.. note:: こんにちは、SunFounderのRaspberry Pi & Arduino & ESP32愛好家コミュニティへようこそ！Facebook上でRaspberry Pi、Arduino、ESP32についてもっと深く掘り下げ、他の愛好家と交流しましょう。 **参加する理由は？** - **エキスパートサポート**：コミュニティやチームの助けを借りて、販売後の問題や技術的な課題を解決します。 - **学び＆共有**：ヒントやチュートリアルを交換してスキルを向上させましょう。 - **独占的なプレビュー**：新製品の発表や先行プレビューに早期アクセスしましょう。 - **特別割引**：最新製品の独占割引をお楽しみください。 - **祭りのプロモーションとギフト**：ギフトや祝日のプロモーションに参加しましょう。 👉 私たちと一緒に探索し、創造する準備はできていますか？[|link_sf_facebook|]をクリックして今すぐ参加しましょう！ .. _py_74hc_788bs: 5.4 8x8ピクセルグラフィックス ============================= LEDマトリクスは、低解像度のドットマトリクスディスプレイです。これは、模様表示のためにピクセルとして発光ダイオードの配列を使用しています。 これらは、屋外の日光でも見えるほど明るく、一部の店舗、広告板、サイン、および可変メッセージディスプレイ（公共交通機関の車両など）で見ることができます。 このキットで使用されているのは、16ピンを持つ8x8ドットマトリクスです。アノードは行に、カソードは列に接続されています（回路レベルで）、これにより、これら64個のLEDがまとめて制御されます。 最初のLEDを点灯させるには、Row1に高レベルを、Col1に低レベルを供給する必要があります。2番目のLEDを点灯させるには、Row1に高レベル、Col2に低レベルを供給する必要があります。それ以降も同様です。 各行と列のペアを通る電流を制御することで、各LEDを個々に制御して文字や画像を表示できます。 * :ref:`cpn_dot_matrix` * :ref:`cpn_74hc595` **必要なコンポーネント** このプロジェクトでは、以下のコンポーネントが必要です。 全体のキットを購入するのが便利です。リンクは以下です： .. list-table:: :widths: 20 20 20 :header-rows: 1 * - 名前 - このキットに含まれるアイテム - リンク * - ケプラーキット - 450+ - |link_kepler_kit| 以下のリンクから個別に購入することもできます。 .. list-table:: :widths: 5 20 5 20 :header-rows: 1 * - SN - コンポーネント - 数量 - リンク * - 1 - :ref:`cpn_pico_w` - 1 - |link_picow_buy| * - 2 - Micro USBケーブル - 1 - * - 3 - :ref:`cpn_breadboard` - 1 - |link_breadboard_buy| * - 4 - :ref:`cpn_wire` - 数本 - |link_wires_buy| * - 5 - :ref:`cpn_dot_matrix` - 1 - * - 6 - :ref:`cpn_74hc595` - 2 - |link_74hc595_buy| **回路図** |sch_ledmatrix| 8x8ドットマトリクスは、2つの74HC595チップによって制御されています。一方が行を制御し、もう一方が列を制御しています。これら2つのチップはG18〜G20を共有しており、これによりPico WボードのI/Oポートを大幅に節約できます。 Pico Wは一度に16ビットのバイナリ数を出力する必要があります。最初の8ビットは行を制御する74HC595に与えられ、残りの8ビットは列を制御する75HC595に与えられます。これにより、ドットマトリクスが特定のパターンを表示できます。 Q7': 一連の出力ピンで、複数の74HC595を一列に接続するために、別の74HC595のDSに接続されます。 **配線** 回路を組み立てます。配線が複雑なので、ステップバイステップで進めましょう。 **ステップ1:** まず、ブレッドボードにPico W、LEDドットマトリクス、および2つの74HC595チップを挿入します。Pico Wの3.3VとGNDをボードの両側の穴に接続し、次に、2つの74HC595チップのピン16と10をVCCに、ピン13とピン8をGNDに接続します。 .. note:: 上記のFritzing画像では、ラベルがある側が下になっています。 |wiring_ledmatrix_4| **ステップ2:** 2つの74HC595のピン11を一緒に接続し、次にGP20に接続します。次に、2つのチップのピン12をGP19に、次に、左側の74HC595のピン14をGP18に、ピン9を2番目の74HC595のピン14に接続します。 |wiring_ledmatrix_3| **ステップ3:** 右側の74HC595は、LEDドットマトリクスの列を制御するためのものです。以下の表でマッピングを参照してください。したがって、74HC595のQ0-Q7ピンは、それぞれピン13、3、4、10、6、11、15、および16にマッピングされています。 +--------------------+--------+--------+--------+--------+--------+--------+--------+--------+ | **74HC595** | **Q0** | **Q1** | **Q2** | **Q3** | **Q4** | **Q5** | **Q6** | **Q7** | +--------------------+--------+--------+--------+--------+--------+--------+--------+--------+ | **LED Dot Matrix** | **13** | **3** | **4** | **10** | **6** | **11** | **15** | **16** | +--------------------+--------+--------+--------+--------+--------+--------+--------+--------+ |wiring_ledmatrix_2| **ステップ4:** それでは、LEDドットマトリクスのROWを接続しましょう。左側の74HC595は、LEDドットマトリクスのROWを制御します。以下の表でマッピングを参照してください。見ての通り、左側の74HC595のQ0-Q7は、それぞれピン9、14、8、12、1、7、2、および5にマッピングされています。 +--------------------+--------+--------+--------+--------+--------+--------+--------+--------+ | **74HC595** | **Q0** | **Q1** | **Q2** | **Q3** | **Q4** | **Q5** | **Q6** | **Q7** | +--------------------+--------+--------+--------+--------+--------+--------+--------+--------+ | **LED Dot Matrix** | **9** | **14** | **8** | **12** | **1** | **7** | **2** | **5** | +--------------------+--------+--------+--------+--------+--------+--------+--------+--------+ |wiring_ledmatrix_1| **コード** .. note:: * ``kepler-kit-main/micropython`` のパスの下で ``5.4_8x8_pixel_graphics.py`` ファイルを開くか、このコードをThonnyにコピーして、"Run Current Script"をクリックするか、F5キーを押すだけで実行できます。 * 右下の"MicroPython (Raspberry Pi Pico)"インタプリタをクリックするのを忘れないでください。 * 詳しいチュートリアルは、 :ref:`open_run_code_py` を参照してください。 .. code-block:: python import machine import time sdi = machine.Pin(18,machine.Pin.OUT) rclk = machine.Pin(19,machine.Pin.OUT) srclk = machine.Pin(20,machine.Pin.OUT) glyph = [0xFF,0xBB,0xD7,0xEF,0xD7,0xBB,0xFF,0xFF] # 74HC595にデータをシフト def hc595_in(dat): for bit in range(7,-1, -1): srclk.low() time.sleep_us(30) sdi.value(1 & (dat >> bit)) time.sleep_us(30) srclk.high() def hc595_out(): rclk.high() time.sleep_us(200) rclk.low() while True: for i in range(0,8): hc595_in(glyph[i]) hc595_in(0x80>>i) hc595_out() プログラムを実行すると、8x8ドットマトリクスに **x** グラフィックが表示されます。 **動作原理は？** ここでは、ドットマトリクスの行と列の信号を提供するために、2つの74HC595を使用しています。 信号を供給する方法は、前の章の ``hc595_shift(dat)`` と同じですが、違いはここでは一度に16ビットのバイナリ数を書き込む必要があることです。 したがって、 ``hc595_shift(dat)`` を二つの関数、 ``hc595_in(dat)`` と ``hc595_out()`` に分割しました。 .. code-block:: python def hc595_in(dat): for bit in range(7,-1, -1): srclk.low() time.sleep_us(30) sdi.value(1 & (dat >> bit)) time.sleep_us(30) srclk.high() def hc595_out(): rclk.high() time.sleep_us(200) rclk.low() 次に、メインループで ``hc595_in(dat)`` を二回呼び出し、二つの8ビットのバイナリ数を書き込み、その後 ``hc595_out()`` を呼び出して、ドットマトリクスに特定のパターンを表示します。 ただし、ドットマトリクスのLEDは共通の極を使用しているため、同時に複数の行/複数の列を制御すると、お互いに干渉します（例えば、(1,1)と(2,2)を同時に点灯すると、(1,2)と(2,1)が必然的に一緒に点灯します）。 したがって、一度に一つの列（または一つの行）を活性化し、8回サイクルさせ、残像の原理を使用して、人の目で8つのパターンを統合し、8x8の情報量を含む一対のパターンを得る必要があります。 .. code-block:: python while True: for i in range(0,8): hc595_in(glyph[i]) hc595_in(0x80>>i) hc595_out() この例では、メイン関数は ``for`` ループをネストしており、 ``i`` が1のとき、最初の行だけが活性化される（制御線のチップが値 ``0x80`` を取得する）と、最初の行の画像が書き込まれる。 ``i`` が2のとき、2行目が活性化され（制御線のチップが値 ``0x40`` を取得する）と、2行目の画像が書き込まれる。そして、8つの出力を完了します。 ちなみに、4桁の7セグメントディスプレイのように、人の目によるちらつきを防ぐために、更新レートを維持する必要があります。そのため、メインループでの余分な ``sleep()`` はできるだけ避けるべきです。 **もっと学ぶ** ``glyph`` を以下の配列に置き換えて、何が表示されるか確認してみてください！ .. code-block:: python glyph1 = [0xFF,0xEF,0xC7,0xAB,0xEF,0xEF,0xEF,0xFF] glyph2 = [0xFF,0xEF,0xEF,0xEF,0xAB,0xC7,0xEF,0xFF] glyph3 = [0xFF,0xEF,0xDF,0x81,0xDF,0xEF,0xFF,0xFF] glyph4 = [0xFF,0xF7,0xFB,0x81,0xFB,0xF7,0xFF,0xFF] glyph5 = [0xFF,0xBB,0xD7,0xEF,0xD7,0xBB,0xFF,0xFF] glyph6 = [0xFF,0xFF,0xF7,0xEB,0xDF,0xBF,0xFF,0xFF] もしくは、独自のグラフィックを描いてみてください。