Progetto 9 Pannello LED con Espressione Facciale

1. Descrizione

Quanto è divertente aggiungere un pannello di espressioni al robot. E il pannello LED 8*16 di Keyestudio può fare al caso vostro. Con il suo aiuto, potrete progettare espressioni facciali, immagini, motivi e altre visualizzazioni da soli.

Il pannello LED 8*16 è composto da 128 LED. I dati del microprocessore (Arduino) comunicano con l’AiP1640 tramite un’interfaccia bus a due fili. Pertanto, può controllare l’accensione e lo spegnimento dei 128 LED sul modulo, in modo da far visualizzare al display a matrice di punti sul modulo il motivo desiderato. È fornito un cavo HX-2.54 4Pin per facilitare il cablaggio.

2. Specifiche

Tensione di lavoro: DC 3.3-5V
Perdita di potenza: 400mW
Frequenza di oscillazione: 450KHz
Corrente di pilotaggio: 200mA
Temperatura di lavoro: -40~80℃
Modalità di comunicazione: I2C

3. Schema Elettrico

4. Principio di Funzionamento

Come controllare ogni LED della matrice a punti 8*16? Si sa che ogni byte ha 8 bit e ogni bit è 0 o 1. Quando è 0, il LED è spento mentre quando è 1 il LED è acceso. Un byte può controllare una colonna di LED, e naturalmente 16 byte possono controllare 16 colonne di LED, questa è la matrice a punti 8*16.

5. Descrizione dei Pin e Protocollo di Comunicazione

I dati del microprocessore (Arduino) comunicano con l’AiP1640 tramite un cavo bus a due fili.

Il diagramma del protocollo di comunicazione è il seguente (SCLK) è SCL, (DIN) è SDA.

① Condizione di inizio per l’input dei dati: SCL è ad alto livello e SDA cambia da alto a basso.

② Per l’impostazione del comando dati, ci sono i metodi mostrati nella figura sottostante.

Nel nostro programma di esempio, selezioniamo il modo per aggiungere 1 all’indirizzo automaticamente, il valore binario è 0100 0000 e il valore esadecimale corrispondente è 0x40.

③ Per l’impostazione del comando indirizzo, l’indirizzo può essere selezionato come mostrato di seguito.

Nel nostro programma di esempio è selezionato il primo 00H, e il numero binario 1100 0000 corrisponde all’esadecimale 0xc0.

④ Il requisito per l’input dei dati è che quando SCL è ad alto livello durante l’input dei dati, il segnale su SDA deve rimanere invariato. Solo quando il segnale di clock su SCL è a basso livello, il segnale su SDA può essere cambiato. L’input dei dati avviene prima con il bit basso, e poi con il bit alto.

⑤ La condizione per la fine della trasmissione dati è che quando SCL è a basso livello, SDA a basso livello e SCL ad alto livello, il livello di SDA diventa alto.

⑥ Controllo del display, impostare diverse larghezze di impulso, la larghezza di impulso può essere selezionata come mostrato nella figura sottostante.

Nell’esempio, la larghezza di impulso è 4/16, e l’esadecimale corrispondente a 1000 1010 è 0x8A.

Istruzioni per l’uso dello strumento modulo

Lo strumento matrice a punti utilizza la versione online, e il link è: http://dotmatrixtool.com/#

① Inserire il link e la pagina appare come mostrato di seguito

② La matrice a punti è 8*16, quindi regolare l’altezza a 8 e la larghezza a 16, come mostrato nella figura sottostante.

③ Generare dati esadecimali dal motivo

Come mostrato nella figura sottostante, premere il tasto sinistro del mouse per selezionare, cliccare con il tasto destro per annullare; disegnare il motivo desiderato, cliccare su Generate, e verranno generati i dati esadecimali necessari.

6. Componenti

Scheda di Sviluppo *1	Driver Motore 8833 *1	Pannello LED 8x16*1

Cavo USB*1	Cavo Dupont HX-2.54 4P 200mm *1

7. Schema di Collegamento

Il GND, VCC, SDA e SCL della scheda LED 8x16 sono rispettivamente collegati alla scheda di espansione sensori keyestudio - (GND), + (VCC), A4, A5 per la comunicazione seriale a due fili.

(Nota: Sebbene sia collegato al pin IIC di Arduino, questo modulo non è per la comunicazione IIC. E la porta IO qui serve a simulare la comunicazione I2C e può essere collegata a qualsiasi due pin).

8. Codice di Test

Prima di scrivere il codice, è necessario importare il file della libreria della scheda LED 8x16. I passaggi specifici sono i seguenti:

Clicca su per entrare nell’interfaccia della libreria di estensione di sensori/moduli/componenti, quindi cerca il modulo “Matrix 8*16 Aip1640” e cliccaci sopra. In questo modo, “Not loaded” cambia in “loaded”, indicando che il modulo “Matrix 8*16 Aip1640” è stato aggiunto con successo.

Clicca su per tornare all’interfaccia dell’editor di codice, si può vedere il blocco di istruzioni del modulo “Matrix 8*16 Aip1640” aggiunto nell’area moduli.

Puoi trascinare i blocchi per modificare. I blocchi elencati di seguito sono per riferimento.

(1).

(2).

Codice di Test Completo

9. Risultato del Test

Dopo aver caricato con successo il codice sulla scheda V4.0, collega i cablaggi secondo lo schema elettrico, quindi porta l’interruttore DIP su ON, verrà visualizzato un motivo a forma di sorriso sulla scheda LED.

10. Spiegazione del Codice

Usiamo lo strumento modulus che abbiamo appena imparato, http://dotmatrixtool.com/#, per far visualizzare alla matrice di punti il motivo di start, andare avanti, fermarsi e poi cancellare il motivo. L’intervallo di tempo è di 2000 ms.