### Progetto 9: Matrice LED Facciale 8*16 #### **(1)Descrizione:** Non sarebbe divertente aggiungere un pannello espressivo al robot? La matrice LED 8*16 di Keyestudio può fare al caso tuo. Con il suo aiuto, potresti progettare espressioni facciali, immagini, pattern e altri display da solo. Il pannello LED 8*16 è dotato di 128 LED. I dati del microprocessore (Arduino) comunicano con l'AiP1640 attraverso un'interfaccia bus a due fili. Pertanto, può controllare l'accensione e lo spegnimento di 128 LED sul modulo, in modo da far visualizzare alla matrice di punti sul modulo il pattern desiderato. Un cavo HX-2.54 4Pin è fornito per comodità di cablaggio. #### **(2)Parametri:** - Tensione di lavoro: DC 3.3-5V - Dissipazione di potenza: 400mW - Frequenza di oscillazione: 450KHz - Corrente di pilotaggio: 200mA - Temperatura di lavoro: -40\~80℃ - Modalità di comunicazione: bus a due fili #### **(3)Conoscenze:** **Circuito della matrice LED 8\*16** ![](media/edf6c77d05904eebbaa89d557e9e9c1a.png) **Principio della matrice LED 8\*16** Come controllare ogni LED della matrice di punti 8\*16? È noto 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 di punti 8\*16. **Descrizione dei pin e protocollo di comunicazione** I dati del microprocessore (Arduino) comunicano con l'AiP1640 attraverso un cavo bus a due fili. Il diagramma del protocollo di comunicazione è il seguente: (SCLK) è SCL, (DIN) è SDA. ![](media/ea2bab37f23c09453c680590b84653d6.png) ①La condizione di partenza per l'ingresso dati: SCL è a livello alto e SDA cambia da alto a basso. ②Per l'impostazione del comando dati, ci sono metodi come mostrato nella figura sottostante. Nel nostro programma di esempio, selezionare il metodo per **aggiungere 1 all'indirizzo automaticamente**, il valore binario è 0100 0000 e il corrispondente valore esadecimale è 0x40. ![](media/image-20230907161100692.png) ③Per l'impostazione del comando indirizzo, l'indirizzo può essere selezionato come mostrato di seguito. Il primo 00H è selezionato nel nostro programma di esempio, e il numero binario 1100 0000 corrisponde all'esadecimale 0xc0. ![](media/image-20230907161152467.png) ④Il requisito per l'ingresso dati è che quando SCL è a livello alto durante l'inserimento dei dati, il segnale su SDA deve rimanere invariato. Solo quando il segnale di clock su SCL è a livello basso, il segnale su SDA può essere modificato. L'inserimento dei dati avviene prima con il bit meno significativo e poi con il bit più significativo. ⑤La condizione per la fine della trasmissione dati è che quando SCL è a livello basso, SDA a livello basso e SCL a livello alto, il livello di SDA diventa alto. ⑥Controllo 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. ![](media/image-20230907161220995.png) **Istruzioni per l'uso dello strumento modulus** Lo strumento per la matrice di punti utilizza la versione online, e il link è: ①Inserire il link e la pagina appare come mostrato di seguito ![](media/354693b5679a2615c62e99b7025d6355.png) ②La matrice di punti è 8\*16, quindi regolare l'altezza a 8 e la larghezza a 16, come mostrato nella figura sottostante. ![](media/5f0278d66ade370e871b447d360d6e7b.png) ③Generare dati esadecimali dal pattern. Come mostrato nella figura sottostante, premere il tasto sinistro del mouse per selezionare, fare clic con il tasto destro per annullare; disegnare il pattern desiderato, fare clic su Generate, e i dati esadecimali di cui abbiamo bisogno verranno generati. ![](media/586e88bf13c61b0918046437ed7f6796.png) #### **(4)Schema di Collegamento:** ![](media/cec50fec4a335b6922e4c6694a133bc1.png) GND, VCC, SDA e SCL del pannello LED 8x16 sono collegati rispettivamente a G(GND), V (VCC), A4 e A5 della scheda di espansione per la comunicazione seriale a due fili. (Nota: sebbene sia collegato al pin IIC di Arduino, questo modulo non è per la comunicazione IIC. La porta IO qui serve per simulare la comunicazione I2C e può essere collegata a qualsiasi due pin) #### **(5)Codice di Test:** Puoi anche trascinare i blocchi per modificare il tuo codice, come mostrato di seguito ![](media/e346413e7f38f5f6368dd8262f173514.png) ![](media/8ecfff600093779602b37d2202493057.png) ![](media/0f0df06e3ed2adbbe3ffaa20dd3fa0a5.png) **Codice di Test Completo** (**Nota:** Non collegare il modulo Bluetooth prima di caricare il codice, perché il caricamento del codice utilizza anche la comunicazione seriale, e potrebbero verificarsi conflitti con la comunicazione seriale Bluetooth, il che può causare il fallimento del caricamento.) ![](media/75e6f65c9a299868d37544ac42c54f66.png) #### **(6)Risultati del Test:** Dopo aver caricato con successo il codice di test, collegare i cavi, portare l'interruttore DIP sull'estremità ON e alimentare il dispositivo; sulla matrice di punti appare un pattern a forma di sorriso. ![](media/0fd4831db288e04e75828346ea66a3f5.png) #### **(7)Pratica di Estensione:** Utilizziamo lo strumento modulus appena imparato, [http://dotmatrixtool.com/#](http://dotmatrixtool.com/#), per far visualizzare alla matrice di punti il pattern di avvio, andare avanti, fermarsi e poi cancellare il pattern. L'intervallo di tempo è di 2000 ms. ![](media/31ab1346c58438ca95c990e4ff963c0d.png) Blocco per mostrare la faccina sorridente![](media/1702a82ce685e3e7da7b136cbc51e718.png) Codice per mostrare l'espressione![](media/bae6801afc8fbcc0e7a70c243559c266.png) Blocco per mostrare il cuore![](media/dcaa414f16d10068d2c3627959141da6.png) Codice per andare avanti![](media/8fc218e6b35826aa31f5e00f61414651.png) Blocco per andare indietro![](media/043abae4540c578f93772ed9b6648e60.png) Blocco per girare a sinistra![](media/7b3d80a76228ee5b23555af17269a02d.png) Blocco per girare a destra![](media/5a84b3538a62367a8f35cc59071c0bda.png) Blocco per fermarsi![](media/733bd1f96e1c9d116033a317cb507fac.png) Blocco per cancellare![](media/06d37680acd61c9c5c4113c78c985eca.png) Puoi anche trascinare i blocchi per modificare il tuo codice, come mostrato di seguito. （1）![](media/e346413e7f38f5f6368dd8262f173514.png) （2）![](media/840217b5879f1fce9e36566dc76914a4.png) （3）![](media/e72e75122897b0ef930196f762080623.png) **Codice di Test Completo** (**Nota:** Non collegare il modulo Bluetooth prima di caricare il codice, perché il caricamento del codice utilizza anche la comunicazione seriale, e potrebbero verificarsi conflitti con la comunicazione seriale Bluetooth, il che può causare il fallimento del caricamento.) ![](media/dee30ed46775feb634d4e8e4ec0a189a.png) Caricare il codice sulla scheda di sviluppo, il pannello 8\*16 mostrerà i seguenti pattern. ![](./media/image-20250709134319784.png) ![](./media/image-20250709134332835.png) ![](media/dce75583e8bf4bc4377364bf8ed3aa99.png)