DOT -Matrix -LED -Anzeigen machen Spaß. Mit welchem Entwickler würde es eine leere Lichtern von Lichtern nicht lieben, mit denen man spielen kann? Ich habe kürzlich eine 32 x 16 Punkt -Matrix -Anzeige von Freetronics mit Node.js kombiniert und es dazu gebracht, schwarz -weiße PNG -Bilder anzuzeigen. In diesem Artikel werde ich erklären, wie alles funktioniert.
Eine Punktmatrix -LED -Anzeige (ansonsten als Punktmatrixanzeige oder DMD bekannt) ist ein Display mit einem Gitter von LED -Leuchten, das Sie ein- und ausschalten können, um Text und Formen anzuzeigen. Einige von ihnen haben mehrere Farben, andere sind nur eine einzige Farbe. Die, die wir in dieser Demo verwenden werden, hat nur eine Farbe, daher beschränken wir uns auf Schwarzweißbilder. Es ist wichtig zu beachten - ein LED -Display unterscheidet sich sehr von einem LCD -Display. LCDs verwenden ausgefallene Lichtkristalle und werden für Anzeigen für Videorecorder, Uhren, Taschenrechner usw. verwendet. Ich habe vor einigen Wochen einen Artikel über die Anzeige von Web -APIs auf einem Arduino -LCD mit node.js. Schauen Sie sich das an, wenn Sie die beiden vergleichen möchten.
Diese spezielle Demo erfordert eine Freetronics 32 × 16 DOT -Matrixanzeige, da sie auf der Freetronics DMD -Bibliothek beruht.
Wenn Sie den Code greifen und es versuchen möchten, können Sie ihn hier auf Github finden.
Zeichnen von Zeilen, Formen und Text in unserer LED -Punktmatrixanzeige erfolgt über die Freetronics DMD -Bibliothek. Um es zu verwenden, führen Sie die folgenden Schritte aus:
Die meisten Funktionen für die Anzeige von Elementen auf unserem DMD werden in unserem Arduino -Skizzencode stattfinden. Der Sketch -Code hält Ausschau nach Nachrichten über dem seriellen Port und ändert die angezeigte Anzeige basierend auf diesen Nachrichten.
Die Skizze beginnt mit unseren Einschlüssen und Konstanten. Wir haben Softwareerial.H, damit wir auf den seriellen Anschluss zugreifen und die Breite und Höhe unserer DMD (32 × 16 in unserem Fall) definieren können. Bufength speichert die Anzahl der Lichter, die wir haben, da dies die maximale Größe der Nachricht ist, die wir unser Arduino senden möchten. In unserem Fall wird es 32 multipliziert mit 16, was 512 ist.
<span><span>#include <SoftwareSerial.h></span> </span> <span><span>#define SCREEN_WIDTH <span>32</span></span> </span> <span><span>#define SCREEN_HEIGHT <span>16</span></span> </span> <span><span>#define BUFLENGTH <span>512</span></span></span>
Als nächstes haben wir unsere enthält spezifisch für die Freetronics DMD. Diese sollten alle in den Dateien verfügbar sein, die wir früher in unseren Arduino Libraries -Ordner kopiert haben.
<span><span>#include <SPI.h></span> </span> <span><span>#include <DMD.h></span> </span> <span><span>#include <TimerOne.h></span></span>
Dann haben wir zwei Konstanten Displays_across und Displays_down, mit denen definiert wird, wie viele LED -Anzeigen uns zusammengefügt haben. Ich gehe davon aus, dass Sie in der gleichen Situation wie ich sind und nur eine Anzeige haben, daher sind beide gleich. Wir geben das dann in unsere DMD -Bibliothek über und lassen sie mit DMD DMD () ausgeführt.
<span><span>#define DISPLAYS_ACROSS <span>1</span></span> </span> <span><span>#define DISPLAYS_DOWN <span>1</span></span> </span> DMD <span>dmd(DISPLAYS_ACROSS, DISPLAYS_DOWN);</span>
Das nächste Bit Code ist in den DMD -Samples enthalten. Dies ist die Funktion, die wir aufrufen, um die DMD -Bibliothek zu erhalten, um die Anzeige in einem festgelegten Intervall zu aktualisieren. Wir definieren dieses Intervall etwas weiter unten.
<span>void ScanDMD() {
</span> dmd<span>.scanDisplayBySPI();
</span> <span>}</span>Wir definieren dann unsere letzten beiden Variablen. Diese beiden beziehen sich auf den Empfang von Nachrichten über den seriellen Port. Erstens speichert Buf [Bufength] den Puffer serieller Portnachrichten, auf denen LEDs ein- und ausgeschaltet sein sollten. Zweitens wird Bufcount verwendet, um zu speichern, wie viele Bytes in diesem Puffer vorgelesen werden müssen.
<span>char buf[BUFLENGTH]; </span> <span>int bufCount;</span>
unsere Setup () -Funktion beginnt den gesamten Prozess mit unseren Konstanten und definierten Bibliotheken. Es beginnt mit dem Zuhören von Port 57600 für serielle Portnachrichten.
<span>void setup() {
</span> Serial<span>.begin(57600);</span>Dann initialisieren wir einen Timer mit der zuvor aufgenommenen Timerone -Bibliothek. Wir sagen es, dass wir von vier Millisekunden Countdown Countdown erfolgen. In Beispielen von FreeTronics empfehlen sie, dies nicht auf mehr als fünf Millisekunden zu setzen, um Flacker auf unserem Display zu vermeiden.
Timer1<span>.initialize(4000);</span>
Wir haben es dann so eingestellt, dass die Funktion scandmd () ausgeführt wird, wenn unser Timer abläuft, was wiederum die Anzeige aktualisiert.
Timer1<span>.attachInterrupt(ScanDMD);</span>
Schließlich löschen wir in unserer Funktion setup () alle Pixel auf der Anzeige, indem wir die Funktion DMD.Clearscreen () übergeben. Wenn Sie falsch an diese Funktion weitergeben, wird jedes Pixel eingeschaltet!
<span><span>#include <SoftwareSerial.h></span> </span> <span><span>#define SCREEN_WIDTH <span>32</span></span> </span> <span><span>#define SCREEN_HEIGHT <span>16</span></span> </span> <span><span>#define BUFLENGTH <span>512</span></span></span>
In der Loop () -Funktion unseres Arduino -Funktion haben wir Ausschau nach Nachrichten auf dem seriellen Anschluss. Wir sehen zu, wie viele Bytes für das Lesen vom seriellen Anschluss verfügbar sind. Wenn Bytes verfügbar sind, haben wir eine Nachricht durch und wir führen die Funktion serialParse () aus.
<span><span>#include <SPI.h></span> </span> <span><span>#include <DMD.h></span> </span> <span><span>#include <TimerOne.h></span></span>
Inside SerialParse () setzen wir BufCount auf -1, um den Zählwert zurückzusetzen. Anschließend lesen wir 512 Elemente aus diesem Array (unsere Buflength) mit serial.readByTesuntil (). Wenn es ein N -Charakter gibt, hört es auch auf, das Array zu lesen. Das Hauptziel hier ist es, die serielle Botschaft innerhalb der Länge unseres LED -Lichtgitters zu halten.
<span><span>#define DISPLAYS_ACROSS <span>1</span></span> </span> <span><span>#define DISPLAYS_DOWN <span>1</span></span> </span> DMD <span>dmd(DISPLAYS_ACROSS, DISPLAYS_DOWN);</span>
Wenn wir eine Nachricht in unserem Puffer haben, senden wir sie an ParseBuffer (), die sie analysiert und auf unserem Bildschirm anzeigt.
<span>void ScanDMD() {
</span> dmd<span>.scanDisplayBySPI();
</span> <span>}</span>Innerhalb der Funktion ParseBuffer () beginnen wir damit, den Bildschirm mit einer neuen Zeichnung aufzusetzen. Dann erstellen wir eine Ganzzahl von I, um die Position in dem Array zu verfolgen, die wir lesen.
Wir itererieren dann jeden Charakter in unserem Puffer, von links nach rechts über X -Schleifen bis zum Screen_width und über Y nach unten nach unten bis zum Screen_Height. Dies liest unser einziges dimensionales Array in die zweidimensionale Anzeige unserer DMD. Für jeden Charakter überprüfen wir, ob es sich um eine '1' handelt. Wenn ja, dann zeichnen wir in der Anzeige bei x und y in diese LED ein. Das wird für die Teile unseres Bildes verwendet, die schwarz sind. Wenn es nicht '1' ist, fahren wir mit der nächsten Position fort und so weiter. Schließlich unser gesamtes Bild herausziehen.
<span>char buf[BUFLENGTH]; </span> <span>int bufCount;</span>
, das behandelt, wie unser Arduino funktioniert - wenn wir diesen Code jetzt mit angehängten LEDs auf unserem Arduino ausführen, zeigt er überhaupt nichts an. Damit etwas auf unserer DOT -Matrixanzeige angezeigt wird, benötigen wir unseren Knotencode, um ihm eine Nachricht über den seriellen Port zu senden.
Unser JavaScript verlangt mit zwei wichtigen NPM -Modulen. Serialport ermöglicht es uns, Nachrichten über den seriellen Port an unseren Arduino und PNG-JS zu senden, was in unseren PNG-Bildern lautet.
<span>void setup() {
</span> Serial<span>.begin(57600);</span>Wir haben dann unsere seriellen Port -Messaging eingerichtet. Wir haben ein Serialport -Objekt im variablen Serialport eingerichtet, wobei Einstellungen, mit denen unser Arduino angeschlossen ist, angeschlossen ist und auf welche Baud -Rate nach seriellen Portnachrichten anhören.
Timer1<span>.initialize(4000);</span>
Wenn Sie nicht sicher sind, an welchem Port Ihr Arduino angeschlossen ist (z. B. habe ich '/dev/tty.usbmodem1431'), schließen Sie ihn mit Ihrem PC an, öffnen Sie die Arduino -IDE, gehen Sie zu Tools> Port und sehen Sie, welche ist ausgewählt.
Die Baud -Rate kann persönliche Präferenz sein. Wenn Sie sich nicht wirklich besorgt darüber, welche Baudrate es verwendet, können Sie sich gerne an diejenigen halten, die wir bereits im Beispiel erhalten haben.
Initialisieren wir dann eine String -Variable namens SerialMessage, die die vollständige Zeichenfolge und Nullen speichert, die wir über unseren seriellen Port senden.
<span><span>#include <SoftwareSerial.h></span> </span> <span><span>#define SCREEN_WIDTH <span>32</span></span> </span> <span><span>#define SCREEN_HEIGHT <span>16</span></span> </span> <span><span>#define BUFLENGTH <span>512</span></span></span>
Unser Serialport -Objekt hat einen Ereignishörer von "Open", auf den er reagiert, wenn der definierte serielle Port offen und bereit ist, von unserem JavaScript aus zuzugreifen. Wenn dies der Fall ist, führen wir Console.log aus, sodass wir sicher sein können, dass alles mit unserer seriellen Port -Messaging gut ist.
<span><span>#include <SPI.h></span> </span> <span><span>#include <DMD.h></span> </span> <span><span>#include <TimerOne.h></span></span>
Sobald wir wissen, dass unser serieller Port für Nachrichten bereit ist, führen wir die Funktion png.decode () aus, um in unserer PNG -Bilddatei zu lesen. In unserer Demo haben wir ein PNG-Bild in demselben Ordner wie unsere Knotendatei namens SitePointLogo-withsmile.png, sodass wir diesen Dateinamen übergeben. Dann haben wir unsere Rückruffunktion, die uns die Daten der PNG -Datei über eine Datenvariable liefert.
<span><span>#define DISPLAYS_ACROSS <span>1</span></span> </span> <span><span>#define DISPLAYS_DOWN <span>1</span></span> </span> DMD <span>dmd(DISPLAYS_ACROSS, DISPLAYS_DOWN);</span>
Die Daten, die von unserer Funktion png.decode () zurückgegeben wurden Wert. Wir werden den Alpha -Wert in unserer Demo nicht verwenden, da wir nur mit Schwarzweißbildern zu tun haben, aber Sie können es theoretisch, wenn Sie wollten. Ein Beispiel -Array sieht so aus:
<span>void ScanDMD() {
</span> dmd<span>.scanDisplayBySPI();
</span> <span>}</span>Das obige Array repräsentiert ein weißes Pixel mit 255.255.255.255 und ein schwarzes Pixel mit 0,0,0,255. Dies geht für jedes Pixel immer wieder fort, bis wir das gesamte Bild dargestellt haben.
In unserer Rückruffunktion setzen wir Serialmessage auf eine leere Zeichenfolge zurück und beginnen dann mit dem Datenarray in vier Sätzen zu iterieren. Wir setzen eine lokale Variable von Rot, Grün und Blau so, dass sie den jeweiligen Wert jedes Pixels entsprechen.
<span>char buf[BUFLENGTH]; </span> <span>int bufCount;</span>
Um mit Graustufenwerten umgehen zu können, die nicht vollständig schwarz oder weiß sind, haben wir auch eine Luminanzprüfung. Die folgende Funktion bestimmt, wie dunkel oder hell die Farbe des Pixels:
lautet<span>void setup() {
</span> Serial<span>.begin(57600);</span>Wenn dieser Wert größer als 150 ist, gehen wir davon aus, dass es sich um eine ziemlich helle Farbe handelt und ihn auf 0 (weiß) einstellen. Ansonsten setzen wir es auf 1 und machen es schwarz. Wir haben einen beiden Wert an den SerialMessage -Zeichenfolgen.
Timer1<span>.initialize(4000);</span>
Sobald wir jedes Pixel durchgemacht und entweder eine Null oder eine eins zugewiesen haben, um sie darzustellen, senden wir diese Nachricht über den seriellen Port mit Serialport.Write (). Dieser gesamte Prozess des Lesens in einem Bild und der Iteration scheint tatsächlich schneller zu sein als die Zeit, die das Display zum Empfangen ist. Deshalb habe ich es in einen SetTimeout gesteckt .
Timer1<span>.attachInterrupt(ScanDMD);</span>
Wenn Sie die Skizze hochladen, die Anzeige mit Ihrem Arduino verbinden und den Node -Servercode über Node Serialdmd.js ausführen (denken Sie daran, zuerst zu npm zu installieren), sollten Sie sehen, dass sie mit Ihrer PNG -Datei wie SO: 
Es gibt viele Möglichkeiten, wie Sie dies erweitern können. Es ist ein Knotenserver, sodass Sie ihn an eine API anschließen und Bilder anzeigen können, die es durchgeben. Sie können dazu führen, dass es je nach Tageszeit, dem Zustand eines mit Internet verbundenen Geräts in Ihrem Zuhause, dem Wetter oder einer beliebigen anderen Dinge!
ein anderes Bild anzeigen.Wenn Sie diese Idee in etwas wirklich Ordentliches erweitern, lassen Sie es mich in den Kommentaren wissen oder sich auf Twitter (@thatpatrickGuy) mit mir in Verbindung setzen, möchte ich sehen!
Verbinden eines Punktmatrix -LED -Displays an einen Computer, beinhaltet normalerweise die Verwendung eines Mikrocontrollers wie einem Arduino- oder Raspberry Pi. Der Mikrocontroller fungiert als Vermittler zwischen dem Computer und der LED -Anzeige. Sie können dann node.js verwenden, um Daten von Ihrem Computer an den Mikrocontroller zu senden, der dann die Daten an die LED -Anzeige sendet. ?
Das obige ist der detaillierte Inhalt vonAnzeigen von Bildern auf einer Punktmatrix -LED -Anzeige mit node.js. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!
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