Arduino UNO R4 - Matrice LED

Ce tutoriel vous explique comment utiliser Arduno UNO R4 avec des modules d'affichage matriciel LED externes. En détail, nous allons apprendre :

Ensuite, vous pouvez simplement modifier le code pour d'autres matrices LED, telles que les matrices LED 16x8 et 64x8.

Matrice LED Arduino UNO R4

Si vous souhaitez apprendre comment utiliser l'Arduino R4 avec une matrice LED intégrée, veuillez consulter Arduino UNO R4 - Matrice LED intégrée.

À propos de LED Matrix

Affichage à matrice LED

Plusieurs types de matrices LED existent. La matrice LED basée sur le MAX7219 est couramment utilisée avec l'Arduino UNO R4. Cette matrice LED comprend plusieurs fonctionnalités :

  • Le composant de base d'une matrice LED s'appelle un bloc.
  • Chaque bloc contient une grille 8x8 de LEDs, soit 64 LEDs, et est contrôlé par une puce MAX7219.
  • Il existe deux principaux types de blocs : le module générique et le module FC-16.
  • Une matrice LED peut n'avoir qu'un seul bloc ou être étendue en connectant plusieurs blocs ensemble, comme une chaîne.
  • Vous pouvez acheter des matrices LED qui possèdent déjà plusieurs blocs connectés, comme des configurations à 4 blocs ou à 8 blocs.
  • Alternativement, vous pouvez acheter des blocs individuels et les connecter vous-même pour créer une matrice LED de la taille dont vous avez besoin.
  • Dans votre programme Arduino UNO R4, vous devez spécifier la taille de la matrice LED que vous utilisez.

Répartition des broches

Pinout de la matrice LED

Une matrice LED est composée d'un ou plusieurs blocs. Chaque bloc dispose de deux ensembles de broches :

  • Groupe de broches d'entrée:
    • VCC: Reliez ceci au 5 V.
    • GND: Reliez ceci au GND.
    • DIN: C'est la broche de données. Connectez-la à la broche MOSI SPI sur l'Arduino UNO R4.
    • CS: Sélection de puce. Reliez ceci à n'importe quelle broche numérique sur l'Arduino UNO R4.
    • CLK: Broche d'horloge. Reliez ceci à la broche CLK SPI sur l'Arduino UNO R4.
  • Groupe de broches de sortie:
    • VCC: Reliez ceci au VCC sur le module suivant.
    • GND: Reliez ceci au GND sur le module suivant.
    • DOUT: Sortie de données. Cela se connecte à la broche DIN sur le module suivant.
    • CS: Reliez ceci au CS sur le module suivant.
    • CLK: Reliez ceci au CLK sur le module suivant.

Diagramme de câblage

Si la matrice LED ne se compose que d'un seul bloc :

  • Connectez les groupes de broches d'entrée à l'Arduino UNO R4.
  • Laissez les groupes de broches de sortie sans connexion.
Schéma de câblage Arduino UNO R4 pour matrice LED 8x8 FC-16

Cette image a été créée avec Fritzing. Cliquez pour agrandir l'image.

Arduino UNO R4 matrice LED 8×8 schéma de câblage générique

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Si la matrice LED est déjà assemblée en plusieurs blocs :

  • Connectez le groupe de broches d'entrée à l'Arduino UNO R4.
  • Laissez le groupe de broches de sortie sans connexion.
Schéma de câblage de l'affichage à matrice LED pour Arduino UNO R4

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Si vous assemblez la matrice LED à partir de plusieurs pièces :

  • Connectez le groupe de broches d'entrée du premier bloc à l'Arduino UNO R4.
  • Connectez le groupe de broches de sortie de chaque bloc au groupe de broches d'entrée du bloc suivant.
  • Laissez le groupe de broches de sortie du dernier bloc sans connexion.
Schéma de câblage de la matrice LED 32×8 pour Arduino UNO R4 FC-16

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Schéma générique de câblage d'une matrice LED 32×8 avec Arduino UNO R4

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Voir Comment alimenter l'Arduino UNO R4..

L'écran consomme beaucoup d'énergie, jusqu'à 1 ampère à la luminosité maximale.

  • Évitez d’utiliser la broche 5V sur l’Arduino UNO R4 pour l’alimentation.
  • À la place, connectez une alimentation externe de 5 V. L’Arduino UNO R4 et la matrice LED peuvent tous deux être alimentés par le même adaptateur 5 V.

L'Arduino UNO R4 se connecte à la matrice LED en utilisant les broches SPI.

  • Utilisez la broche 13 (SCK) et 11 (MOSI) sur l'Arduino UNO R4. Si vous utilisez une autre carte Arduino UNO R4, consultez le guide officiel pour les mêmes broches SPI.
  • Vous pouvez utiliser n'importe quelle autre broche pour la broche 3 (CS).

Comment programmer pour une matrice LED

Contrôler la matrice LED peut être difficile. Heureusement, il existe des bibliothèques qui simplifient cette tâche. Voici les étapes pour programmer un Arduino UNO R4 afin de contrôler la matrice LED.

  • Inclure les bibliothèques :
#include <MD_Parola.h> #include <MD_MAX72xx.h>
  • Choisissez le type de matériel que vous utilisez : GENERIC_HW ou FC16_HW.
#define HARDWARE_TYPE MD_MAX72XX::FC16_HW
  • Déterminez combien de blocs LED sont utilisés. Par exemple, une matrice LED 4-en-1 contient 4 blocs.
#define MAX_DEVICES 4
  • Configurez la broche connectée à la broche CS sur la matrice LED. Par exemple, utilisez la broche D9.
#define CS_PIN 9
  • Créer une nouvelle version de la classe MD_Parola pour l'affichage sur matrice LED.
MD_Parola ledMatrix = MD_Parola(HARDWARE_TYPE, CS_PIN, MAX_DEVICES);
  • Configurez le code dans la fonction setup().
void setup() { ledMatrix.begin(); // Initialiser la matrice LED ledMatrix.setIntensity(0); // Régler la luminosité de l'affichage (plage 0-15) ledMatrix.displayClear(); // Effacer l'écran d'affichage }
  • Afficher du texte, des chiffres et des effets animés : voir la partie suivante.

Arduino UNO R4 - Code de la matrice LED

Le code fourni est destiné à un affichage matriciel LED FC-16 de 32x8 avec quatre blocs. Cependant, il peut être modifié pour d'autres tailles telles que 8x8, 16x8, 64x8, et ainsi de suite.

/* * Ce code Arduino UNO R4 a été développé par newbiely.fr * Ce code Arduino UNO R4 est mis à disposition du public sans aucune restriction. * Pour des instructions complètes et des schémas de câblage, veuillez visiter: * https://newbiely.fr/tutorials/arduino-uno-r4/arduino-uno-r4-led-matrix */ #include <MD_Parola.h> #include <MD_MAX72xx.h> #define HARDWARE_TYPE MD_MAX72XX::FC16_HW #define MAX_DEVICES 4 // 4 blocks #define CS_PIN 9 // The Arduino UNO R4 pin connected to the CS pin of LED matrix // create an instance of the MD_Parola class MD_Parola ledMatrix = MD_Parola(HARDWARE_TYPE, CS_PIN, MAX_DEVICES); void setup() { ledMatrix.begin(); // initialize the object ledMatrix.setIntensity(15); // set the brightness of the LED matrix display (from 0 to 15) ledMatrix.displayClear(); // clear LED matrix display } void loop() { ledMatrix.setTextAlignment(PA_LEFT); ledMatrix.print("Left"); // display text delay(2000); ledMatrix.setTextAlignment(PA_CENTER); ledMatrix.print("Center"); // display text delay(2000); ledMatrix.setTextAlignment(PA_RIGHT); ledMatrix.print("Right"); // display text delay(2000); ledMatrix.setTextAlignment(PA_CENTER); ledMatrix.setInvert(true); ledMatrix.print("Invert"); // display text inverted delay(2000); ledMatrix.setInvert(false); ledMatrix.print(1234); // display number delay(2000); }

Étapes rapides

Suivez ces instructions étape par étape :

  • Si c'est la première fois que vous utilisez l'Arduino Uno R4 WiFi/Minima, reportez-vous au tutoriel sur Arduino UNO R4 - Installation du logiciel..
  • Connectez la carte Arduino Uno R4 à la matrice LED selon le schéma fourni.
  • Connectez la carte Arduino Uno R4 à votre ordinateur à l'aide d'un câble USB.
  • Lancez l'IDE Arduino sur votre ordinateur.
  • Sélectionnez la carte Arduino Uno R4 appropriée (par exemple Arduino Uno R4 WiFi) et le port COM.
  • Dans l'IDE Arduino, cliquez sur l'icône Libraries dans la barre latérale gauche.
  • Recherchez « MD_Parola » et localisez la bibliothèque MD_Parola.
  • Cliquez sur le bouton Install.
Bibliothèque Arduino UNO R4 MD_Parola
  • Vous devez installer la bibliothèque MD_MAX72XX. Veuillez cliquer sur le bouton Tout installer.
Bibliothèque MD_MAX72XX pour Arduino UNO R4
  • Copiez le code ci-dessus et ouvrez-le avec l'IDE Arduino.
  • Cliquez sur le bouton Upload dans l'IDE Arduino pour téléverser le code vers l'Arduino UNO R4.
  • Observez l'affichage sur la matrice LED.

Code de matrice LED Arduino UNO R4 – Texte défilant

Lorsque vous devez afficher un long message sur un affichage à matrice LED et qu'il est trop long pour tenir, vous pouvez utiliser l'effet texte défilant.

Ce code Arduino UNO R4 démontre comment faire défiler un message sur l'affichage matriciel LED.

/* * Ce code Arduino UNO R4 a été développé par newbiely.fr * Ce code Arduino UNO R4 est mis à disposition du public sans aucune restriction. * Pour des instructions complètes et des schémas de câblage, veuillez visiter: * https://newbiely.fr/tutorials/arduino-uno-r4/arduino-uno-r4-led-matrix */ #include <MD_Parola.h> #include <MD_MAX72xx.h> #define HARDWARE_TYPE MD_MAX72XX::FC16_HW #define MAX_DEVICES 4 // 4 blocks #define CS_PIN 9 // The Arduino UNO R4 pin connected to the CS pin of LED matrix // create an instance of the MD_Parola class MD_Parola ledMatrix = MD_Parola(HARDWARE_TYPE, CS_PIN, MAX_DEVICES); void setup() { ledMatrix.begin(); // initialize the object ledMatrix.setIntensity(15); // set the brightness of the LED matrix display (from 0 to 15) ledMatrix.displayClear(); // clear led matrix display ledMatrix.displayScroll("Hello, DIYables", PA_CENTER, PA_SCROLL_LEFT, 100); } void loop() { if (ledMatrix.displayAnimate()) { ledMatrix.displayReset(); } }

Pour voir davantage d'effets de texte, rendez-vous sur MD_Parola Library Reference.

Vidéo

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