16×16 LED Matrix am Arduino UNO

In diesem Beitrag möchte ich dir erläutern, wie du eine 16×16 LED Matrix an den Arduino UNO anschließt und programmierst.

Die LED Matrix mit MAX7219 Treiberchip habe ich dir bereits in einigen Beiträgen vorgestellt, hier soll es nun speziell um die 16×16 Version gehen.

• Arduino Projekt: Temperaturanzeige auf einer 8×8 LED Matrix
• Arduino Lektion 8: Max7219 8×8 LED Shield

Das hier verwende Modul verfügt über 4 Stück von 8×8 LED Matrix Modulen, welche im Quadrat angeordnet sind.

Bezug der 16×16 LED Matrix

Das mir vorliegende Modul habe ich recht günstig über aliexpress.com gekauft, die Lieferzeit war hier wie bei diesem Shop bekannt recht lange. Du bekommst dieses Modul aber auch auf ebay.de.

Zu dem Zeitpunkt wo ich den Beitrag schreibe ist dieses Modul leider nicht auf ebay.de erhältlich, daher kann ich dir keinen genauen Preis nennen.

Anschluss des 16×16 LED Matrix Moduls an den Arduino

Bevor ich dieses Modul anschließen konnte, musste ich zunächst eine 5polige Stiftleiste an die Platine löten. Auf der Platine gibt es diverse Stellen, wo man theoretisch diese Stiftleiste anlöten könnte, ABER es gibt für diese nur eine richtige Position.

Um diese richtige Position zu bestimmen, müssen wir nur schauen, wo auf der Platine ein Pfeil mit „IN“ steht.

Problem hierbei, das auf der linken Seite des Moduls zwei Anschlüsse mit „IN“ gibt, in meinem Fall habe ich den oberen der beiden verwenden müssen.

Die Pins der LED Matrix werden wie nachfolgend aufgeführt mit dem Arduino verbunden:

16×16 LED Matrix	Arduino UNO
VCC	5 V
GND	GND
DIN	D11
CS	D7
CLK	D13

Anordnung der LED Matrix Module

In der nachfolgenden Grafik habe ich einmal die LED Matrix Module nummeriert. Diese Anordnung benötigen wir für die Programmierung der gesamten Matrix!

Programmieren der 16×16 LED Matrix in der Arduino IDE 2.0

Kommen wir nun dazu, diese LED Matrix in der neuen Arduino IDE 2.0 zu programmieren.

Installieren der benötigten Bibliothek

Für das Ansteuern der LED Matrix Module benötigen wir eine Bibliothek. Diese können wir recht einfach über den Bibliotheksverwalter der Arduino IDE installieren.

Wir müssen lediglich nach „ledControl“ suchen und gleich der erste Eintrag „LedControl by Eberhard Fahle“ ist die korrekte, welche wir installieren.

Wenn diese Bibliothek installiert wurde, erscheint der kleine Hinweis „INSTALLED“ und wir können mit der Programmierung beginnen.

Beispielprogramm

Nachfolgend möchte ich dir ein kleines Beispielprogramm zeigen.

Die Arrays mit den Daten kannst du mit meinem 16×16 LED Matrix – Generator recht einfach erstellen und hast somit keine Mühe diese zu erstellen.

//Bibliothek zum ansteuern der LED Matrix
//mit MAX7219 Treiberchip
#include <LedControl.h>

//Anschluss der LED Matrix an den Arduino
int DIN = 11;
int CS = 7;
int CLK = 13;
//Initialisieren eines Objektes vom Typ
//LedControl mit den Pins und der Anzahl 4
//für die angeschlossenen LED Matrix Module
LedControl lc = LedControl(DIN, CLK, CS, 4);

//Konstante mit den maximalen Zeilen pro LED Matrix
const int MAX_ROWS = 8;

//Arrays mit den Daten pro Zeile
byte matrixModul1[MAX_ROWS] = { B01000001, B10000001, B00000010, B00000010, B11100100, B00001000, B00110000, B11000000 };
byte matrixModul2[MAX_ROWS] = { B10000010, B10000001, B01000000, B01000000, B00100111, B00010000, B00001100, B00000011 };
byte matrixModul3[MAX_ROWS] = { B11000000, B00110000, B00011000, B00000100, B00110010, B00110010, B00000001, B00000001 };
byte matrixModul4[MAX_ROWS] = { B00000011, B00001100, B00011000, B00100000, B01001100, B01001100, B10000000, B10000000 };

void setup() {
  lc.shutdown(0, false);
  lc.shutdown(1, false);
  lc.shutdown(2, false);
  lc.shutdown(3, false);

  //setzen der Lichtintensität der LEDs
  lc.setIntensity(0, 6);
  lc.setIntensity(1, 6);
  lc.setIntensity(2, 6);
  lc.setIntensity(3, 6);

  //leeren der LED Matrix Module
  lc.clearDisplay(0);
  lc.clearDisplay(1);
  lc.clearDisplay(2);
  lc.clearDisplay(3);
}

//Funktion zum aktivieren der LEDs an
//einem LED Matrix Modul
void drawLine(int matrix, byte data[]) {
  for (int row = 0; row < MAX_ROWS; row++) {
    lc.setRow(matrix, row, data[row]);
  }
}

void loop() {
  drawLine(0, matrixModul1);
  drawLine(1, matrixModul2);
  drawLine(2, matrixModul3);
  drawLine(3, matrixModul4);

  delay(5000);
  lc.clearDisplay(0);
  lc.clearDisplay(1);
  lc.clearDisplay(2);
  lc.clearDisplay(3);
}