# Проект 16: 8x8 LED матрица


![](../media/9ede64585d4424a669bf6368f3bd9d8c.GIF)

#### Описание

8\*8 LED точечная матрица состоит из 8 строк и 8 столбцов светодиодов, всего 64 светодиода. Каждый из них можно независимо управлять, включая или выключая, тем самым формируя различные узоры и символы.

В этом проекте вы научитесь программировать на плате разработки UNO R3 (ch340) для управления 8×8 LED матрицей, отображая узоры большого и маленького сердца.

#### Аппаратное обеспечение

1\. Плата разработки UNO R3 (ch340) x 1

2\. 8*8 LED матрица x 1

3\. Макетная плата x 1

4\. Соединительные провода

#### Принцип работы

Внешний вид точечной матрицы показан ниже

![IMG_256](../media/401768fcaa20cda6364bb7ac10e5a362.png)

8*8 точечная матрица состоит из шестидесяти четырех светодиодов, каждый из которых расположен на пересечении строки и столбца.

Когда электрический уровень определенной строки равен 1, а электрический уровень определенного столбца равен 0, соответствующий светодиод загорается. Если вы хотите включить светодиод в первой точке, нужно установить пин 9 в высокий уровень, а пин 13 в низкий уровень.

Если вы хотите включить светодиоды в первой строке, установите пин 9 в высокий уровень, а пины 13, 3, 4, 10, 6, 11, 15 и 16 — в низкий уровень.

Если вы хотите включить светодиоды в первом столбце, установите пин 13 в низкий уровень, а пины 9, 14, 8, 12, 1, 7, 2 и 5 — в высокий уровень.

Внутренний вид точечной матрицы показан ниже

![](../media/0346a95f67a3888f58d540b96efbb810.jpeg)

Если у нас есть 8x8 точечная матрица, как определить, где пин 1? В микросхемах возле пина 1 обычно есть точка, обозначающая этот пин. Но здесь, как узнать?

![IMG_256](../media/734a23945f1c86d60b0adacbda3a6b76.jpeg)

Пины начинаются со стороны ручки

На модуле LED матрицы производитель указывает метку или отметку со стороны пина 1, как показано на рисунке. Мы обязательно её найдём. Также возле пина 1 есть выемка.

![IMG_257](../media/b17aeb308f2b1ed514d24225e4074566.jpeg)

Подключение батареи

Строка = + положительное питание

Столбец = - отрицательное питание

Для тестирования требуется источник питания 1.5 В постоянного тока. Достаточно одной батарейки или можно использовать резистор 130 Ом последовательно с положительной или отрицательной стороной.

![IMG_258](../media/6f0a2759641654cd719d69c5b0704f8c.jpeg)

Тестирование LED матрицы с батарейкой

После подключения светодиода к источнику питания мы видим, что светодиод в 8-м столбце и 5-й строке загорается, как показано на рисунке. Как подключить батарейку к матрице.

![IMG_259](../media/f55ead1001bebdeaf01c44196f8dddb2.jpeg)

Подключение пинов столбцов и строк

#### Тест пинов LED точечной матрицы

Как показано на рисунке, пины 1 и 16 подают питание, и светодиод в 8-м столбце и 5-й строке загорается. Перед использованием матрицу следует проверить, так как если какой-либо светодиод неисправен, его можно заменить.

![IMG_260](../media/0bf91de18dbc4292079bb48addc92de6.jpeg)

Светодиодная матрица загорается

Если вы хотите отобразить улыбающееся лицо, вот что нужно сделать:

![IMG_256](../media/16205706dec0e3dc27b0d39809e90a2f.jpeg)

#### Схема подключения

![IMG_256](../media/401768fcaa20cda6364bb7ac10e5a362.png)

Строки 1--8 > цифровые пины D2--D9

Столбцы 1--8 > цифровые пины D10--D17

![Img](../media/img-20260401191100.png)


#### Пример кода

```cpp

/*

Electronics Learning Starter Kit for Arduino

Project 16

8x8 LED Matrix

Edit By Keyes

*/

// 2-dimensional array of row pin numbers:

int R[] = {2,7,A5,5,13,A4,12,A2};

// 2-dimensional array of column pin numbers:

int C[] = {6,11,10,3,A3,4,8,9};

unsigned char biglove[8][8] = //the big "heart"

{

0,0,0,0,0,0,0,0,

0,1,1,0,0,1,1,0,

1,1,1,1,1,1,1,1,

1,1,1,1,1,1,1,1,

1,1,1,1,1,1,1,1,

0,1,1,1,1,1,1,0,

0,0,1,1,1,1,0,0,

0,0,0,1,1,0,0,0,

};

unsigned char smalllove[8][8] = //the small "heart"

{

0,0,0,0,0,0,0,0,

0,0,0,0,0,0,0,0,

0,0,1,0,0,1,0,0,

0,1,1,1,1,1,1,0,

0,1,1,1,1,1,1,0,

0,0,1,1,1,1,0,0,

0,0,0,1,1,0,0,0,

0,0,0,0,0,0,0,0,

};

void setup()

{

// iterate over the pins:

for(int i = 0;i<8;i++)

// initialize the output pins:

{

pinMode(R[i],OUTPUT);

pinMode(C[i],OUTPUT);

}

}

void loop()

{

for(int i = 0 ; i < 100 ; i++) //Loop display 100 times

{

Display(biglove); //Display the "Big Heart"

}

for(int i = 0 ; i < 50 ; i++) //Loop display 50 times

{

Display(smalllove); //Display the "small Heart"

}

}

void Display(unsigned char dat[8][8])

{

for(int c = 0; c<8;c++)

{

digitalWrite(C[c],LOW);//use thr column

//loop

for(int r = 0;r<8;r++)

{

digitalWrite(R[r],dat[r][c]);

}

delay(1);

Clear(); //Remove empty display light

}

}

void Clear() //clear the display

{

for(int i = 0;i<8;i++)

{

digitalWrite(R[i],LOW);

digitalWrite(C[i],HIGH);

}

}
```

#### Объяснение кода

1\. Конфигурация пинов

Сначала нужно настроить пины строк и столбцов:

```cpp

// 2-dimensional array of row pin numbers:

int R[] = {2, 7, A5, 5, 13, A4, 12, A2};

// 2-dimensional array of column pin numbers:

int C[] = {6, 11, 10, 3, A3, 4, 8, 9};

```

В коде определены два массива `R[]` и `C[]`, которые представляют номера пинов для строк и столбцов LED матрицы соответственно. Каждый из массивов содержит 8 пинов, используемых для управления 8x8 LED матрицей.

2\. Определение узоров

Далее определены два двумерных массива `biglove` и `smalllove`, которые представляют узоры большого и маленького сердца:

```cpp

unsigned char biglove[8][8] = {

0,0,0,0,0,0,0,0,

0,1,1,0,0,1,1,0,

1,1,1,1,1,1,1,1,

1,1,1,1,1,1,1,1,

1,1,1,1,1,1,1,1,

0,1,1,1,1,1,1,0,

0,0,1,1,1,1,0,0,

0,0,0,1,1,0,0,0,

};

unsigned char smalllove[8][8] = {

0,0,0,0,0,0,0,0,

0,0,0,0,0,0,0,0,

0,0,1,0,0,1,0,0,

0,1,1,1,1,1,1,0,

0,1,1,1,1,1,1,0,

0,0,1,1,1,1,0,0,

0,0,0,1,1,0,0,0,

0,0,0,0,0,0,0,0,

};

```

В этих массивах `1` означает, что светодиод включен, а `0` — что светодиод выключен. С помощью этих массивов можно управлять светодиодами на матрице для формирования узоров в виде сердца.

3\. Настройка инициализации

В функции `setup()` все пины инициализируются как выходы:

```cpp
void setup() {

for (int i = 0; i < 8; i++) {

pinMode(R[i], OUTPUT);

pinMode(C[i], OUTPUT);

}

}
```

4\. Основной цикл

В функции `loop()` происходит последовательное отображение узоров большого и маленького сердца:

```cpp
void loop() {

for (int i = 0; i < 100; i++) {

Display(biglove);

}

for (int i = 0; i < 50; i++) {

Display(smalllove);

}

}
```

С помощью циклов `for` узор большого сердца отображается 100 раз, а маленького — 50 раз.

5\. Функция отображения

Функция `Display(unsigned char dat[8][8])` отвечает за конкретные операции отображения:

```cpp
void Display(unsigned char dat[8][8]) {

for (int c = 0; c < 8; c++) {

digitalWrite(C[c], LOW);

for (int r = 0; r < 8; r++) {

digitalWrite(R[r], dat[r][c]);

}

delay(1);

Clear();

}

}
```

Эта функция последовательно сканирует каждый столбец, используя `dat[r][c]` для определения, должен ли светодиод быть включен или выключен. Затем вызывается функция `Clear()`, чтобы очистить дисплей и предотвратить эффект "призрака".

6\. Функция очистки дисплея

Функция `Clear()` используется для очистки текущего содержимого дисплея:

```cpp
void Clear() {

for (int i = 0; i < 8; i++) {

digitalWrite(R[i], LOW);

digitalWrite(C[i], HIGH);

}

}
```

Все пины строк устанавливаются в низкий уровень, а пины столбцов — в высокий, что выключает все светодиоды.

#### Результат проекта

После загрузки кода на плату Arduino LED матрица чётко отображает узоры большого и маленького сердца. При переключении узоров заметно изменение свечения, что делает эффект очень наглядным.

![P16](../media/P16.gif)