Arduino Lektion #107: 8 x 16 LED Matrix von Keyestudio

In diesem Beitrag möchte ich das 8 x 16 LED Matrix Modul von Keyestudio vorstellen.

Bezug

Das LED Matrix Modul KS0357 von Keystudio habe ich über ebay.de für knapp 4€ inkl. Versandkosten* erstanden.

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Zum Lieferumfang des Moduls gehört ein vier adriges Kabel, welches in das Modul gesteckt wird.

Leider sind die Farben etwas verwirrend (GND > braun, VCC > weiß, SDA > rot, SCL > schwarz).
Ich denke, hier hat jemand beim Zusammensetzen etwas Kreativität eingesetzt.

Technische Daten

• Betriebsspannung: 3.3V bis 5V
• max. Leistungsaufnahme: 400mW
• max. Stromaufnahme: 200mA

Stromaufnahme des LED Matrix Modules

Die maximale Stromaufnahme am 5V Pin beim Arduino UNO sind laut der Spezifikation 800mA, jedoch kann je nach verwendeter Schnittstelle die zulässige Stromaufnahme darunterliegen.

Spezifikation	Stromstärke
USB 1.0 / 1.1	0,1 A
USB 2.0	0,5 A
USB 3.0 / 3.1	0,9 A

Das Modul selber verbraucht bei allen aktivierten LEDs mit maximaler Helligkeit knapp 170 mA.

Aufbau und Schaltung

Das LED Matrix Modul verfügt über ein vier adriges Anschlusskabel welches für die I2C Schnittstelle SDA & SCL sowie die Stromversorgung 5V & GND dient.

LED Matrix Modul	Arduino UNO
GND	GND
VCC	5V
SDA	analoger Pin A4
SCL	analoger Pin A5

Programmieren

Aktivieren von LEDs

Die LEDs sind zu jeder Spalte Bitcodiert d.h. es gibt eine Zahl welche ein Muster repräsentiert.

Es startet mit der Hexadezimalen Zahl 0x00 für alle LEDs deaktiviert und mit 0xFF für alle LEDs aktiviert.

Auf der Seite Hex Wert Tabelle – LED Matrix 8×16 von Keystudio findest du eine Beispieltabelle mit Hexadezimalen Werten zu Binärenwerten für das LED-Display.

Quellcode

Den nachfolgenden Quellcode habe ich von dem Wiki Artikel der Seite Ks0357 Keyestudio 8×16 LED Matrix Panel übernommen und etwas abgewandelt. Auf der Seite Tool für das 8×16 LED Matrix Modul von Keyestudio findest du ein nützliches Tool womit du dir eigene Matrixen online Zeichnen und dir bequem den passenden Code generieren lassen kannst.

#define IIC_SCL  A5
#define IIC_SDA  A4

unsigned char data_line = 0;
unsigned char delay_count = 0;
unsigned char data_display1 = 0;
unsigned char data_display2 = 0;
unsigned char data_display3 = 0;
unsigned char data_display4 = 0;
unsigned char data_display5 = 0;
unsigned char data_display6 = 0;
unsigned char data_display7 = 0;
unsigned char data_display8 = 0;
unsigned char data_display9 = 0;
unsigned char data_display10 = 0;
unsigned char data_display11 = 0;
unsigned char data_display12 = 0;
unsigned char data_display13 = 0;
unsigned char data_display14 = 0;
unsigned char data_display15 = 0;
unsigned char data_display16 = 0;

void IIC_start();
void IIC_send(unsigned char send_data);
void IIC_end();

unsigned char table[4][16] = {
  {0xFF, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00}
};

void setup() {
  pinMode(IIC_SCL, OUTPUT);
  pinMode(IIC_SDA, OUTPUT);
  digitalWrite(IIC_SCL, LOW);
  digitalWrite(IIC_SDA, LOW);
}


void loop() {
  //Setzen der Startadresse + increment um 1
  IIC_start();
  IIC_send(0x40);
  IIC_end();

  //Schreiben der LED Matrix
  IIC_start();
  IIC_send(0xc0);

  for (char i = 0; i < 16; i++) {
    IIC_send(table[0][i]);
  }

  IIC_end();

  /**
     Setzen der Helligkeit
  */
  IIC_start();
  IIC_send(0x8F);
  IIC_end();


  delay(100);
}

/**
   Senden eines Musters im Hexadezimalen Wert
*/
void IIC_send(unsigned char send_data) {
  for (char i = 0; i < 8; i++) {
    digitalWrite(IIC_SCL, LOW);
    delayMicroseconds(3);
    if (send_data & 0x01) {
      digitalWrite(IIC_SDA, HIGH);
    } else {
      digitalWrite(IIC_SDA, LOW);
    }
    delayMicroseconds(3);
    digitalWrite(IIC_SCL, HIGH);
    delayMicroseconds(3);
    send_data = send_data >> 1;
  }
}

/**
   Setzen des Signals für den Start
*/
void IIC_start() {
  digitalWrite(IIC_SCL, LOW);
  delayMicroseconds(3);
  digitalWrite(IIC_SDA, HIGH);
  delayMicroseconds(3);
  digitalWrite(IIC_SCL, HIGH);
  delayMicroseconds(3);
  digitalWrite(IIC_SDA, LOW);
  delayMicroseconds(3);
}

/**
   Setzen des Signals für ENDE
*/
void IIC_end() {
  digitalWrite(IIC_SCL, LOW);
  delayMicroseconds(3);
  digitalWrite(IIC_SDA, LOW);
  delayMicroseconds(3);
  digitalWrite(IIC_SCL, HIGH);
  delayMicroseconds(3);
  digitalWrite(IIC_SDA, HIGH);
  delayMicroseconds(3);
}

Video