初学者
10 分钟

使用FT900和ATmega328打造惊艳的显示和互动体验

留下深刻印象的视觉体验

Matrix RGB Click with Arduino UNO Rev3

已发布 6月 26, 2024

点击板

Matrix RGB Click

开发板

Arduino UNO Rev3

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

ATmega328

我们的解决方案专为驱动16x32 RGB LED矩阵而设计,提供了所需的基本功率和控制,为精彩的视觉显示、动画和实时数据展示打开了大门。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Matrix RGB Click基于FT900,这是来自FTDI Chip的完整的System-on-Chip 32位RISC微控制器。FT900运行频率为100MHz,并配备256Kb Flash存储器。FT900内部的固件可以通过未插入的10针Prog标头进行更新。虽然这个Click板仅支持3.3V,但如果需要,它仍然可以使用mikroBUS™插槽的5V电源轨来为编程器供电。Matrix RGB Click不能单独为面板供电,也没有任何与电源线连接的线。为了为RGB LED面板(或面板)供电,您需要使用适当的电源适配器。FT900连接到A、B和C行选择,以及R1、G1和B1顶部行和R2、G2和B2底部行移位寄存器(每个面板有九个移位寄存器)。移位寄存器有效地驱动

LED颜色和行。此外,FT900通过HUB75 RGB LED面板连接器连接到移位寄存器的时 钟引脚(CLK)、锁存引脚(STB)和使能引脚(OE)。行选择寄存器用于使重写看起来更流畅。添加多个RGB LED面板不需要额外的引脚;一切都在软件中完成。Matrix RGB Click上的FT900使用SPI串行接口通过mikroBUS™插槽与主机MCU通信,支持以25MHz进行数据传输。在用文本大小、颜色、起始行、起始列和最后数据填充缓冲区后,主机MCU将等待RDY引脚设置为高电平,然后将数据发送到FT900。接收到数据后,FT900将根据刚收到的数据执行操作。此外,FT900可以通过RST引脚进行复位,并通过SLP引脚进入睡眠状态。要使用这个

Click板,您需要有一个或多个RGB面板和一个电源适配器,所以请确保在购买这个Click板时一并购买它们。还提供了完整的Matrix RGB开发套件。它包括Matrix RGB click、32x32 RGB LED矩阵面板 - 6mm间距、12V-3A电源适配器与EU插头(可为两个面板供电)。可以驱动超过16个这些矩阵,甚至可以达到32个,但可能会出现闪烁。此Click板仅支持3.3V逻辑电压级别。在使用具有不同逻辑电压级别的MCU之前,板子必须执行适当的逻辑电压级别转换。然而,该Click板配备了一个包含函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

Matrix RGB Click hardware overview 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

32

RAM (字节)

2048

你完善了我!

配件

Arduino Mega 的 Click Shield 配备了四个 mikroBUS™ 插槽,其中两个是 Shuttle 连接器,允许所有的 Click board™ 设备与 Arduino Mega 板轻松连接。Arduino Mega 板采用了AVR 8位微控制器,具有先进的RISC架构,54个数字 I/O 引脚,并且兼容 Arduino™,为原型设计和创建多样化应用提供了无限的可能性。该板通过 USB 连接方便地进行控制和供电,以便在开箱即用时高效地对 Arduino Mega 板进行编程和调试,另外还需要将额外的 USB 电缆连接到板上的 USB B 端口。通过集成的 ATmega16U2 程序器简化项目开发,并利用丰富的 I/O 选项和扩展功能释放创造力。有八个开关,您可以将其用作输入,并有八个 LED,可用作 MEGA2560 的输出。此外,该 shield 还具有来自 Microchip 的高精度缓冲电压参考 MCP1501。该参考电压默认通过板底部的 EXT REF 跳线选择。您可以像通常在 Arduino Mega 板上那样选择外部参考电压。还有一个用于测试目的的 GND 钩子。另外,还有四个额外的 LED,分别是 PWR、LED(标准引脚 D13)、RX 和 TX LED,连接到 UART1(mikroBUS™ 1 插槽)。此 Click Shield 还具有几个开关,执行诸如选择 mikroBUS™ 插槽上模拟信号的逻辑电平以及选择 mikroBUS™ 插槽本身的逻辑电压级别等功能。此外,用户还可以使用现有的双向电平转换器,无论 Click board™ 是否以3.3V或5V逻辑电压级别运行,都可以使用任何 Click board™。一旦您将 Arduino Mega 板与 Click Shield for Arduino Mega 连接,就可以访问数百个使用3.3V或5V逻辑电压级别工作的 Click board™。

Click Shield for Arduino UNO accessories 1 image

高亮度RGB LED矩阵面板在前端精心排列了1024个RGB LED,呈32x32的网格,确保了令人惊叹的清晰度和色彩准确性。LED间距为6mm,创造了无缝和引人入胜的视觉体验。面板本身尺寸紧凑但影响深远,尺寸为190x190mm。包装内附有方便的IDC电缆,确保连接顺畅,以及电源电缆,保持您的显示屏持续供电。通过这款多功能LED矩阵面板,为您的项目和设计升级,为任何场景增添一丝璀璨。

Matrix RGB Click accessories image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
Reset
PD2
RST
SPI Chip Select
PB2
CS
SPI Clock
PB5
SCK
SPI Data OUT
PB4
MISO
SPI Data IN
PB3
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Sleep Mode
PD6
PWM
Data-Ready
PC3
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 RGB 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
Charger 27 Click complete accessories setup image 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

通过调试模式的应用程序输出

1. 一旦代码示例加载完成,按下 "DEBUG" 按钮将启动构建过程,并将其编程到创建的设置上,然后进入调试模式。

2. 编程完成后,IDE 中将出现一个带有各种操作按钮的标题。点击绿色的 "PLAY" 按钮开始读取通过 Click board™ 获得的结果。获得的结果将在 "Application Output" 标签中显示。

DEBUG_Application_Output

软件支持

库描述

这个库包含了Matrix RGB Click驱动程序的API。

关键函数:

  • matrixrgb_set_power - 设置电源

  • matrixrgb_set_brightness - 设置亮度

  • matrixrgb_write_pixel - 写入像素

开源

代码示例

这个示例可以在 NECTO Studio 中找到。欢迎下载代码,或者您也可以复制下面的代码。

/*!
 * \file 
 * \brief MatrixRGB Click example
 * 
 * # Description
 * This application is used for powering 16x32 RGB LED matrices.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes driver, reset device and initializes
 * firmware depend on pattern used alongside with fonts
 * 
 * ## Application Task  
 * Test of panel brightnes, draws red cross on
 * the panel using pixel write function, writes text on panel using
 * write text function and finaly displays image on the panel.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "matrixrgb.h"
#include "matrixrgb_fonts.h"
#include "matrixrgb_images.h"

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

static matrixrgb_t matrixrgb;
static log_t logger;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    matrixrgb_cfg_t cfg;
    matrixrgb_font_t font_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.

    matrixrgb_cfg_setup( &cfg );
    MATRIXRGB_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    matrixrgb_init( &matrixrgb, &cfg );

    matrixrgb_device_reset( &matrixrgb );

    matrixrgb_pattern_settings ( &matrixrgb, MATRIXRGB_PATTERN_1_MAP_5MM, 1000 );
    matrixrgb_set_power( &matrixrgb, 1 );
    Delay_ms( 1000 );
    
    font_cfg.p_font       = Arial9x9;
    font_cfg.color        = 0xFFFF;
    font_cfg.orientation  = MATRIXRGB_FONT_HORIZONTAL;
    
    matrixrgb_set_font ( &matrixrgb, &font_cfg );
    
    matrixrgb_fill_screen( &matrixrgb, 0xFFFF );
    Delay_ms( 1000 );
}

void application_task ( )
{
    uint16_t test;

    // Brightness Test
    for ( test = 5; test < 50; test++ )
    {
        matrixrgb_set_brightness( &matrixrgb, test );
        Delay_ms( 50 );
    }

    for ( test = 50; test > 5; test-- )
    {
        matrixrgb_set_brightness( &matrixrgb, test );
        Delay_ms( 50 );
    }

    // Pixel Write Test
    matrixrgb_fill_screen( &matrixrgb, 0x0000 );
    for ( test = 0; test < 32; test++ )
    {
        matrixrgb_write_pixel( &matrixrgb, test, test, 0xF100 );
        Delay_ms( 100 );
    }
    for ( test = 32; test > 0; test-- )
    {
        matrixrgb_write_pixel( &matrixrgb, 31 - test, test, 0xF100 );
        Delay_ms( 100 );
    }
    Delay_ms( 2000 );
    

    //Text Write Test
    matrixrgb_fill_screen( &matrixrgb, 0x0000 );
    matrixrgb_write_text( &matrixrgb, "RGB", 6, 5 );
    matrixrgb_write_text( &matrixrgb, "Demo", 4, 20 );
    Delay_ms( 5000 );
    
    // Image Test
    matrixrgb_draw_image( &matrixrgb, mikroe_logo_32x32_bmp );
    Delay_ms( 1000 );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

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