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32x16和32x32 RGB LED矩阵的制作教程

39度创意研究所 2019-11-27 15:58 次阅读

概述

本指南适用于ARDUINO和兼容的板卡-Arduino Uno,Mega,Zero和Adafruit Metro 328,Metro M0和M4。我们为Raspberry Pi提供了不同的指南。

使用我们的RGB LED矩阵面板将一些时代广场带入您的家中。这些面板通常用于制作视频墙(在纽约,我们在公共汽车的侧面和公共汽车站上看到它们)来显示动画或简短的视频剪辑。我们以为他们看起来真的很酷,所以我们从工厂拿了几盒。一个具有512个明亮的RGB LED,它们以16x32网格的形式排列在正面,另一个具有1024个LED的32x32网格。背面是带有IDC连接器PCB(一组用于输入,一个用于输出:理论上您可以将它们链接在一起)和12个16位存器,它们允许您以1:8(16x32)或1来驱动显示器。 :16(32x32)扫描速度。

32x16和32x32 RGB LED矩阵的制作教程

这些面板需要12个或13个数字引脚(6位数据,6或7位控制)和一个良好的5V电源,至少一个耦合放大器面板。我们建议使用2A(或更大规格)稳压5V适配器和接线盒DC插孔,或通过DC延长线焊接插孔。请阅读本教程的其余部分以获取更多详细信息!

请记住,这些显示器通常设计为由FPGA或其他高速处理器驱动;它们没有任何内置的PWM控制。相反,您应该一遍又一遍地重新绘制屏幕,以“手动” PWM整个过程。在16 MHz的Arduino Uno上,我们设法压缩了12位颜色(4096种颜色),但是如果由FPGA,CPLD,Propeller,XMOS或其他高速多处理器控制器驱动,则该显示确实会发光。

当然,我们不会给您留下数据表和“好运!”我们有完整的接线图和有效的Arduino库代码,并提供绘制像素,线条,矩形,圆形和文本的示例。您将在一个小时内获得色彩爆破!在Arduino Uno或Mega上,您需要12个数字引脚和大约800字节的RAM来保存12位彩色图像(是32x32矩阵的两倍)。

该库可用于有限数量的开发板:Arduino Uno,Mega,Zero,Adafruit Metro M0和Metro M4。不支持其他板(例如Arduino Leonardo)。

功率

尽管LED是非常高效的光源,但只要将它们集中在一处,电流就可以累积起来。

A 单个 32x16 或 32x32 RGB矩阵,全倾斜(所有像素设置为白色),可能需要近 4安培 当前!将这个数字翻倍以形成 64x32 矩阵。

在平均值上,显示典型的图形和动画时,这些面板将使用更少的。.. 2A 电源通常对于单个32x16或32x32面板就足够了,对于64x32面板则是4A。使用额定功率更大的 Amps (例如10A电源)的大功率电源没有什么害处,但是从不不要使用具有更高 Voltage 电压的电源(使用 5V,周期)!

在这些面板上,电源连接与数据连接是分开的。让我们从连接5V电源开始……

我们的零件供应商有时会修改设计。结果,连接随时间变化。我们将在这里介绍不同的接线组合…选择与您收到的面板匹配的说明。

出现了两种不同类型的电源连接器:

左侧是一个螺丝柱电源连接器(带有相邻的焊垫直接焊接)。右边是Molex样式的标头。某些面板将具有两个接头连接器…这些面板附带的电源线具有两个接头连接器的连接器。

使用接线柱和垫板连接器,您可以拧紧电源电缆的黑桃,或者另一种方法是从该延长线上切下一个2.1mm的插孔,然后将其焊接到面板背面的焊盘上。这样,您可以直接从墙上适配器插入5V电压(建议在商店中购买)。只需将电缆的另一半切断,然后剥去布线,以便可以将红色导线焊接至+5,黑色导线接地。

将两个引脚正确焊接到电源端口。确保正确无误,因为没有保护二极管

如果您的面板具有Molex式接头,则只需插入随附的电源线,并注意正确的极性即可。

如果电源线的另一端带有铁锹使用此电源线,可以将其拧入2.1mm接线盒适配器中。很好用!但是,不要让裸露的连接器接触金属……您应该用热缩管或电工胶带将其覆盖。

您可能会获得权力具有不同末端的电缆,例如圆形,而不是锹形的末端,或者可以使用另一个Molex连接器。只需将电缆和电线直接剥去电源插头

连接

这些面板通常设计用于链接(将端到端链接到更大的显示器中)…一个面板的输出连接到

由于Arduino中的RAM有限,链接很少是可行的。尽管如此,还是有必要在面板上区分输入和输出连接…如果我们连接到错误的插座,它将不会响应。

尽管面板支持链接,但这在Arduino级板上非常不切实际,并且我们的库不支持它。像Raspberry Pi这样功能更强大的系统可能是链接面板的更好选择!

将矩阵翻转过来,这样您就可以看到背面,用两个插座位于左右边缘(不是顶部和底部)。

在某些面板上,如果幸运的话,这些插座会标有INPUT和OUTPUT(有时是IN和OUT或

如果未标记INPUT,则查找一个或多个指向水平方向的箭头(忽略任何垂直箭头,无论向上还是向下)。下)。水平箭头显示数据从输入到输出的方向-然后您知道哪个连接器。

如果没有这样的标签,最后的选择是检查连接器引脚周围的塑料导流罩。 INPUT连接器上的键(凹口)将面对面板的外边缘(而不是中心)。

INPUT连接器上的插针排列随矩阵大小和生产批次的不同而不同……

32x16 面板使用此引脚排列。标签可能略有不同,或者根本没有标记引脚。但是在任何一种情况下,请使用该图像作为参考。

注意,有四个接地点。为了确保可靠的性能, 所有四个都应在Arduino上连接到GND !无焊面包板便于进行这种分割。

这是 32x32 和 64x32 面板的布局。我们将其称为“ 变体A ”。某些面板使用不同的标签,但功能相同。

布局与32x16面板,用“ D”代替一根接地线。

这是我们最常使用的布局。

如果您的32x32面板根本没有没有引脚标签,然后使用此布局。

“ 变体B ” 32x32 和 64x32 面板。接线与上述变体A 相同,仅标签不同

接地针没有标签,但仍需要连接。

LAT(闩锁) )在此处标记为STB(频闪)。 R1/G1/B1/R2/G2/B2更改为R0/G0/B0/R1/G1/B1…但同样,没有功能差异,只是墨水。

我们最早的 32x32 面板有两个-socket 设计,我们将其称为“ Variant C ”。虽然引脚功能相同,但布局却大不相同。

上插槽上的》 R/G/B对应于变体A中的R1/G1/B1。下插槽上的R/G/B对应于R2/G2/B2。

所有其他信号(A/B/C/D/CLK/LAT/OE)都需要连接到两个插座-例如

连接到Arduino

有两种或三种方法将矩阵连接到Arduino:

跳线插入Arduino接头和带状电缆之间-可以很好地用于测试和原型制作,但不耐用。

Adafruit RGB Matrix Shield strong》使这些面板与Arduino的连接尽可能容易,并且最适合永久安装。

一个人可以构建一个 原型屏蔽 复制选项#2的引脚排列。但是,鉴于Matrix Shield的低成本,这可能不值得如今付出。

这些面板通常由非常快的处理器或FPGA(而不是16 MHz的Arduino)运行,以实现合理的性能。在这种有限的环境中,我们通过将特定信号绑定到特定Arduino引脚来优化我们的软件。可以重新配置很少的控制线,但是其他控制线却非常具体。.. 您不能随意地进行整条接线。下一页演示了兼容的接线。..一种使用RGB矩阵盾,使用跳线。

使用RGB矩阵屏蔽进行连接

这是将这些矩阵与Arduino尺寸的板配对的首选方法,因为它既快速又麻烦,

Adafruit RGB Matrix Shield 可与 Arduino Uno 和兼容基于ATmega328的板一起使用,例如 Adafruit Metro 。它也可以直接与Adafruit Metro M0 一起使用…并且可以与一根或多根跳线一起与 Metro M4 (以及可能具有此外形规格的其他主板,如果兼容)一起使用可以使用Arduino库。)

屏蔽板不能与Arduino Mega一起使用-请参阅“跳线”页面上的引脚排列,或考虑进行制作

防护罩没有装满,您需要做一些焊接才能得到

排针从下面安装,并焊接在顶部。三个组件-按钮,电源端子和16针接头连接器-从顶部插入并焊接在下面。

LED矩阵的电源可以连接到屏蔽层的螺钉端子—红色线连接到+ 5Vout,黑色线连接到GND —然后以安全且稳定的5伏电压从Arduino的DC插孔或USB电缆为整个电路供电。

Metro M4用法

盾牌需要做一些小改动才能与Adafruit Metro M4 一起使用:

使用

用一根小锉刀或业余刀切开此处所示的两个焊盘之间的PCB迹线。

从相邻的“ CLK”引脚到“ Analog In 4”引脚焊接导线。

需要在自己的代码中进行相应的更改-在“代码”中查找“ CLK”引脚定义任何矩阵示例……

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#define CLK 8 #define CLK 8

并将“ 8”更改为“ A4”:

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#define CLK A4 #define CLK A4

连接跳线

带状电缆及其相应的插头有时是拓扑难题。这是一个有助于跟踪的窍门。..

如果将带状电缆保持平坦(没有折叠),并且两个连接器都朝向您,则键指向相同的方向,那么引脚之间的比例为1:1 。一个插头上的右上引脚连接到另一个插头上的右上引脚,依此类推,即使电缆的应力消除倍增也是如此。 只要键指向相同的方向并且插头面对的方向相同,销钉的两端都位于相同的位置。

插入到LED矩阵上的插槽中,一个头现在面向离开。如果您将电缆本身加倍(不是绞线,而是折线)…以访问插座上的特定插针,则左右列将被镜像(行的顺序相同-红色条纹提供了一个点)参考)。您是在插头上看“上”,而不是在插座上看。“

例如,R1(INPUT插座上的左上引脚)出现在右上角。 的裸露插头。您可以将跳线卡在该孔中,并将其卡到Arduino上的相应引脚上。

好!在上一页中,请参阅适合您矩阵类型的插座。标签可能有所不同(或根本没有标签),但大多数标签都与此处显示的标签非常接近。

然后交换列找到给定信号的正确位置。

带状电缆的两端都可以插入矩阵请注意,无论如何,“键”都面对相同的方向。

通过将色带的自由端朝向矩阵中心,可以将Arduino隐藏在它的后面。

将色带的自由端放在一边,可以更容易地同时看到矩阵的正面和Arduino,以进行更多连接或进行故障排除。

使用彩色编码导线有助于很多!如果您没有彩色电线,那也可以,请密切注意一切进展。我们的目标是这样的一个完全填充的插件:

所以!让我们按组进行布线。..

连接地线

32x32 和 64x32 矩阵需要三个接地。 32x16 矩阵具有 4 。

当前 Arduino Uno ,类似的板具有三个接地引脚(第三个位于引脚13旁边)。如果您需要其他接地连接(用于32x16矩阵,或者使用仅带2个接地引脚的旧版Arduino板),则可以使用无焊面包板来连接所有这些引脚。

Arduino Mega 板具有五个接地引脚。与Arduino Uno相同的三个,在引脚52和53旁边另外两个。

上RGB数据

固定 R1 , G1 和 B1 (在某些矩阵上标记为R0,B0和G0)将数据传送到显示屏的上半部。

在 Arduino Uno 和 Adafruit Metro(328)上,M0 或 M4)板,将它们连接到数字引脚 2 , 3 和 4 。

在 Arduino Mega 上,连接到引脚 24 , 25 和 26 。

降低RGB数据

将 R2 , G2 和 B2 (在某些矩阵上标记为R1,G1和B1)固定数据保存到显示屏的下半部。这些连接到接下来的三个Arduino引脚…

在 Arduino Uno 和 Adafruit Metros 上,这些引脚 5 , 6 和 7 。

在 Arduino Mega 上,固定 27 , 28 和 29 。

行选择行

将 A , B , C 和 D 固定在显示屏的哪两行当前点亮。 ( 32x16矩阵没有“ D”引脚,而是连接到接地。)

这些连接固定至 A0 , A1 , A2 和(如果存在D引脚) A3 。这是所有板的相同。

LAT线

The LAT 信号连接到Arduino引脚 10 。

所有板子都相同。

LAT(闩锁)信号标志着结束一排数据。

OE线

OE 连接到Arduino引脚 9 。对于所有电路板都是相同的。

OE(输出使能)在从一行转换到另一行时会关闭LED。

CLK线

最后一个!/p》

CLK 连接到…Arduino Uno , Adafruit Metro 328 或 Metro M0 上的p》

Pin 8 。/li》

Pin 11 在 Arduino Mega 上。

Pin A4 在 Adafruit Metro M4 (未显示,但您知道了)。

CLK(时钟)信号标记数据的每一位到达。

就是这样。您现在可以跳到“测试示例代码”页面。

使用Proto Shield进行连接

如“跳线”页面所述:如果将扁平电缆平放-不能折叠-并且两个连接器都朝向您,则键指向方向相同-引脚之间存在1:1的相关性。一个插头上的右上引脚连接到另一个插头上的右上引脚,依此类推,即使电缆的应力消除倍增也是如此。 只要键指向相同的方向并且插头面对的方向相同,销钉的两端都位于相同的位置。

带状电缆的任一端都可以插入矩阵INPUT中

功能区的自由端可以指向矩阵的中心,也可以悬垂在侧面上……引脚排列仍然相同。请注意,下面的“键”的方向没有改变。

将双排接头安装在原型屏蔽上,类似于矩阵上的连接器。就像带状电缆平放一样,只要这两个接头是以相同的方式对齐,它们将逐个匹配;与上一页中的跳线方法不同,不会发生镜像。

然后将导线从插头焊接到原型屏蔽板上的特定Arduino引脚上。尽量保持较短的电线长度以避免信号干扰。

使用颜色编码的电线有助于很多!如果您没有彩色电线,那没关系,只需付款注意一切进展。我们的目标是原型防护,例如:

如果您不愿意,不需要在原型屏蔽板上安装所有按钮和指示灯,只需基本的插头即可。

对于 Arduino Uno 及其类似,使用 Adafruit 原型屏蔽:如果使用带屏蔽的插座(例如在矩阵的背面—带有凹口,因此带状电缆仅适合一种方式)您需要将其放置在屏蔽的“重置”端附近。塑料导流罩遮盖了许多针脚。 其他人的原型防护罩可能布置不同 。..在进行焊接之前,先四处寻找合适的位置。

对于 Arduino Mega ,我们提供相应的原型防护罩:带屏蔽的插座最适合屏蔽的中间。

否则,您可以使用普通的2x8针公头或两个1x8部分 》并排安装(如上图所示)。由于此设置没有对齐键,因此您可能想用一些胶带或永久标记来指示它。

根据原型屏蔽的制造商和型号,某些引脚被设计为短排连接。其他人没有。对于后者,剥去一点额外的绝缘层,然后弯曲电线以从后面缠住插座的支脚,然后进行焊接。

连接接地线

32x32 和 64x32 矩阵需要 3 接地。 32x16 矩阵有 4 。

大多数原始屏蔽层的接地点有 ton ,因此您

上RGB数据

固定 R1 , G1 和 B1 (标记为R0,B0和某些矩阵上的G0)将数据传送到显示屏的上半部。

在 Arduino Uno 和 Adafruit Metro(328,M0 或 M4)板,将这些板连接到数字引脚 2 , 3 和 4 。。 p》

在 Arduino Mega 上,连接到引脚 24 , 25 和 26 。

降低RGB数据

引脚 R2 , G2 和 B2 (在某些矩阵上标记为R1,G1和B1)将数据传送到下半部显示。这些连接到接下来的三个Arduino引脚…

在 Arduino Uno 和 Adafruit Metros 上,这是引脚 5 , 6 和 7 。

在 Arduino Mega 上,引脚 27 , 28 和 29 。

行选择行

别针 A , B , C 和 D 选择当前显示屏的哪两行亮。 ( 32x16矩阵没有“ D”引脚-而是连接到接地。)

这些连接固定至 A0 , A1 , A2 和(如果存在D引脚) A3 。这是 Arduino Uno 和 Mega 的相同。

LAT Wire

对于 32x32 和 64x32 矩阵, LAT 连接到Arduino引脚 10 。

对于所有开发板都是相同的。

LAT(闩锁)信号标记一行数据的结尾。

span》

OE线

OE 连接到Arduino引脚 9 。对于所有电路板都是相同的。

OE(输出使能)在从一行转换到另一行时会关闭LED。

CLK线

最后一个!/p》

CLK 连接到。..

Pin 8 在 Arduino Uno , Adafruit Metro 328 或 Metro M0 。

Pin A4 在 Adafruit Metro M4 上。

Pin 11 在 Arduino Mega 上。

CLK(时钟)信号标记数据的每一位的到达。

这又是一张完整的盾牌的照片。您可以说这是针对32x16矩阵的,因为有四个接地连接(长的垂直条之一是接地总线-看到那里的微小跳线吗?)。

到矩阵的带状电缆会

颜色和位置与上面的示例不太匹配,但是很接近。 G1和G2是黄色导线。 LAT是紫色导线,现在应该转到引脚10(我们在Arduino库中进行了一些更改)。

测试示例代码

我们已经准备好了示例代码供这些显示使用。它与Arduino Uno或Mega兼容。..但是 不 其他板卡,例如Leonardo,也不是“类似Arduino的”板卡,例如Netduino 。..可能对专家进行编程 可以通过改编C ++源代码将其移植到其他微控制器,但是按照书面形式,它可以做一些非常底层的,不可移植的事情。

该库可用于有限数量的开发板:Arduino Uno,Mega,Zero,Adafruit Metro M0和Metro M4。不支持其他开发板(例如Arduino Leonardo)。

两个库需要下载并安装:第一个是RGB矩阵面板库(包含特定于该设备的低级代码),其次是Adafruit GFX库(用于处理许多我们携带的显示器通用的图形操作)。

都可以使用Arduino Library Manager( Sketch→Include Library→Manage Libraries…)找到并安装这两个库。搜索“ gfx”和“ rgb矩阵面板”并安装相应的Adafruit库。

现在您可以进行测试了!打开IDE并加载文件→示例→RGBmatrixPanel→testcolors_16x32 (对于16x32面板)或文件→示例→RGBmatrixPanel→colorwheel_32x32 (对于32x32面板)。 》 如果使用Arduino Mega 2560,除了前面提到的接线更改外,您还需要对每个示例草图进行少量更改。这行:

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#define CLK 8 // MUST be on PORTB! (Use pin 11 on Mega) #define CLK 8 // MUST be on PORTB! (Use pin 11 on Mega)

应更改为:

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#define CLK 11 #define CLK 11

(任何数字引脚10-13和50-53可以在Mega上用于此功能,并进行相应的接线更改。示例全部参考引脚11。)

如果使用 Adafruit Metro M4 (不是 M0或328),则CLK更改将是:

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#define CLK A4 #define CLK A4

上传后,使用16x32面板您应该看到以下内容:

这是一个测试图案,在512像素上显示512种颜色(4096种颜色)。由于没有真正优雅的方法可以在二维中显示3维色彩空间(R/G/B),因此只重复了红色/绿色和蓝色的重复网格。无论如何,这会向您显示可以实现的颜色范围!

,或者使用32x32面板:

现在您可以在这里工作了:

最有用的一行是:

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matrix.drawPixel(x, y, matrix.Color333(r, g, b)); matrix.drawPixel(x, y, matrix.Color333(r, g, b));

,这是我们实际绘制到显示器上的位置。此代码一次只绘制一个像素。 x 和 y 坐标是显示器的各个像素。 (0,0)在左上角,(31,15)在右下角(请记住,我们从0开始计数!)。要创建颜色,您将需要使用辅助功能 Color333 ,该功能将使用三个3位数字并将它们组合为单个打包的整数。因此,例如,第一个参数 r 的范围可以从0到7。对于 g 和 b 同样。要制作纯红色的像素, r 将为7,而 g,b 则将为0。要制作白色像素,请将所有像素都设置为7。要制作黑色(关闭)像素,将颜色设置为0。类似的功能 Color444 可以接受三个4位数字,最多可显示4096种颜色。

现在我们可以打开在下一个示例中,该示例显示了库的其余功能。

下一步,加载 testshapes_16x32 或 testshapes_32x32 示例草图,它将测试所有可用的绘图元素(同样,您可以可能需要编辑32x32面板的引脚号。)

您可能想要做的最简单的事情是绘制一个像素,我们已经在上面介绍了这一点。

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// draw a pixel in solid white

matrix.drawPixel(0, 0, matrix.Color333(7, 7, 7)); // draw a pixel in solid white

matrix.drawPixel(0, 0, matrix.Color333(7, 7, 7));

下一个通过绘制一个非常大的矩形将绿色填充屏幕。前两个参数是左上角,然后是宽度(以像素为单位)和高度(以像素为单位),最后是颜色

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// fix the screen with green

matrix.fillRect(0, 0, 32, 16, matrix.Color333(0, 7, 0)); // fix the screen with green

matrix.fillRect(0, 0, 32, 16, matrix.Color333(0, 7, 0));

下一步,我们将仅绘制黄色的矩形

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// draw a box in yellow

matrix.drawRect(0, 0, 32, 16, matrix.Color333(7, 7, 0)); // draw a box in yellow

matrix.drawRect(0, 0, 32, 16, matrix.Color333(7, 7, 0));

接下来,您可能要画线。 drawLine 过程将以您想要的任何颜色绘制一条线,我们用它来绘制一个大的X

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// draw an ‘X’ in red

matrix.drawLine(0, 0, 31, 15, matrix.Color333(7, 0, 0));

matrix.drawLine(31, 0, 0, 15, matrix.Color333(7, 0, 0)); // draw an ‘X’ in red

matrix.drawLine(0, 0, 31, 15, matrix.Color333(7, 0, 0));

matrix.drawLine(31, 0, 0, 15, matrix.Color333(7, 0, 0));

我们绘制的下一个形状是圆形。您可以使用 drawCircle 绘制圆的轮廓,或使用 fillCircle 填充圆。前两个参数是中心点,第三个参数是半径(以像素为单位),最后是要使用的颜色。

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// draw a blue circle

matrix.drawCircle(7, 7, 7, matrix.Color333(0, 0, 7));

// fill a violet circle

matrix.fillCircle(23, 7, 7, matrix.Color333(7, 0, 7)); // draw a blue circle

matrix.drawCircle(7, 7, 7, matrix.Color333(0, 0, 7));

// fill a violet circle

matrix.fillCircle(23, 7, 7, matrix.Color333(7, 0, 7));

fillScreen 整个屏幕具有单一颜色:

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// fill the screen with ‘black’

matrix.fillScreen(matrix.Color333(0, 0, 0)); // fill the screen with ‘black’

matrix.fillScreen(matrix.Color333(0, 0, 0));

最后,我们绘制显示在顶部的文本作为演示图像。我们可以使用打印功能,您会在序列中熟悉该功能。您可以使用 print 打印字符串,数字,变量等。但是,我们需要在开始打印之前进行设置!首先,我们必须使用 setCursor 设置光标位置,第一个字符的左上像素将到达该位置,该位置可以是任何位置,但请注意,默认情况下文本字符的高度为8像素。接下来的 setTextSize 让您将大小设置为1(高8像素)或2(对于大文本,高16像素!),您可能现在只想保留1。最后,我们可以使用 setTextColor 设置文本的颜色。完成所有操作后,我们可以使用 print(‘1’)打印字符“ 1”。

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// draw some text!

matrix.setCursor(1, 0); // start at top left, with one pixel of spacing

matrix.setTextSize(1); // size 1 == 8 pixels high

// print each letter with a rainbow color

matrix.setTextColor(matrix.Color333(7,0,0));

matrix.print(‘1’);

matrix.setTextColor(matrix.Color333(7,4,0));

matrix.print(‘6’);

matrix.setTextColor(matrix.Color333(7,7,0));

matrix.print(‘x’);

matrix.setTextColor(matrix.Color333(4,7,0));

matrix.print(‘3’);

matrix.setTextColor(matrix.Color333(0,7,0));

matrix.print(‘2’);

matrix.setCursor(1, 9); // next line

matrix.setTextColor(matrix.Color333(0,7,7));

matrix.print(‘*’);

matrix.setTextColor(matrix.Color333(0,4,7));

matrix.print(‘R’);

matrix.setTextColor(matrix.Color333(0,0,7));

matrix.print(‘G’);

matrix.setTextColor(matrix.Color333(4,0,7));

matrix.print(“B”);

matrix.setTextColor(matrix.Color333(7,0,4));

matrix.print(“*”); // draw some text!

matrix.setCursor(1, 0); // start at top left, with one pixel of spacing

matrix.setTextSize(1); // size 1 == 8 pixels high

// print each letter with a rainbow color

matrix.setTextColor(matrix.Color333(7,0,0));

matrix.print(‘1’);

matrix.setTextColor(matrix.Color333(7,4,0));

matrix.print(‘6’);

matrix.setTextColor(matrix.Color333(7,7,0));

matrix.print(‘x’);

matrix.setTextColor(matrix.Color333(4,7,0));

matrix.print(‘3’);

matrix.setTextColor(matrix.Color333(0,7,0));

matrix.print(‘2’);

matrix.setCursor(1, 9); // next line

matrix.setTextColor(matrix.Color333(0,7,7));

matrix.print(‘*’);

matrix.setTextColor(matrix.Color333(0,4,7));

matrix.print(‘R’);

matrix.setTextColor(matrix.Color333(0,0,7));

matrix.print(‘G’);

matrix.setTextColor(matrix.Color333(4,0,7));

matrix.print(“B”);

matrix.setTextColor(matrix.Color333(7,0,4));

matrix.print(“*”);

矩阵的工作方式

关于这些矩阵如何工作的文献为零,也没有公开的数据表或规范表,因此我们将尝试记录它们的工作方式。

首先要注意的是,在16x32矩阵中有512个RGB LED。就像几乎每个矩阵一样,您无法一次驱动所有512个驱动器 。一个原因是需要大量电流,另一个原因是拥有这么多的引脚确实很昂贵。取而代之的是,矩阵被分为8个交错的部分/条。第一部分是第一条“线”和第九条“线”(32 x 2 RGB LED = 64 RGB LED),第二部分是第二条和第十条线,依此类推,直到最后一部分是第七条和第十六条线。您可能会问,为什么将线以这种方式配对?将第一部分放在第一和第二行,然后是第三和第四行,直到第15和16行会更好吗?之所以这样做,是为了使线交错且刷新时看起来更好,否则我们将更清楚地看到条纹。

因此,在PCB上为12 LED驱动器芯片。这些就像74HC595s,但它们有16个输出,并且是恒定电流。 16个输出* 12个芯片= 192个可同时控制的LED,而64 * 3(RG和B)=192。因此,现在将设计融合在一起:您拥有192个输出,一次可控制一行,每个输出192个R,G和B LED点亮或熄灭。控制器(例如FPGA或微控制器)选择当前要绘制的部分(使用A,B和C地址引脚-3位可以有8个值)。设置地址后,控制器将输出192位数据(24字节)并将其锁存。然后它增加地址并移出另外192位,依此类推,直到到达地址#7,然后将地址设置回#0

该技术的唯一缺点是尽管非常简单快捷,内置了没有PWM控制!控制器只能仅将LED设置为打开或关闭。那么,当您想要全彩时该怎么办?实际上,您需要以很高的速度一遍又一遍地绘制整个矩阵,以手动对矩阵进行PWM。出于这个原因,如果您想做很多颜色和运动视频并且看起来不错,则需要一个非常快的控制器(最低50 MHz )。

我们多快可以将数据输入矩阵?论坛用户Andrew Silverman和Ryan Brown一直在发布他们使用FPGA驱动16x32矩阵的进展,极限似乎在40到50 MHz之间。 Ryan写道:“我尚未验证100%的像素正确性,但50 MHz似乎对我有用[…] 67 MHz绝对不起作用。”他还提供了这张图,显示了相对于时钟频率的电流消耗:

上面的图片是rhb。 me(CC By-NC-SA)

“请注意,随着时钟频率的增加,LED面板的电流消耗会减少。这表明LED的“接通时间”正在减少。我猜这是由LED驱动器移位寄存器中的频率不变延迟引起的。”

常见问题解答

我看到奇怪的像素伪像,重影或其他故障。

这可能是由于以下原因之一:

接线

电源

软件

显示不良

接线问题可能是显示问题的最大来源。尤其是在尝试“跳线”连接方法时。也有电源引起干扰的情况。本指南涵盖了正确的布线和电源。

如果所有这些看起来都不错,并且您仍然看到怪异的像素,则可能是由于软件中如何驱动像素。您可以尝试按照指南中的内容进行一些调整,但是问题可能不会完全消失。

如果您尝试进行故障排除并仍然遇到问题,请在论坛中发帖我们可以看看。

接线问题示例

接线问题看起来像这样,如果发现错误/不良的接线,通常可以修复。

Ghosting问题示例

您将看到大部分期望的内容,还有一些其他工件。即使接线正确,也会发生这种情况。

下载

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Adafruit Fritzing库中的Fritzing对象

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责任编辑:wv

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发表于 04-18 20:48 17次 阅读
HBL1025 LED分流器

LC75805PE LCD驱动器,1/1至1/4负载,带LED驱动器,通用

信息 LC75805PE是1/1至1/4占空比的通用LCD显示驱动器,LED驱动器通过控制器控制用于仪表板显示。此外,LC75805PE能够直接驱动多达48个LED和最多140个段的LCD,并具有内置的7ch PWM功能,用于LED的亮度调节。此外,由于内置振荡器电路,可以减少外部电阻和电容振荡。 静态驱动开关,1/2负载驱动,1/3负载驱动和1/4负载驱动器可通过串行数据控制。 静态驱动器(1/1负载驱动器):最多可驱动38段。 1/2负载驱动器:能够驱动 1/3 Duty Drive:最多可驱动108段。 1/4 Duty Drive:最多可驱动140段。 通用和段输出波形的帧频可以通过串行数据控制。 打开/关闭LED可以通过串行数据控制。 (最多可驱动48个LED) 内置7ch PWM功能,用于LED的亮度调节。 (128步的分辨率) LED驱动器输出波形的帧频可以通过串行数据控制。 串行数据输入支持与系统控制器的“计算机控制总线”格式通信。 (支持5 V操作) 备份功能和通过省电模式强制关闭所有段可由串行数据控制。 内部振荡器操作模式和外部开关时钟操作模式可以通过串行数据控制。 通用性很高,因为显示数据直接显示而无需解码器电路的干预。 INH引脚允许强制显示 内置振荡器...
发表于 04-18 20:26 66次 阅读
LC75805PE LCD驱动器,1/1至1/4负载,带LED驱动器,通用

LM3644 双 1.5A 电流源相机闪光灯 LED 驱动器

信息描述 LM3644 是一款双 LED 闪存驱动器,能够以较小的解决方案尺寸提供高度可调节性。LM3644 采用 2MHz 或 4MHz 固定频率同步升压转换器为 1.5A 恒流 LED 源供电。 两个 128 级电流源可灵活调整 LED1 与 LED2 之间的电流比,。自适应调节方法可确保电流源保持可调节状态,并且最大限度地提升效率。 LM3643 LM3644 的功能由兼容 I2C 的接口控制。这些 功能 包括:硬件闪光灯和硬件手电筒引脚(STROBE 和 TORCH/TEMP)、TX 中断和负温度系数 (NTC) 热敏电阻监视器。器件在每个输出引脚均提供了可独立编程的电流,以便在闪存模式或录像(手电筒)模式条件下驱动 LED。该器件的开关频率选项为 2MHz 或 4MHz,具备过压保护 (OVP) 和可调节限流功能,因此可采用微型超薄电感和 10μF 陶瓷电容。该器件的工作环境温度范围为 -40°C 至 +85°C。特性 两个可独立编程的 1.5A LED 电流源 准确的可编程 LED 电流范围为 1.4mA 到 1.5A 手电筒电流最高可达 360mA (LM3644TT) 闪光灯超时值最长可达 1.6 秒 (LM3644TT) 优化了低电池电量条件下的闪存 LED 电流(输入电压闪存监控器 (IVFM)) 手...
发表于 04-18 20:25 34次 阅读
LM3644 双 1.5A 电流源相机闪光灯 LED 驱动器

LM36010 LM36010同步升压LED闪光灯驱动器

信息描述The LM36010 is an ultra-small LED flash driver that provides a high level ofadjustability. With a total solution size of 7 mm2, it can produce up to1.5 A of LED flash current or up to 376 mA of torch current.The device utilizes a 2-MHz or 4-MHz fixed-frequency,synchronous boost converter to power the 1.5-A constant current LED source. An adaptive regulationmethod ensures the current source remains in regulation and maximizes efficiency as it controls thecurrent from 11 mA up to 1.5 A in flash mode or from 2.4 mA up to 376 mA in torch mode.Features of the LM36010 are controlled via an I2C-compatibleinterface. These features include: hardware flash (STROBE) and 128 programmable currents for bothflash and movie mode (torch). The 2-MHz or 4-MHz switching frequency, overvoltage protection (OVP),and adjustable current limit allow for the use of tiny, low-profile inductors and ceramiccapacitors. The device operates over a –40°C to ...
发表于 04-18 20:25 85次 阅读
LM36010 LM36010同步升压LED闪光灯驱动器

LM36011 LM36011同步升压LED闪光灯驱动器

信息描述LM36011 是一款超小型 LED 闪光灯驱动器,具有高度可调节性。总解决方案尺寸为 4mm2,可提供高达 1.5A 的 LED 闪光灯电流或高达 376mA 的手电筒电流。以上所有的操作均可通过精确的可编程电流源来完成,无需预调节电压,从而减小解决方案尺寸并节省成本。 LM36011 的功能由与 I2C 兼容的接口控制。这些 特性 包括:硬件闪光灯 (STROBE)、闪光灯超时、UVLO、热比例缩减、LED 故障检测以及适用于闪光灯和影片模式(手电筒)的 128 级可编程电流。该器件可在 -40°C 至 +85°C 的环境温度范围下工作。特性精确且可编程 LED 电流闪光灯/IR 电流范围:11mA 至 1.5A(128 个级别) 手电筒电流范围:2.4mA 至 376mA(128 个级别) 闪光灯超时时间长达 1.6 秒优化了低电池电量条件下的闪光灯 LED 电流 (IVFM) LED 阴极对地短路运行以提高热管理 较小的总体解决方案尺寸:< 4mm2 硬件闪光灯使能 (STROBE)输入电压范围:2.5V 至 5.5V400kHz I2C 兼容接口I2C 地址 = 0x64All trademarks are the property of their respective owners....
发表于 04-18 20:24 146次 阅读
LM36011 LM36011同步升压LED闪光灯驱动器

LM3648 LM3648 具有 1.5A 高侧电流源的同步升压 LED 闪存驱动器

信息描述 LM3648 是一款 LED 闪光灯驱动器,其采用小型解决方案尺寸,并且具备更强的适应能力。 LM3648 采用 2MHz 或 4MHz 固定频率的同步升压转换器为 1.5A LED 恒流源供电。 自适应调节方法确保电流源保持可调节状态,并且最大限度地提高效率。 LM3648 的功能通过 I2C 兼容接口进行控制。 其功能包括:硬件闪光灯和硬件手电筒引脚(STROBE 和 TORCH/TEMP)、TX 中断以及 NTC 热敏电阻监视器。 该器件在闪光灯模式下可提供 64 种电流,在摄像模式(手电筒)下可提供 128 种电流。而且还提供有 2MHz 或 4MHz 开关频率选项、过压保护 (OVP) 功能以及可调限流功能,允许使用微型、超薄的电感器和 (10μF) 陶瓷电容。 该器件的工作环境温度范围为 -40°C 至 85°C。特性 1.5A LED 电流源可编程性 精确的可编程 LED 电流范围为 1.954mA 至 1.5A 优化了低电池电压条件下的闪存 LED 电流(输入电压闪存监控器 (IVFM)) 在火炬模式 (@ 100mA) 和闪存模式(@1A 至 1.5A)下效率超过 85% 支持阴极接地 LED 操作,改进了热管理 小型解决方案尺寸:< 16mm2 硬件选通使能 (STROBE)射频功率放大器脉冲事...
发表于 04-18 20:24 73次 阅读
LM3648 LM3648 具有 1.5A 高侧电流源的同步升压 LED 闪存驱动器

TLC59582 48 通道、16 位 ES-PWM LED 驱动器,具有预充电 FET、LOD Caterpillar 和

信息描述The TLC59581/82are 48-channel constant-current sink drivers. Each channel has an individually-adjustable, 65536-step, pulse width modulation (PWM) grayscale (GS) brightness control.The TLC59581 can support 32-multiplexing while TLC59582 can support 16-multiplexing.The output channels are divided into three groups. Each group has a 512-step color brightness control (CC). CC adjusts brightness control between colors. The maximum current value of all 48 channels can be set by 8-step global brightness control (BC). BC adjusts brightness deviation between LED drivers. GS, CC and BC data are accessible through a serial interface port.See application note Build High Density, High Refresh Rate, Multiplexing LED Panel with TLC59581, SLVA744. The TLC59581/82 device has one error flag: the LED open detection (LOD), which can be read through a serial interface port. To resolve this caterpillar issue caused by an open L...
发表于 04-18 20:09 80次 阅读
TLC59582 48 通道、16 位 ES-PWM LED 驱动器,具有预充电 FET、LOD Caterpillar 和

TLC5958 具有 48k 位存储器的 48 通道、16 位 PWM LED 驱动器

信息描述TLC5958 是一款 48 通道恒流灌电流驱动器,适用于占空比为 1 至 32 的多路复用系统。 每个通道都具有单独可调的 65536 步长脉宽调制 (PWM) 灰度 (GS)。采用 48K 位显示存储器以提升视觉刷新率,同时降低 GS 数据写入频率。输出通道分为三组,每组含 16 个通道。 各组都具有 512 步长颜色亮度控制 (CC) 功能。 全部 48 通道的最大电流值可通过 8 步长全局亮度控制 (BC) 功能设置。 CC 和 BC 可用于调节 LED 驱动器之间的亮度偏差。 可通过一个串行接口端口访问 GS、CC 和 BC 数据。如需应用手册:,请通过电子邮件发送请求。TLC5958 有一个错误标志:LED 开路检测 (LOD),可通过串行接口端口读取。 TLC5958 还具有节电模式,可在全部输出关闭后将总流耗设为 0.8mA(典型值)。特性 48 通道恒流灌电流输出具有最大亮度控制 (BC)/最大颜色亮度控制 (CC) 数据的灌电流: 5VCC 时为 25mA 3.3VCC 时为 20mA 全局亮度控制 (BC):3 位(8 步长) 每个颜色组的颜色亮度控制 (CC):9 位(512 步长),三组使用多路复用增强型光谱 (ES) PWM 进行灰度 (GS) 控制:16 位 支持 32 路多路复用的 48K 位灰度数据...
发表于 04-18 20:08 191次 阅读
TLC5958 具有 48k 位存储器的 48 通道、16 位 PWM LED 驱动器

TLC59116 16 通道 Fm+ I2C 总线恒流下沉式 LED 驱动器

信息描述The TLC59116 is an I2C bus controlled 16-channel LED driver that is optimized for red/green/blue/amber (RGBA) color mixing and backlight application. Each LED output has its own 8-bit resolution (256 steps) fixed-frequency individual PWM controller that operates at 97 kHz, with a duty cycle that is adjustable from 0% to 99.6%. The individual PWM controller allows each LED to be set to a specific brightness value. An additional 8-bit resolution (256 steps) group PWM controller has both a fixed frequency of 190 Hz and an adjustable frequency between 24 Hz to once every 10.73 seconds, with a duty cycle that is adjustable from 0% to 99.6%. The group PWM controller dims or blinks all LEDs with the same value. Each LED output can be off, on (no PWM control), or set at its individual PWM controller value at both individual and group PWM controller values. The TLC59116 operates with a supply voltage range of 3 V to 5....
发表于 04-18 20:08 108次 阅读
TLC59116 16 通道 Fm+ I2C 总线恒流下沉式 LED 驱动器

TLC59581 48 通道、16 位 ES-PWM LED 驱动器,具有预充电 FET、LOD Caterpillar 和

信息描述 TLC59581 是一款 48 通道恒定灌电流驱动器。每个通道都具有单独可调的 65536 步长脉宽调制 (PWM) 灰度 (GS) 亮度控制。输出通道分为三组。各组都具有 512 步长颜色亮度控制 (CC) 功能。CC 可调节颜色之间的亮度。全部 48 通道的最大电流值可通过 8 步长全局亮度控制 (BC) 功能设置。BC 调节 LED 驱动器之间的亮度偏差。可通过一个串行接口端口访问 GS、CC 和 BC 数据。TLC59581 具有一个错误标志:LED 开路检测 (LOD)。该标志可通过串行接口端口读取。为解决开路 LED 引发的此类 caterpillar 问题,TLC59581 器件具有一个增强型电路。该电路可提供 caterpillar 效应消除、热关断 (TSD) 和 IREF 电阻短路保护 (ISP) 功能,以确保较高的系统稳定性。TLC59581 器件还具有节电模式,可在输出全部关闭后将总流耗降为 0.8mA(典型值)。TLC59581 器件是一款提升多路复用面板低灰度显示模式性能的良好解决方案。请参见应用笔记,SLVA744。特性 48 个恒定灌电流输出通道 具有最大亮度控制 (BC)/最大颜色亮度控制 (CC) 数据的灌电流:5 VCC 时为 25mA 3.3 VCC 时为 20mA 全局亮度控制 (BC):...
发表于 04-18 20:08 92次 阅读
TLC59581 48 通道、16 位 ES-PWM LED 驱动器,具有预充电 FET、LOD Caterpillar 和

TLC5951-DIE 具有 7 位点校正和 3 组 8 位全局亮度控制功能的 24 通道、12 位 PWM LED 驱动器

信息描述 TLC5951是一款 24 通道,恒定灌电流驱动器。 每个通道具有一个独立可调节,4096 步长,脉宽调制 (PWM) 灰度 (GS) 亮度控制和 128 步长的恒定电流点校正 (DC)。 此点校正调节通道和其它 LED 驱动器之间的亮度偏差。 输出通道是被分成三组的 8 个通道。 每个通道组有一个 256 步长全局亮度控制 (BC) 功能和一个独立的灰度时钟输出。可通过一个串行接口访问 GS,DC 和 BC 数据。 通过一个专用串行端口可对 DC 和 BC 进行编程。TLC5951 有三个针对 LED 开路检测 (LOD),LED 短路检测 (LSD) 和热错误标志 (TEF) 的错误检测电路。 LOD 检测损坏或者断开的 LED,而 LSD 检测一个短接的 LED。 TEF 表示一个过热条件。特性 24 通道恒定灌电流输出 电流功能 使用 PWM 的可选灰度 (GS) 控制:12 位(4096 步长),10 位(1024 步长),8 位(256 步长)针对三色组的三个独立灰度时钟 点校正 (DC):7 位(128 步长) 针对每个颜色组的全局亮度控制 (BC):8 位(256 步长) 自动重复显示功能 针对 GS,BC 和 DC 数据的独立数据端口 每个数据端口间的通信路径 LED 电源电压 VCC=3.0V 至 5.5V...
发表于 04-18 20:08 65次 阅读
TLC5951-DIE 具有 7 位点校正和 3 组 8 位全局亮度控制功能的 24 通道、12 位 PWM LED 驱动器