128x64 LED平板顯示器開源分享

描述

在看到我最近的項目（Servo Motor Art）獲得的大量意見后，我決定我可能應(yīng)該分享我的其他一些基于 Arduino 的項目。圣誕節(jié)時，我把它放在我的前院里來招待附近的孩子們。我知道它曝光過度 - 太多對比度等，但你可以明白這個想法：

我在這里包括用于迷宮解算器和圣誕節(jié)表演的軟件，以及萬圣節(jié)表演和其他幾個應(yīng)用程序。它們都包含在一個 Zip 文件中，您可以下載。

這實際上是我的第三個 LED 顯示屏。要查看歷史并更多地了解這些東西是如何工作的，我提供了一個鏈接。這是補充閱讀，但確實為您提供了一些有關(guān)這些面板如何工作以及如何對它們進(jìn)行編程的有趣信息：LED 顯示屏背景

我還提供了另一個鏈接。這是購買面板的數(shù)據(jù)表。我的顯示器實際上由 4 個面板組成，但這將為您提供有關(guān)這些面板操作的一些深入信息：LDP-6432 數(shù)據(jù)表（我們的面板實際上是型號 P7.62v2，而不是 LDP-6432，但數(shù)據(jù)上面的表格很好，因為差異只是物理尺寸。）

實體建筑

我有 4 個面板，每個面板有 64 個橫向 LED 和 32 個縱向 LED。我將它們兩個橫向安裝，兩個向下安裝，以獲得 128 個 LED 橫向和 64 個 LED 高度的顯示器。它們安裝在一塊 2 英尺乘 4 英尺的泡沫絕緣材料上。我開始使用沉重的膠合板框架，但最終的結(jié)果非常重且難以移動。所以我換成了一塊 2 英尺乘 4 英尺的泡沫絕緣材料。泡沫被涂成黑色乳膠黑色。它必須是乳膠，因為普通噴漆會溶解泡沫！（我很難找到?。┧忻姘宓谋趁娑加新萁z安裝座，您可以將支架擰入其中。我使用了男性/女性對峙，所以兩個可以擰在一起。然后我將它們推入泡沫中，直到外部支座完全位于泡沫內(nèi)部。當(dāng)一切都在正確的位置時，我把它們拉出來，在每個孔中放一些埃爾默膠水，然后更換面板。這種方法可將面板牢固且永久地固定到位。 但是，在完成電氣連接之前不要使用膠水，尤其是 5 伏電源。 在將面板粘合到位后，尤其難以連接電源。將支架插入泡沫時要小心，以將面板緊緊地固定在一起。如果將它們緊緊地推在一起，它們會形成一個連續(xù)的大面板，但在面板之間留有間隙會產(chǎn)生非常不理想的外觀。

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正面展示了 4 個安裝在泡沫上的面板，帶有手柄和支架

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我將 L 形支架放在連接 1 x 2 英寸木頭的底部以形成支架。我還在頂部附上了一個把手。由于將任何東西固定到這種泡沫上都有些問題，我使用了超大螺絲并用 Elmer 膠水將它們固定在泡沫中。這種方法效果出奇的好。我可以通過頂部的單個手柄攜帶整個東西，而且我從來沒有從相當(dāng)脆弱的泡沫中拉出任何東西。

電子硬件

正如我已經(jīng)說過的，硬件非常簡單。四個面板均為雙 LED、三色 64 x 32 像素 LED 顯示屏。每個像素由一個紅色和綠色 LED 組成。四個面板各有 2048 個像素和 4096 個可單獨尋址的 LED 元件。每個面板都包含移位寄存器電路，因此所有 4096 個 LED 都可以僅通過 12 條 I/O 線進(jìn)行控制。像素可以顯示為黑色（即完全不亮）、紅色、綠色或黃色（紅色+綠色）。

我將面板兩橫兩下安裝，以獲得橫跨 128 個 LED 和高 64 LED 的顯示器。

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背面

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上面的照片顯示了其余的硬件。Arduino Mega 安裝在支架上，但除此之外，一切都只是熱粘在泡沫上。（在低溫下使用 2 溫度膠槍。高溫會熔化泡沫！）從 Mega 出來的電線迷宮然后分開，一半到頂部的兩個面板，一半到底部面板。每個面板都配有 16 針帶狀電纜。一個用于將頂部的兩個面板菊花鏈在一起。另一個用于菊花鏈底部的兩個。另外兩個連接到左側(cè)面板的輸入端，然后穿過泡沫上的孔到達(dá)背面，我們在此處使用面包板跳線連接到 Mega。

注意來自電源的紅色和黑色電線。它們穿過其他孔到達(dá)每個面板中央的 5 伏電源端子。雖然看起來有點奇怪，但我使用 USB 充電器為 Mega 供電。（照片中它沒有插入充電器。）當(dāng)我想連接到我的電腦進(jìn)行編程時，這讓我很容易拔掉它并連接USB延長線。

軟件

天哪，我從哪里開始？我有大量用于此面板的軟件。顯然，其中一些對于特定應(yīng)用程序來說是非常獨特的，就像所有生成和解決迷宮的軟件一樣。但棘手的是為顯示器本身提供動力的下劃線例程，并且這些東西在每個特定應(yīng)用程序中重復(fù)出現(xiàn)。這里最有趣的兩件事是刷新顯示的子例程，以及顯示靜態(tài)和滾動文本的子例程。

讓我們從刷新子例程開始。這通常由定時中斷調(diào)用，但由于我稍后會講到的原因，我們在這里將 Mega 推到了極限，定時中斷不起作用。這里使用 Mega 是因為它有很多 I/O 端口，但主要是因為它有 8K 字節(jié)的 RAM。雖然我可以存儲每個雙色 LED 的狀態(tài)是兩位，但使用整個字節(jié)會更快。但是對于 8192 個雙色 LED，我們不得不在一個字節(jié)中存儲多個 LED 狀態(tài)。（否則，我們將在這張表上使用 100% 的 RAM?。?

嘗試刷新 16384 個單色 LED 已經(jīng)夠糟糕了，但是當(dāng)刷新過程必須解壓縮存儲在單個字節(jié)中的多個 LED 的數(shù)據(jù)時，它會花費太長時間。即使使用直接端口訪問和大量調(diào)整，完整的刷新周期也需要大約 19 毫秒。所以我們是按需刷新，而不是定時中斷。Mega 完成了這項工作，但只是勉強！

第二個有趣的主題是顯示文本并滾動它。我使用 8 x 8 位字體，它存儲在程序內(nèi)存中的表格中。我的靜態(tài)和滾動文本子例程采用“Hello”之類的字符串輸入，并將其轉(zhuǎn)換為可在面板上顯示的字體表中的數(shù)據(jù)流。讓它滾動是一個額外的復(fù)雜問題，但子例程可以處理所有這些。你只需告訴它你想要滾動的字符串，你想要它滾動的位置，以及你想要滾動的顏色。

我在一個 ZIP 文件中包含了許多不同的程序或 Arduino 草圖。它們都是多文件草圖，在 Arduino IDE 中顯示為一堆不同的選項卡。每個都包含一些特定于該特定應(yīng)用程序的代碼，以及顯示本身的代碼，例如文本字體和刷新例程。ZIP 中的 READ_ME 文件解釋了有關(guān)該軟件的更多詳細(xì)信息。