãy xem cách thiết lập môi trường cho Arduino Uno R4 trên Arduino IDE.
- Sao chép đoạn code trên và mở bằng Arduino IDE
- Tạo file fonts.h trên Arduino IDE bằng cách:
- Click vào nút ngay dưới biểu tượng serial monitor và chọn "New Tab", hoặc sử dụng Ctrl+Shift+N.
- Đặt tên file là fonts.h và click nút OK
- Sao chép đoạn code dưới đây và paste vào file đó.
/*
* Mã Arduino UNO R4 này được phát triển bởi newbiely.vn
* Mã Arduino UNO R4 này được cung cấp để sử dụng công khai, không có ràng buộc.
* Để xem hướng dẫn chi tiết và sơ đồ kết nối, vui lòng truy cập:
* https://newbiely.vn/tutorials/arduino-uno-r4/arduino-uno-r4-built-in-led-matrix
*/
uint8_t fonts[36][8] = {
{
// 0
0b01110,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b01110,
},
{
// 1
0b00110,
0b01110,
0b10110,
0b00110,
0b00110,
0b00110,
0b00110,
0b11111,
},
{
// 2
0b11110,
0b00001,
0b00010,
0b00100,
0b01000,
0b10000,
0b10000,
0b11111,
},
{
// 3
0b11110,
0b00001,
0b00010,
0b00100,
0b00110,
0b00001,
0b00001,
0b11110,
},
{
// 4
0b00010,
0b00110,
0b01010,
0b10010,
0b11111,
0b00010,
0b00010,
0b00010,
},
{
// 5
0b11111,
0b10000,
0b10000,
0b11110,
0b00001,
0b00001,
0b10001,
0b01110,
},
{
// 6
0b01110,
0b10000,
0b10000,
0b11110,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b01110,
},
{
// 7
0b11111,
0b00001,
0b00010,
0b00100,
0b01000,
0b01000,
0b10000,
0b10000,
},
{
// 8
0b01110,
0b10001,
0b10001,
0b01110,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b01110,
},
{
// 9
0b01110,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b11110,
0b00001,
0b00001,
0b11110,
},
{
// A
0b00100,
0b01010,
0b10001,
0b11111,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
},
{
// B
0b11110,
0b10001,
0b10001,
0b11110,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b11110,
},
{
// C
0b01110,
0b10001,
0b10000,
0b10000,
0b10000,
0b10000,
0b10001,
0b01110,
},
{
// D
0b11110,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b11110,
},
{
// E
0b11111,
0b10000,
0b10000,
0b11110,
0b10000,
0b10000,
0b10000,
0b11111,
},
{
// F
0b11111,
0b10000,
0b10000,
0b11110,
0b10000,
0b10000,
0b10000,
0b10000,
},
{
// G
0b01110,
0b10001,
0b10000,
0b10000,
0b10111,
0b10001,
0b10001,
0b01110,
},
{
// H
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b11111,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
},
{
// I
0b11111,
0b00100,
0b00100,
0b00100,
0b00100,
0b00100,
0b00100,
0b11111,
},
{
// J
0b11111,
0b00010,
0b00010,
0b00010,
0b00010,
0b00010,
0b10010,
0b01100,
},
{
// K
0b10001,
0b10010,
0b10100,
0b11000,
0b10100,
0b10010,
0b10001,
0b10001,
},
{
// L
0b10000,
0b10000,
0b10000,
0b10000,
0b10000,
0b10000,
0b10000,
0b11111,
},
{
// M
0b10001,
0b11011,
0b10101,
0b10101,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
},
{
// N
0b10001,
0b10001,
0b11001,
0b10101,
0b10011,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
},
{
// O
0b01110,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b01110,
},
{
// P
0b11110,
0b10001,
0b10001,
0b11110,
0b10000,
0b10000,
0b10000,
0b10000,
},
{
// Q
0b01110,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b10101,
0b10010,
0b01101,
},
{
// R
0b11110,
0b10001,
0b10001,
0b11110,
0b10010,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
},
{
// S
0b01110,
0b10001,
0b10000,
0b01110,
0b00001,
0b00001,
0b10001,
0b01110,
},
{
// T
0b11111,
0b00100,
0b00100,
0b00100,
0b00100,
0b00100,
0b00100,
0b00100,
},
{
// U
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b01110,
},
{
// V
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b01010,
0b01010,
0b00100,
0b00100,
},
{
// W
0b10001,
0b10001,
0b10001,
0b10101,
0b10101,
0b11011,
0b11011,
0b10001,
},
{
// X
0b10001,
0b10001,
0b01010,
0b00100,
0b00100,
0b01010,
0b10001,
0b10001,
},
{
// Y
0b10001,
0b10001,
0b01010,
0b00100,
0b00100,
0b00100,
0b00100,
0b00100,
},
{
// Z
0b11111,
0b00001,
0b00010,
0b00100,
0b01000,
0b10000,
0b10000,
0b11111,
}
};
- Click nút Upload trên Arduino IDE để tải code lên Arduino
- Kiểm tra trạng thái của ma trận LED
Giải Thích Code
Trong đoạn code được cung cấp, điều quan trọng là phải tập trung vào hàm add_to_frame(char c, int pos). Hàm này nhận hai tham số:
- char c: Ký tự cần hiển thị. Giá trị hợp lệ từ 0 đến 9 và A đến Z.
- int pos: Vị trí cột nơi ký tự sẽ được hiển thị. Giá trị hợp lệ từ 0 đến 11.
Arduino Code - Hiển thị hai ký tự đồng thời
Đoạn code Arduino sau đây hiển thị hai ký tự đồng thời trên ma trận LED.
/*
* Mã Arduino UNO R4 này được phát triển bởi newbiely.vn
* Mã Arduino UNO R4 này được cung cấp để sử dụng công khai, không có ràng buộc.
* Để xem hướng dẫn chi tiết và sơ đồ kết nối, vui lòng truy cập:
* https://newbiely.vn/tutorials/arduino-uno-r4/arduino-uno-r4-built-in-led-matrix
*/
#include "Arduino_LED_Matrix.h"
#include "fonts.h"
ArduinoLEDMatrix matrix;
uint8_t frame[8][12] = {
{ 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, 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 }
};
void setup() {
// put your setup code here, to run once:
Serial.begin(115200);
delay(1500);
matrix.begin();
}
void loop() {
clear_frame();
add_to_frame('A', 0);
add_to_frame('5', 6);
display_frame();
delay(1000);
clear_frame();
add_to_frame('7', 0);
add_to_frame('F', 6);
display_frame();
delay(1000);
}
void clear_frame() {
for (int row = 0; row < 8; row++) {
for (int col = 0; col < 12; col++) {
frame[row][col] = 0;
}
}
}
void display_frame() {
matrix.renderBitmap(frame, 8, 12);
}
void add_to_frame(char c, int pos) {
int index = -1;
if (c >= '0' && c <= '9')
index = c - '0';
else if (c >= 'A' && c <= 'Z')
index = c - 'A' + 10;
else {
Serial.println("WARNING: unsupported character");
return;
}
for (int row = 0; row < 8; row++) {
uint32_t temp = fonts[index][row] << (7 - pos);
for (int col = 0; col < 12; col++) {
frame[row][col] |= (temp >> (11 - col)) & 1;
}
}
}