ドットマトリクスＬＥＤを自由に操る（Arduino）

公開日： 

Arduinoで、ドットマトリクスＬＥＤの好きな場所を点滅させる方法について（自分の為のメモ書き）

ドットマトリクスＬＥＤとは、

こんな風に、LEDがマス目状に並んだもの。

基礎知識

電気は、プラス（アノード）からマイナス（カソード）に流れる。
そして、電圧の高い方から低い方に流れる。
なので、 HIGH　→　LOW　に流れる。

回路図で書くと、上の矢印の方向に電気が流れる。

3×3のマトリックスLEDで考える

3×3のマトリックスLEDの回路図

アノード　3本（１、２，３）

カソード　3本（４，５，６）をArduinoのデジタルピンに接続することになる。

これをブレッドボード上で作ってみる。（抵抗を考えると、回路が複雑になるので、抵抗入りのLEDを使って作った）

A～IがLED　＋がアノード　－がカソード　になる。

⑫がArduinoのデジタルの1番ピン（D1）に

⑬がArduinoのデジタルの2番ピン（D2）に

⑭がArduinoのデジタルの3番ピン（D3）に

⑨がArduinoのデジタルの4番ピン（D4）に

⑦がArduinoのデジタルの5番ピン（D5）に

⑮がArduinoのデジタルの6番ピン（D6）に　繋ぐ。

配線が汚いのですが、こんな感じになる。

大きなブレッドボードを使って、間隔をあけて配線をした方が、後で配線の確認がしやすいと思う。

Aを光らせる

  • 電気の流れを１から４に向かって流す。

１を HIGHにして、４をLOWにする。

仮にHIGHを5V、LOWを0Vとすると、電圧が高い5Vから0Vに流れるのでAは点灯する。

  • A以外は消灯する。

電圧を同じにするか、LOWからLOW　又は、HIGHからHIGHという流れを作ればよい。

Bを消灯する

１はHIGHとなっているので、５をLOWにするとBに対して、HIGHからLOWという電圧の流れが出来るのでBは点灯する。

１のHIGHは、変更できないので、５を変えるしかない。HIGHかLOWの２択なのでLOWがダメなら、HIGH。

１はHIGH、５をHIGHにする。Bに対しては、HIGHからHIGHに電流がながれる（電圧の変化がない）ので、Bは消灯する。

Cを消灯する

１はHIGHとなっているので、６をLOWにするとCに対して、HIGHからLOWという電圧の流れが出来るのでCは点灯する。

１のHIGHは、変更できないので、６を変えるしかない。HIGHかLOWの２択なのでLOWがダメなら、HIGH。

１はHIGH、６をHIGHにする。Cに対しては、HIGHからHIGHに電流がながれる（電圧の変化がない）ので、Cは消灯する。

Dを消灯する

４はLOWとなっているので、２をHIGHにすると、HIGHからLOWという電圧の流れが出来るのでDは点灯する。

4のLOWは、変更ができないので、２を変えるしかない。HIGHがダメならLOW。

２はLOW、４もLOWにする。Dに対しては、LOWからLOWに電流が流れる（電圧の変化がない）ので、Dは消灯する。

Eを消灯する

２はLOWとなっていて、５はHIGHとなっている（変更はできない）

Eに対しては、LOWからHIGHに電流が流れようとするけど、低いほうから高いほうには流れないので、Eは消灯する。

Fを消灯する

２はLOWとなっていて、６はHIGHとなっている（変更はできない）

Fに対しては、Eと同じで、LOWからHIGHに電流が流れようとするけど、低いほうから高いほうには流れないので、Fは消灯する。

Gを消灯する

４はLOWとなっているので、３をHIGHにすると、HIGHからLOWという電圧の流れが出来るのでGは点灯する。

4のLOWは、変更ができないので、３を変えるしかない。HIGHがダメならLOW。

３はLOW、４もLOWにする。Gに対しては、LOWからLOWに電流が流れる（電圧の変化がない）ので、Gは消灯する。

Hを消灯する

３はLOWとなっていて、５はHIGHとなっている（変更はできない）

Hに対しては、LOWからHIGHに電流が流れようとするけど、低いほうから高いほうには流れないので、Hは消灯する。

Iを消灯する

３はLOWとなっていて、６はHIGHとなっている（変更はできない）

Iに対しては、Hと同じで、LOWからHIGHに電流が流れようとするけど、低いほうから高いほうには流れないので、Iは消灯する。

Arduinoのプログラム

/*
３X３　マトリックス
ピン番号　１、２、３　プラス（アノード）
ピン番号　４、５、６　マイナス（カソード）
*/

int pin_1 = 1;
int pin_2 = 2;
int pin_3 = 3;

int pin_4 = 4;
int pin_5 = 5;
int pin_6 = 6;

void setup() {
//アノードを、LOWで初期化
  pinMode(pin_1, OUTPUT);
  digitalWrite(pin_1, LOW);  
  pinMode(pin_2, OUTPUT);
  digitalWrite(pin_2, LOW);  
  pinMode(pin_3, OUTPUT);
  digitalWrite(pin_3, LOW);
  
//カソードを、HIGHで初期化
  pinMode(pin_4, OUTPUT);
  digitalWrite(pin_4, HIGH);
  pinMode(pin_5, OUTPUT);
  digitalWrite(pin_5, HIGH);  
  pinMode(pin_6, OUTPUT);
  digitalWrite(pin_6, HIGH);

}

// the loop function runs over and over again forever
void loop() {

//aが点灯

  digitalWrite(pin_1, HIGH);
  digitalWrite(pin_2, LOW);
  digitalWrite(pin_3, LOW);
  digitalWrite(pin_4, LOW);
  digitalWrite(pin_5, HIGH);
  digitalWrite(pin_6, HIGH);

  delay(1000);
　
  digitalWrite(pin_1, LOW);
  digitalWrite(pin_2, LOW);
  digitalWrite(pin_3, LOW);
  digitalWrite(pin_4, HIGH);
  digitalWrite(pin_5, HIGH);
  digitalWrite(pin_6, HIGH);

  delay(1000);

}

LEDを点灯
delay(1000);
LEDを消灯

delay(1000); 

となっている。

上の考え方を参考にして、A～IまでのLEDを光るようにしたプログラム

/*
３X３　マトリックス
ピン番号　１、２、３　プラス（アノード）
ピン番号　４、５、６　マイナス（カソード）
*/

int pin_1 = 1;
int pin_2 = 2;
int pin_3 = 3;

int pin_4 = 4;
int pin_5 = 5;
int pin_6 = 6;

void setup() {
//アノードを、LOWで初期化
  pinMode(pin_1, OUTPUT);
  digitalWrite(pin_1, LOW);  
  pinMode(pin_2, OUTPUT);
  digitalWrite(pin_2, LOW);  
  pinMode(pin_3, OUTPUT);
  digitalWrite(pin_3, LOW);

//カソードを、HIGHで初期化
  pinMode(pin_4, OUTPUT);
  digitalWrite(pin_4, HIGH);
  pinMode(pin_5, OUTPUT);
  digitalWrite(pin_5, HIGH);  
  pinMode(pin_6, OUTPUT);
  digitalWrite(pin_6, HIGH);

}

// the loop function runs over and over again forever
void loop() {

//aが点灯

  digitalWrite(pin_1, HIGH);
  digitalWrite(pin_2, LOW);
  digitalWrite(pin_3, LOW);
  digitalWrite(pin_4, LOW);
  digitalWrite(pin_5, HIGH);
  digitalWrite(pin_6, HIGH);

  delay(1000);

  digitalWrite(pin_1, LOW);
  digitalWrite(pin_2, LOW);
  digitalWrite(pin_3, LOW);
  digitalWrite(pin_4, HIGH);
  digitalWrite(pin_5, HIGH);
  digitalWrite(pin_6, HIGH);

  delay(1000);


//bが点灯

  digitalWrite(pin_1, HIGH);
  digitalWrite(pin_2, LOW);
  digitalWrite(pin_3, LOW);
  digitalWrite(pin_4, HIGH);
  digitalWrite(pin_5, LOW);
  digitalWrite(pin_6, HIGH);

  delay(1000);

  digitalWrite(pin_1, LOW);
  digitalWrite(pin_2, LOW);
  digitalWrite(pin_3, LOW);
  digitalWrite(pin_4, HIGH);
  digitalWrite(pin_5, HIGH);
  digitalWrite(pin_6, HIGH);

  delay(1000);

//cが点灯

  digitalWrite(pin_1, HIGH);
  digitalWrite(pin_2, LOW);
  digitalWrite(pin_3, LOW);
  digitalWrite(pin_4, HIGH);
  digitalWrite(pin_5, HIGH);
  digitalWrite(pin_6, LOW);

  delay(1000);

  digitalWrite(pin_1, LOW);
  digitalWrite(pin_2, LOW);
  digitalWrite(pin_3, LOW);
  digitalWrite(pin_4, HIGH);
  digitalWrite(pin_5, HIGH);
  digitalWrite(pin_6, HIGH);

  delay(1000);


//dが点灯

  digitalWrite(pin_1, LOW);
  digitalWrite(pin_2, HIGH);
  digitalWrite(pin_3, LOW);
  digitalWrite(pin_4, LOW);
  digitalWrite(pin_5, HIGH);
  digitalWrite(pin_6, HIGH);

  delay(1000);

  digitalWrite(pin_1, LOW);
  digitalWrite(pin_2, LOW);
  digitalWrite(pin_3, LOW);
  digitalWrite(pin_4, HIGH);
  digitalWrite(pin_5, HIGH);
  digitalWrite(pin_6, HIGH);

  delay(1000);


//eが点灯

  digitalWrite(pin_1, LOW);
  digitalWrite(pin_2, HIGH);
  digitalWrite(pin_3, LOW);
  digitalWrite(pin_4, HIGH);
  digitalWrite(pin_5, LOW);
  digitalWrite(pin_6, HIGH);

  delay(1000);

  digitalWrite(pin_1, LOW);
  digitalWrite(pin_2, LOW);
  digitalWrite(pin_3, LOW);
  digitalWrite(pin_4, HIGH);
  digitalWrite(pin_5, HIGH);
  digitalWrite(pin_6, HIGH);

  delay(1000);

//fが点灯

  digitalWrite(pin_1, LOW);
  digitalWrite(pin_2, HIGH);
  digitalWrite(pin_3, LOW);
  digitalWrite(pin_4, HIGH);
  digitalWrite(pin_5, HIGH);
  digitalWrite(pin_6, LOW);

  delay(1000);

  digitalWrite(pin_1, LOW);
  digitalWrite(pin_2, LOW);
  digitalWrite(pin_3, LOW);
  digitalWrite(pin_4, HIGH);
  digitalWrite(pin_5, HIGH);
  digitalWrite(pin_6, HIGH);

  delay(1000);

//gが点灯

  digitalWrite(pin_1, LOW);
  digitalWrite(pin_2, LOW);
  digitalWrite(pin_3, HIGH);
  digitalWrite(pin_4, LOW);
  digitalWrite(pin_5, HIGH);
  digitalWrite(pin_6, HIGH);

  delay(1000);

  digitalWrite(pin_1, LOW);
  digitalWrite(pin_2, LOW);
  digitalWrite(pin_3, LOW);
  digitalWrite(pin_4, HIGH);
  digitalWrite(pin_5, HIGH);
  digitalWrite(pin_6, HIGH);

  delay(1000);

//hが点灯

  digitalWrite(pin_1, LOW);
  digitalWrite(pin_2, LOW);
  digitalWrite(pin_3, HIGH);
  digitalWrite(pin_4, HIGH);
  digitalWrite(pin_5, LOW);
  digitalWrite(pin_6, HIGH);

  delay(1000);

  digitalWrite(pin_1, LOW);
  digitalWrite(pin_2, LOW);
  digitalWrite(pin_3, LOW);
  digitalWrite(pin_4, HIGH);
  digitalWrite(pin_5, HIGH);
  digitalWrite(pin_6, HIGH);

  delay(1000);



//iが点灯

  digitalWrite(pin_1, LOW);
  digitalWrite(pin_2, LOW);
  digitalWrite(pin_3, HIGH);
  digitalWrite(pin_4, HIGH);
  digitalWrite(pin_5, HIGH);
  digitalWrite(pin_6, LOW);

  delay(1000);

  digitalWrite(pin_1, LOW);
  digitalWrite(pin_2, LOW);
  digitalWrite(pin_3, LOW);
  digitalWrite(pin_4, HIGH);
  digitalWrite(pin_5, HIGH);
  digitalWrite(pin_6, HIGH);

  delay(1000);

}

このタイプのマトリックスLEDも考え方は同じで、どっか回路図、配線図があるはずなので確認をすると

上図と同じように
アノード　3本（１、２，３）
カソード　3本（４，５，６）
となっているか
アノード　3本（４、５，６）
カソード　3本（１，２，３）
となっているかどっちかだと思う

16×16のマトリックスだと、線の数が縦、横、それぞれ8本
合計で16本の線となるが、考え方は、上の3×3と同じ考え方をすればどこでも光らすことが出来る。

シェアありがとうございます

  • このエントリーをはてなブックマークに追加
  • Pocket

Your Message

メールアドレスが公開されることはありません。 * が付いている欄は必須項目です

PREV：
マインクラフトでのプログラミング環境を構築
NEXT：
LINEでゴミの日通知について
PAGE TOP ↑