MAX7219 4in1 LED Textanimator

Transkript

1 MAX7219 4in1 LED Textanimator Projektbeginn: Das 4in1-LED-8x32-Matrix-Modul eignet sich hervorragend, um sich damit eine klasse LED- Laufschrift-Reklame zu basteln. Ideal dazu geeignet, um sie in ein Schaufenster zu stellen und damit die vorbeilaufenden Leute über allerlei Dinge zu informieren. Oder Sie verwenden das LED- Laufschriftenmodul als kleinen Party-Gag, der mit Sicherheit ein Hingucker werden dürfte. Der Text kann dabei mit vielen unterschiedlichen Animationseffekten angezeigt bzw. gescrollt werden. In diesem Projekt werden wir zwei bzw. wie ich das für mein eigenes Modul gemacht habe. auch drei dieser 4in1-LED-Module zu einer 8x64\8x96 Bildpunkte LED-Laufschrift-Reklame (siehe Bild oben) zusammen schließen. Es soll möglich sein, beliebige Texte mit verschiedensten Animationseffekten zu variieren, zu testen und dauerhaft im EEPROM-Speicher des Moduls zu speichern. Zusätzlich soll es optional möglich sein, eine Datumssequenz zu initiieren. Danach soll nacheinander die Uhrzeit, der Wochentag und das Datum angezeigt werden. Bei Verwendung eines Arduino-UNO-Boards u. Sketch, wird zusätzlich Sommer-/Winterzeit und ob das aktuelle Jahr ein Schaltjahr ist, mit angezeigt. Die im Windowsprogramm erstellten Animationstexte (max. 39 Textzeilen mit je max. 71 Zeichen) sollen dabei komfortabel und benutzerfreundlich per USB-Verbindung in den EEPROM-Speicher unserer LED-Laufschrift-Reklame-Moduls gespeichert bzw. wieder abgerufen werden können. Benötigte Libraries: AVR: AT24CXX: MD_Parola_v2.4: MD_MAX72xx_Master: Binden Sie die Librarys nach dem Download in den Arduino-Programmer ein. Anleitungen dazu finden Sie im Internet zu Hauf. (Der von mir genutzte Arduino Programmer hatte die Version 1.6.5) WICHTIG: Nach dem Einbinden der MD_MAX72XX-Library, öffnen Sie die Datei:..\libraries\MD_MAX72XX-master\src\MD_MAX72XX.h und ändern folgende Zeilen wie folgt ab. Speichern Sie die vorgenommen Änderungen: #define USE_PAROLA_HW 1 ändern Sie in #define USE_PAROLA_HW 0 #define USE_FC16_HW 0 #define USE_FC16_HW 1 ändern Sie in Damit können die 4in1-LED-Module verwendet werden. Sollte die Schrift nicht richtig bzw. spiegelverdreht angezeigt werden, liegt es an einer falschen Hardware-Auswahl in der MD_MAX72XX.h! Versuchen Sie ggf. eine andere Einstellung.

2 WICHTIG: Bei der Nutzung des Deutschen Zeichensatzes werden einige Sonderzeichen und Umlaute leider nicht von der MAX72XX-Library ausgegeben. Benutzen Sie ggf. eine der von mir angepassten Fontdateien (siehe weiter unten) oder führen Sie folgende Änderungen an der Originaldatei durch: Öffnen Sie die Datei:..\libraries\MD_MAX72XX-master\src\MD_MAX72xx_font.cpp und ändern Sie folgende Zeilen: //32 in 1, 0, // 32 - 'Space' //58 in 1, 36, // 58 - ':' //128 in 5, 20, 62, 85, 65, 34, // ' ' //196 in 5, 121, 20, 18, 20, 121, // 'Ä' //214 in 5, 61, 66, 66, 66, 61, // 'Ö' //220 in 5, 60, 65, 64, 65, 60, // 'Ü' //223 in 5, 254, 73, 73, 73, 54, // 'ß' //228 in 5, 32, 85, 84, 121, 64, // 'ä' //246 in 5, 56, 69, 68, 69, 56, // 'ö' //252 in 5, 60, 65, 64, 33, 124, // 'ü' WICHTIG: Öffnen Sie die Datei:..\hardware\arduino\avr\cores\arduino\HardwareSerial.h und ändern Sie folgende Zeilen: #define SERIAL_RX_BUFFER_SIZE 64 ändern Sie in #define SERIAL_RX_BUFFER_SIZE 100 #define SERIAL_TX_BUFFER_SIZE 64 ändern Sie in #define SERIAL_TX_BUFFER_SIZE 100 Speichern Sie die vorgenommen Änderungen und starten Sie die Programmer-IDE neu. Damit wird der serielle Empfangspuffer von 64Byte auf 100Byte erhöht. ACHTUNG Wenn Sie diese Änderung nicht durchführen, wird das Windows-Programm nicht funktionieren! WICHTIG Bei der Verwendung von drei LED-4in1 Matrix-Modulen, müssen Sie im Arduino-Sketch die folgende Änderung vornehmen: #define MAX_DEVICES 8 ändern in #define MAX_DEVICES 12

3 Benötigte Bauteile: 2 x bzw. 3x LED-4in1 Matrix-Module (je 6 ) 1 x Uhrenmodul DS3231 (1,5 ) 1 x Arduino-Nano-Mikroprozessor-Board ( 3-5 ) 1 x Steckernetzteil 7-12V DC mind. 500 ma (5-10 ) 1 x DC-Einbaubuchse 2,1mm-Stift (1 ) 2 x Widerstand 1/4Watt 1K (0,16 ) Kleinmaterial, Kabel etc. (5 ) Font wechseln Standardmäßig wird der Font der eingebundenen Library MD_MAX72xx_Master für die Ausgabe auf den 4in1-Matrix-Modulen verwendet. Weiter oben habe ich bereits beschrieben, wie Sie auch die Umlaute anzeigen lassen können. Sie können einige hundert Byte des knappen Flash-Speichers einsparen, wenn Sie die von mir angepasste Font-Datei verwenden: Angepasste_MD_MAX72xx_Smalfont.cpp Ersetzen Sie einfach die Original-Fontdatei durch diese Datei und benennen Sie diese Datei auf den Original-Fontdateinamen (MD_MAX72xx_font.cpp) um. Als weiteres besteht die Möglichkeit, den unten gezeigten BIG-Font zu verwenden. Die Vorgehensweise ist wie bei der Einbindung des SMAL-Font jedoch unter Verwendung der folgenden Fontdatei: Angepasste_MD_MAX72xx_Breitfont.cpp Damit der neu eingebundene Font auch auf dem 4in1-LED-8x8Matrix-Modul angezeigt wird, muss nach dem Einbinden der angepassten Fontdateien, das Arduino-Sketch neu auf das NANO-Board gespeichert (übertragen) werden. Anforderung des Sketches, der Fontdateien, des Windows-Programms und der Anleitung Schreiben Sie mir eine formlose awa @freenet.de. Sie erhalten dann von mir das Arduino-Sketch, das Windows-Programm, die beiden angepassten Fontdateien sowie diese Anleitung. Geben Sie bitte folgende Angaben in Ihrer an: Name,Vorname und Em@il-Adresse.

4 Der Schaltplan:

5 Das Windows-Programm für die LED-Laufschrift-Reklame (Win7,Win8_81,Win10): Es wäre natürlich sehr aufwendig und unkomfortabel, müsste man das Modul bei jeder Änderung der Lauftexte bzw. der Animationseinstellungen, jedes Mal mit der Programmer-IDE neu programmieren. Abgesehen davon wäre es sehr umständlich und zeitraubend neue Animationseffekte auszuprobieren. Um Ihnen das möglichst einfach, schnell und komfortabel, ganz ohne Programmer-IDE zu ermöglichen, habe ich das folgende kleine Windows-Programm programmiert. Das Programm kann 1 bis 3 (32/64/96) LED-4in1 Matrix-Module darstellen! Mit der LED-Laufschrift-Reklame verbinden bzw. trennen. HINWEIS: Wenn die Verbindung besteht, wird auf der LED-Laufschrift-Reklame CONNECTED angezeigt und die Hintergrundfarbe des ICON auf grün geändert. Gespeicherte Textanimationen aus dem EEPROM-Speicher der LED-Laufschrift-Reklame laden. Textanimationen der Liste in den EEPROM-Speicher der LED-Laufschrift-Reklame speichern. Datum und Uhrzeit der LED-Laufschrift-Reklame auf das Datum des PC einstellen.

6 LED-Laufschrift-Reklame reset en und Verbindung trennen. Eine aus der Liste geladene Animation an die LED-Laufschrift-Reklame zum Testen senden und Ende des Tests abwarten. Eine Text-Animationsliste auf einem Datenträger speichern. Eine gespeicherte Text-Animationsliste öffnen. Einstellung vielfältiger Animationseffekte: Zu jeder Text-Animationszeile (max. sind 39 Text-Animationszeilen mit je 60 Zeichen möglich), können Sie über die Animations- Einstellungen Ihre Textzeilen auf vielfältige Art und Weise über das Display huschen lassen und so sehr schön anzuschauende Effekte erzielen. Installation des Programmes Eine Installation des Programmes Laufschrift-Editor ist nicht erforderlich. Kopieren Sie einfach das kleine Programm in einen Ordner Ihrer Wahl und erstellen Sie sich auf dem Desktop eine Verknüpfung auf das Programm. Eine Anleitung wie das zu bewerkstelligen ist, finden Sie ggf. zu Hauf im Internet. Ein Laufschriften-Modul connecten Verbinden Sie zunächst das Laufschriften-Modul per USB-Kabel mit Ihrem PC und starten Sie erst dann den Laufschriften-Modul-Editor! Ggf. den Laufschriften-Modul-Editor nach dem Anschluss des Laufschriftenmoduls einmal neu starten und dann den CONNECT-BUTTON erneut drücken.

7 Uhrenmodul DS3231 für die Verwendung vorbereiten Bevor das Uhrenmodul DS3231 verwendet werden kann, müssen einige Anpassungen vorgenommen werden. Das Uhrenmodul ist für eine wiederaufladbare Batterie LIR2032 ausgelegt. Will man jedoch die kostengünstigere nicht wiederaufladbare CR2032 verwenden (haltbar bis zu 10 Jahre), dann muss am Uhrenmodul der Wiederstand R5 (1) vorsichtig ausgelötet werden. Um Strom zu sparen sollten auch sehr vorsichtig die zweite Anpassung (Entfernung der Power-LED) vorgenommen werden. 1 = R5 entfernen 2 = Power-LED entfernen EEPROM-Speicher auf dem Uhrenmodul DS3231 nutzen Auf dem Uhrenmodul DS3231 ist der 32Kbit (4096 Byte) EEPROM-Speicherbaustein AT24C32 zur Speicherung von Daten aufgebracht. Die Daten werden ebenfalls über den I2C-BUS auf bzw. vom Speicherbaustein geladen. Die BUS-Adresse lautet standardmäßig HEX 0x57. Diese Adresse muss in der hier empfohlenen Library jedoch angepasst werden, da in der Library die Adresse HEX 0x50 vorgegeben ist. Öffnen Sie, nachdem Sie die Library in die Arduino-Programmer-IDE eingebunden haben, die Datei..\libraries\ AT24Cx-master\ AT24CX.h und ändern Sie die Zeile #define AT24CX_ID B ändern Sie in #define AT24CX_ID B (siehe Tabelle unten) Möchten bzw. müssen Sie aus welchen Grund auch immer eine andere BUS-Adresse verwenden, können Sie über die Adress-Brücken A0-A2 auf dem Uhrenmodul eine andere Adresse einstellen. Gesetzt (1) ist eine Brücke, wenn die jew. beiden Kontakte nicht überbrückt sind!

8 Titel: MAX7219 4in1 LED Textanimator Kurzbeschreibung: Ein aus bis zu drei 4in1 MAX7219 LED-Matrix-Modulen erstellte Laufschriften-Anzeige auf einfache und komfortable Weise direkt per USB-Verbindung über ein kleines Windows-Programm managen. Stichworte: 32x8, LED, MAX7219, 4in1, 8x8 LED Matrix-Modul, D080, LED-Textanimator, MessageBoard, Message Boards, Lauflichter, Moving Message, Laufschriften, Laufschrift, 4in1 LED Modul, Bauteile Creative Commons Urheberrechtslizenzen Namensnennung - Nicht-kommerziell - Weitergabe unter gleichen Bedingungen CC BY-NC-SA Diese Lizenz erlaubt es anderen, Ihr Werk zu verbreiten, zu remixen, zu verbessern und darauf aufzubauen, allerdings nur nicht-kommerziell und solange Sie als Urheber des Originals genannt werden und die auf Ihrem Werk basierenden neuen Werke unter denselben Bedingungen veröffentlicht werden.