初学者
10 分钟

使用MAX7219和ATmega328P体验双LED矩阵显示控制的便捷

双倍冲击力:释放红色矩阵的魔力!

Matrix R Click with Arduino UNO Rev3

已发布 6月 24, 2024

点击板

Matrix R Click

开发板

Arduino UNO Rev3

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

ATmega328P

我们的解决方案专为控制两个板载红色5x7矩阵而量身定制,提供无缝集成和创造自定义视觉效果、消息和通知的能力,以满足您的项目需求。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Matrix R Click基于两个来自Analog Devices的MAX7219,串行接口,8位LED显示驱动器。MAX7219通过10MHz串行接口可以单独或同时地址两个板载红色5x7点阵的每个LED。它具有数字和模拟亮度控制、上电序列空白显示、低功耗关闭并保留数据等功能。它还包括BCD代码-B解码器、多路复用扫描电路、段和数位驱动器,以及存储每个数据的8x8静态RAM。用户如果在具有两个相邻mikroBUS™插座的板

上进行双倍扩展,例如Fusion、Clicker 2或Flip&Click,就可以获得四个字符的显示。Matrix R Click使用SPI串行接口与主机微控制器通信,速度高达10MHz。每个MAX7219的片选引脚都连接到相应的mikroBUS™插座上的引脚。控制左侧显示的MAX7219连接到标记为CSL的引脚,而右侧连接到标记为CSR的引脚。在相应的片选引脚处于低电平状态时,串行数据被加载到移位寄存器中。峰值段电流通

过外部电阻设置为约40mA。显示的亮度可以通过软件中的内部PWM进行控制。此Click board™只能使用5V逻辑电压电平进行操作。在使用具有不同逻辑电平的MCU之前,必须对电路板执行适当的逻辑电压电平转换。此外,它配备了包含函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

Matrix R Click top side image
Matrix R Click bottom side image

功能概述

开发板

Arduino UNO 是围绕 ATmega328P 芯片构建的多功能微控制器板。它为各种项目提供了广泛的连接选项,具有 14 个数字输入/输出引脚,其中六个支持 PWM 输出,以及六个模拟输入。其核心组件包括一个 16MHz 的陶瓷谐振器、一个 USB 连接器、一个电

源插孔、一个 ICSP 头和一个复位按钮,提供了为板 子供电和编程所需的一切。UNO 可以通过 USB 连接到计算机,也可以通过 AC-to-DC 适配器或电池供电。作为第一个 USB Arduino 板,它成为 Arduino 平台的基准,"Uno" 符号化其作为系列首款产品的地

位。这个名称选择,意为意大利语中的 "一",是为了 纪念 Arduino Software(IDE)1.0 的推出。最初与 Arduino Software(IDE)版本1.0 同时推出,Uno 自此成为后续 Arduino 发布的基础模型,体现了该平台的演进。

Arduino UNO Rev3 double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

AVR

MCU 内存 (KB)

32

硅供应商

Microchip

引脚数

28

RAM (字节)

2048

你完善了我!

配件

Click Shield for Arduino UNO 具有两个专有的 mikroBUS™ 插座,使所有 Click board™ 设备能够轻松与 Arduino UNO 板进行接口连接。Arduino UNO 是一款基于 ATmega328P 的微控制器开发板,为用户提供了一种经济实惠且灵活的方式来测试新概念并构建基于 ATmega328P 微控制器的原型系统,结合了性能、功耗和功能的多种配置选择。Arduino UNO 具有 14 个数字输入/输出引脚(其中 6 个可用作 PWM 输出)、6 个模拟输入、16 MHz 陶瓷谐振器(CSTCE16M0V53-R0)、USB 接口、电源插座、ICSP 头和复位按钮。大多数 ATmega328P 微控制器的引脚都连接到开发板左右两侧的 IO 引脚,然后再连接到两个 mikroBUS™ 插座。这款 Click Shield 还配备了多个开关,可执行各种功能,例如选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平,以及选择 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外,用户还可以通过现有的双向电平转换电压转换器使用任何 Click board™,无论 Click board™ 运行在 3.3V 还是 5V 逻辑电压电平。一旦将 Arduino UNO 板与 Click Shield for Arduino UNO 连接,用户即可访问数百种 Click board™,并兼容 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的设备。

Click Shield for Arduino UNO accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Right Display SPI Chip Select
PC0
AN
NC
NC
RST
Left Display SPI Chip Select
PB2
CS
SPI Clock
PB5
SCK
SPI Data OUT
PB4
MISO
SPI Data IN
PB3
MOSI
NC
NC
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Matrix R Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Arduino UNO front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Arduino UNO Rev3作为您的开发板开始。

Click Shield for Arduino UNO front image hardware assembly
Arduino UNO Rev3 front image hardware assembly
Charger 27 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Arduino UNO Rev3 Access MB 1 - upright/background hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
Necto image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Arduino UNO MCU Step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step hardware assembly

实时跟踪您的结果

应用程序输出

1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持

库描述

这个库包含了Matrix R Click驱动的API。

关键功能:

  • matrixr_display_characters - 这个功能在点击的L/R段上显示指定的字符。

  • matrixr_set_csn_high - 这个功能将CSN引脚输出设置为高。

  • matrixr_set_csn_low - 这个功能将CSN引脚输出设置为低。

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * @file main.c
 * @brief MatrixR Click example
 *
 * # Description
 * This example showcases how to prepare the logger and click modules for use and 
 * how to display ASCII characters on both of the LED segments of the click.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * This function initializes and configures the logger and click modules. After the initialization of the logger module, 
 * communication, mikrobus and pin setup, some of the registers are configured in order for the click module to work properly.
 *
 * ## Application Task
 * This function displays two strings on each of the LED segments, showing one character every second. 
 * It should display " Mikroelektronika" on the left one and "Mikroelektronika " on the right.
 *
 * @note
 * The click has two chips, each controlling one of the LED segments, on and requires you to write data to both at the same time. 
 * Writing to one specific chip will not work. If you wish to display characters on a single segment, you have to send ' ' characters to the other segment.
 *
 * @author Jelena Milosavljevic
 *
 */

// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "matrixr.h"

// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES

static matrixr_t matrixr;
static log_t logger;

// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS

void application_init ( ) {
   
    log_cfg_t log_cfg;
    matrixr_cfg_t cfg;

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, "---- Application Init ----" );

    //  Click initialization.

    matrixr_cfg_setup( &cfg );
    MATRIXR_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    matrixr_init( &matrixr, &cfg );
    Delay_ms( 100 );
    matrixr_default_cfg( &matrixr );
    Delay_ms( 100 );
}

void application_task ( ) {
   
    matrixr_display_characters( &matrixr, ' ', 'M' );
    Delay_ms( 1000 );
    matrixr_display_characters( &matrixr, 'M', 'i' );
    Delay_ms( 1000 );
    matrixr_display_characters( &matrixr, 'i', 'k' );
    Delay_ms( 1000 );
    matrixr_display_characters( &matrixr, 'k', 'r' );
    Delay_ms( 1000);
    matrixr_display_characters( &matrixr, 'r', 'o' );
    Delay_ms( 1000 );
    matrixr_display_characters( &matrixr, 'o', 'E' );
    Delay_ms( 1000 );
    matrixr_display_characters( &matrixr, 'E', 'l' );
    Delay_ms( 1000 );
    matrixr_display_characters( &matrixr, 'l', 'e' );
    Delay_ms( 1000 );
    matrixr_display_characters( &matrixr, 'e', 'k' );
    Delay_ms( 1000 );
    matrixr_display_characters( &matrixr, 'k', 't' );
    Delay_ms( 1000 );
    matrixr_display_characters( &matrixr, 't', 'r' );
    Delay_ms( 1000 );
    matrixr_display_characters( &matrixr, 'r', 'o' );
    Delay_ms( 1000 );
    matrixr_display_characters( &matrixr, 'o', 'n' );
    Delay_ms( 1000 );
    matrixr_display_characters( &matrixr, 'n', 'i' );
    Delay_ms( 1000 );
    matrixr_display_characters( &matrixr, 'i', 'k' );
    Delay_ms( 1000 );
    matrixr_display_characters( &matrixr, 'k', 'a' );
    Delay_ms( 100 );
    matrixr_display_characters( &matrixr, 'a', ' ' );
    Delay_ms( 100 );
}

void main ( ) {
    
    application_init( );

    for ( ; ; )
    {
        application_task( );
    }
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

资源

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