[教程]8x8点阵的驱动 Arduino Matrix LED with 74HC595 x2

幻生幻灭 发表于 2012-11-21 22:43:29

先上完工图，是一个笑脸

http://v.youku.com/v_show/id_XNDc4MjIzOTAw.html
http://v.youku.com/v_show/id_XNDc4MjIzOTAw.html

一.硬件清单
1. Arduino Mangox1
2. Matrix LED 8x8x1
3. 220欧姆电阻 x8
4. 74HC595       x2
5. 迷你面包板    x3
6. 面包线一堆{:soso_e136:}

关于点阵LED这里说一下，发现网上主要有两种规格16Pin和24Pin的

其接线方式和针脚的对应方式如图

二. 硬件接线
原理图

接线图

迷你面包板接线图

最终的实际测试效果如图

三. Arduino软件编程
代码参考了官方教程的ShiftOut[链接]
稍加修改，实现一个笑脸

//**************************************************************//
//Name : shiftOutCode, Dual Binary Counters             //
//Author: Carlyn Maw, Tom Igoe                            //
//Date : 25 Oct, 2006                                     //
//Version : 1.0                                              //
//Notes : Code for using a 74HC595 Shift Register          //
//       : to count from 0 to 255                         //
//**************************************************************//

//Leo tested with smile(Loop() changed) 2012.11.21

//Pin connected to ST_CP of 74HC595
int latchPin = 8;
//Pin connected to SH_CP of 74HC595
int clockPin = 12;
////Pin connected to DS of 74HC595
int dataPin = 11;

void setup() {
//Start Serial for debuging purposes
Serial.begin(9600);
//set pins to output because they are addressed in the main loop
pinMode(latchPin, OUTPUT);

}

void loop() {
//Smile for 8x8 Matrix LED
digitalWrite(latchPin, 0);
shiftOut(dataPin, clockPin, B01111111);//mask(col)
shiftOut(dataPin, clockPin, B00111100);//row
digitalWrite(latchPin, 1);

digitalWrite(latchPin, 0);
shiftOut(dataPin, clockPin, B10111111);//mask(col)
shiftOut(dataPin, clockPin, B01000010);//row
digitalWrite(latchPin, 1);

digitalWrite(latchPin, 0);
shiftOut(dataPin, clockPin, B11011111);//mask(col)
shiftOut(dataPin, clockPin, B10100101);//row
digitalWrite(latchPin, 1);

digitalWrite(latchPin, 0);
shiftOut(dataPin, clockPin, B11101111);//mask(col)
shiftOut(dataPin, clockPin, B10000001);//row
digitalWrite(latchPin, 1);

digitalWrite(latchPin, 0);
shiftOut(dataPin, clockPin, B11110111);//mask(col)
shiftOut(dataPin, clockPin, B10100101);//row
digitalWrite(latchPin, 1);

digitalWrite(latchPin, 0);
shiftOut(dataPin, clockPin, B11111011);//mask(col)
shiftOut(dataPin, clockPin, B10011001);//row
digitalWrite(latchPin, 1);

digitalWrite(latchPin, 0);
shiftOut(dataPin, clockPin, B11111101);//mask(col)
shiftOut(dataPin, clockPin, B01000010);//row
digitalWrite(latchPin, 1);

digitalWrite(latchPin, 0);
shiftOut(dataPin, clockPin, B11111110);//mask(col)
shiftOut(dataPin, clockPin, B00111100);//row
digitalWrite(latchPin, 1);

}

void shiftOut(int myDataPin, int myClockPin, byte myDataOut) {
// This shifts 8 bits out MSB first,
//on the rising edge of the clock,
//clock idles low

//internal function setup
int i=0;
int pinState;
pinMode(myClockPin, OUTPUT);
pinMode(myDataPin, OUTPUT);

//clear everything out just in case to
//prepare shift register for bit shifting
digitalWrite(myDataPin, 0);
digitalWrite(myClockPin, 0);

//for each bit in the byte myDataOutï¿½
//NOTICE THAT WE ARE COUNTING DOWN in our for loop
//This means that %00000001 or "1" will go through such
//that it will be pin Q0 that lights.
for (i=7; i>=0; i--){
digitalWrite(myClockPin, 0);

//if the value passed to myDataOut and a bitmask result
// true then... so if we are at i=6 and our value is
// %11010100 it would the code compares it to %01000000
// and proceeds to set pinState to 1.
if ( myDataOut & (1<<i) ) {
   pinState= 1;
}
else {
   pinState= 0;
}

//Sets the pin to HIGH or LOW depending on pinState
digitalWrite(myDataPin, pinState);
//register shifts bits on upstroke of clock pin
digitalWrite(myClockPin, 1);
//zero the data pin after shift to prevent bleed through
digitalWrite(myDataPin, 0);
}

//stop shifting
digitalWrite(myClockPin, 0);
}

四.扩展阅读
Arduino官方教程ShiftOut：http://www.arduino.cc/en/Tutorial/ShiftOut
LED Matrix animator tool：http://www.bleq.nl/arduino/

BTW：我使用的硬件设计来自于此作者，但是软件还没消化好，希望有感兴趣的朋友一起研究！{:soso_e113:}

Randy 发表于 2012-11-21 23:52:47

哈哈，顶一个，这个图形生成软件好！

Micky 发表于 2012-11-22 11:22:39

不错的教程。

我听说扫描时频率极快，快到不加限流电阻led也不会烧。又发现大号点阵下面的空间可以放下两片直插595，于是为了追求小体积，就有了这个，还不知道能不能成功

幻生幻灭 发表于 2012-11-22 13:00:07

Micky 发表于 2012-11-22 11:22 static/image/common/back.gif
不错的教程。

我听说扫描时频率极快，快到不加限流电阻led也不会烧。又发现大号点阵下面的空间可以放下两 ...

谢谢分享，我正在考虑把面包板转成洞洞板

关于限流电阻的事情，可以参考这个帖子。
http://www.thebox.myzen.co.uk/Tutorial/LEDs.html

Ansifa 发表于 2012-11-22 13:05:55

:P如果这个点阵用MAX7219驱动估计会更好呢，还有64级调亮度，不过成本比595高

bg5cdu 发表于 2012-11-28 16:25:54

用洞洞板+最小系统估计就能做出那个表情方块了，是不是可以用红外或触摸开关来切换，而不是采用延时间隔的方式？

bg5cdu 发表于 2012-11-29 10:05:57

限流电阻一事我也想不明白，arduino可以提供3V和5V，直接接上不就完事了么？

bg5cdu 发表于 2012-11-30 09:22:13

早上在淘宝发现一宝贝“MAX7219 点阵模块显示模块 DIY套件 Arduino模块单片机控制模块”不知道楼主怎么看，如果可行我打算搞几个回来试试。

长长牙齿 发表于 2012-12-3 11:24:28

Micky 发表于 2012-11-22 11:22 static/image/common/back.gif
不错的教程。

我听说扫描时频率极快，快到不加限流电阻led也不会烧。又发现大号点阵下面的空间可以放下两 ...

成功了吗？

长长牙齿 发表于 2012-12-3 11:25:39

2片595是不是有点奢侈，扫描片用138不是更好，就是需要多占3pin的输出

幻生幻灭 发表于 2012-12-3 17:37:45

长长牙齿发表于 2012-12-3 11:25 static/image/common/back.gif
2片595是不是有点奢侈，扫描片用138不是更好，就是需要多占3pin的输出

595也不是很贵吧？我在网上也看过138+595的方案。不仅是占IO的问题，代码量也增加了很多。最重要的是我看中是否有成型的上位机方案，所以最终选了595x2

不过说效果的话建议用MAX系列专业的LED驱动，呵呵，价格就更高啦

bg5cdu 发表于 2012-12-3 21:31:01

max系列不算太贵，而且可以串联，我订的三块板子刚到。

长长牙齿 发表于 2012-12-3 23:19:20

幻生幻灭发表于 2012-12-3 17:37 static/image/common/back.gif
595也不是很贵吧？我在网上也看过138+595的方案。不仅是占IO的问题，代码量也增加了很多。最重要的是我看 ...

要说代码量的话，有一种计数器的芯片，给一个CLK，输出就下一脚变高电平，太适合做扫描了，那个代码量应该是最小的吧。

幻生幻灭 发表于 2012-12-4 09:05:15

长长牙齿发表于 2012-12-3 23:19 static/image/common/back.gif
要说代码量的话，有一种计数器的芯片，给一个CLK，输出就下一脚变高电平，太适合做扫描了，那个代码量应该 ...

这个不太熟悉，可以发方案大家研究一下
不过我觉得最简单的方案还是bg5cdu用的MAX，呵呵

bg5cdu 发表于 2012-12-12 10:50:52

http://playground.arduino.cc//Main/MAX72XXHardware
MAX72系列芯片的官方资料

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