放課後マイコンクラブ：SSブログ

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2011年12月17日｜ 2012年01月02日｜2012年01月07日ブログトップ

16x8マトリックスLED 第二弾その1　[Arduino]

あけましておめでとうございます。

昨年末には、Arduino 1.0 が登場したようですが、、
http://arduino.cc/en/Main/Software

ATtinyを使った開発を続けたいので、いまだに Arduino 0021 を使っています。

今回もATtiny2313を使います。
以前に 8x8 マトリックスLEDを2個使った電光掲示板を作成しましたが、これをATtiny2313でやってみました。

前回苦労した配線にすこしアイデアを加えてみました。

aitendo@shopping～楽しい電子工作を提案する
http://www.aitendo.co.jp/

こちらでは、同じサイズ、色でアノードコモンとカソードコモンをペアでそろえることができるタイプがあります。
今回は一番お値打ちな、0.8インチ角、赤でそろえてみました。
ペアで使用すると、それぞれのLEDの同じピン同士を接続するだけでよく、配線が見やすくなるという算段です。

ATtiny2313は足の配置がよく、マトリックスLEDを使うのに非常に適した感じです。I/Oピンは17本あり残りの1本はデータの入力に使います。残念なことにシリアル入力ピンを残したかったので、すこしだけ配線が遠回りになりました。
電源の確保や、ATtiny2313自体のプログラミング、今後のシリアル通信のことも考え、シールド仕立てにしました。

LEDマトリックスのソケットは、ピンソケットではゆるゆるになるので、IC用の丸ピンソケットにしました。
またATtiny2313は、高さや、取り外しの問題もあるので直付けにしました。
今後のシリアル入力については、ArduinoについているFT232RLからの出力をATtiny2313に入力するか、ATmega328からの出力をATtiny2313に入力するかの選択用のジャンパピンもつけました。
Arduinoのデジタル10～13の真横にATtiny2313のプログラミングのためのソケットをつけました。プログラミング時には、まず、ArduinoにArduinoISPのスケッチを描き込み、ライターにします。続いて、シールドのデジタル10～13ピンをそれぞれ真横のソケットにワイヤーで接続します。

いつもの、、

Areduino IDEで ATtiny/ATmega 開発環境を作る
http://www.geocities.jp/arduino_diecimila/use/arduino_dev.html

の通りに、ATtiny2313に書き込みを行います。
サンプルスケッチは次の通りです。

// 電光掲示板（心電図っぽいもの）
  // ATtiny2313 のピンとマトリックスLEDの対応配列（0xD0 なら ポートはPD0ということにした）
    // ATtiny2313の足の配置からは、PD0をマトリックスLEDの1番ピンにするといいけど
    // PD0 をシリアル受信用に使う予定のため、PD6をマトリックスLEDの1番ピンにしてみた。
const byte pin_matrixCol[8] = { 0xB4, 0xA1, 0xA0, 0xB1, 0xD3, 0xB2, 0xB6, 0xB7};  // Matrxの列のポート
const byte pin_matrixRow[8] = { 0xB0, 0xB5, 0xD5, 0xB3, 0xD6, 0xD4, 0xD1, 0xD2};  // Matrxの行のポート
byte matrixImage[16] = {        // イメージの配列（心電図）
  0b00100000,  0b00010000,  0b00100000,  0b01000000,  0b00111100,  0b00001111,  0b01110000,  0b10000000,
  0b01100000,  0b00100000,  0b00010000,  0b00100000,  0b00100000,  0b00100000,  0b00100000,  0b00100000};
byte matrixIndex;               // イメージの表示開始位置
byte pulseRate = 60;            // 脈拍数
long previousMillis = 0;

void setup() {
}

void loop() {
  byte x, y;
  for( x = 0; x < 8; x++ ) {
    for( y = 0; y < 8; y++ ) {
      if ( matrixImage[ ( x     + matrixIndex ) % 16 ] & (1 << y) ) setPixelTn2313( pin_matrixCol[x], pin_matrixRow[y]);
      else setMatrixAllOffTn2313();
      if ( matrixImage[ ( x + 8 + matrixIndex ) % 16 ] & (1 << y) ) setPixelTn2313( pin_matrixRow[y], pin_matrixCol[x]);
      else setMatrixAllOffTn2313();
    }
  }
  setMatrixAllOffTn2313();
  unsigned long currentMillis = millis();
  if(currentMillis - previousMillis > 60000 / pulseRate / 16) {
    previousMillis = currentMillis;
    matrixIndex++;
    matrixIndex %= 16;
  }
}

void setMatrixAllOffTn2313() {    // Tiny2313をすべて入力に（ハイ・インピーダンスに）
  DDRA = B00000000;  PORTA  = B00000000;
  DDRB = B00000000;  PORTB  = B00000000;
  DDRD = B00000000;  PORTD &= B00000001;  // PD0 は RXD (シリアル受信用なので触らず)
}

void setPixelTn2313(byte pin_H, byte pin_L) {  // High と Low のピンを指定することで1ドット点灯
  setMatrixAllOffTn2313();
  switch (pin_H & 0xF0) {
    case 0xA0: DDRA  = 1 << (pin_H & 0x0F);  PORTA  = 1 << (pin_H & 0x0F);  break;
    case 0xB0: DDRB  = 1 << (pin_H & 0x0F);  PORTB  = 1 << (pin_H & 0x0F);  break;
    case 0xD0: DDRD  = 1 << (pin_H & 0x0F);  PORTD |= 1 << (pin_H & 0x0F);  break;
  }
  switch (pin_L & 0xF0) {
    case 0xA0: DDRA |= 1 << (pin_L & 0x0F);  break;
    case 0xB0: DDRB |= 1 << (pin_L & 0x0F);  break;
    case 0xD0: DDRD |= 1 << (pin_L & 0x0F);  break;
  }  
}