Matriz de LEDs 8x8

E a experîencia dessa vez foi controlar uma matriz de LEDs.

Foi usado um microcontrolador ATmega328 com bootloader Arduino, dois registradores 74HC595 e uma matriz de LEDs 8x8 com anodo comum.
Pode-se fazer um letreiro e infinitas animações.

A ideia seria mostrar como ampliar o número de saídas do Arduino utilizando registradores de deslocamento. Para cada registrador, você ganha 8 saídas. Nesse caso, temos dois registradores para controlar os 16 pinos da matriz.
Para utilizar mais de uma matriz, o ideal é utilizar um driver de LEDs, mas isso fica para um próximo post.

Segue o código e o esquema elétrico.

Yippie ki-yay!

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375 376 377 378 379 380 381 382 383 384 385 386 387 388 389 390 391 392 393 394 395 396

/*--------------------------------------------------------- Programa : MATRIZ DE LEDS 8X8 Autor : Fellipe Couto [ http://www.efeitonerd.com.br ] Data : 17/12/2011 ---------------------------------------------------------*/ #include <TimerOne.h> //http://www.arduino.cc/playground/Code/Timer1 int latchPin = 8; //Conectado ao pino 12 do 74HC595. int clockPin = 12; //Conectado ao pino 11 do 74HC595. int dataPin = 11; //Conectado ao pino 14 do 74HC595. byte led[8]; void setup(){ pinMode(latchPin,OUTPUT); pinMode(clockPin,OUTPUT); pinMode(dataPin,OUTPUT); Timer1.initialize(10000); //Timer de 10000 microssegundos (1/100 de um segundo). Timer1.attachInterrupt(screenUpdate); //Anexa a função screenUpdate ao timer de interrupção. } void loop(){ for (int i=0; i<2; i++){ linhaHorizontal(1); linhaVertical(1); linhaHorizontal(2); linhaVertical(2); } quadrados(); explode(); quadros(); coracao(); seta(); pisca(); piscaTudo(); randomico(); } void screenUpdate(){ //Função para exibir a imagem. byte row = B10000000; //Linha 1. for (byte k=0; k<9; k++){ digitalWrite(latchPin,LOW); //Abre o latch, para receber dados. shiftIt(~led[k]); //Envia o array LEDs (invertido). shiftIt(row); //Envia o número binário da linha. digitalWrite(latchPin,HIGH); //Fecha o latch, para enviar os dados do registrador para a matriz. row = row>>1; //Deslocamento para direita. } } void shiftIt(byte dataOut){ //Desloca 8 bits, com o menos significativo deslocado primeiro, durante o extremo ascendente do clock. boolean pinState; digitalWrite(dataPin,LOW); //Libera o registrador , deixando-o pronto para enviar dados. for (int i=0; i<8; i++){ //Para cada bit em dataOut, envia um bit. digitalWrite(clockPin,LOW); //Define clockPin como LOW, antes de enviar o bit. //Se o valor de dataOut e (E lógico) de uma mascara de bits forem verdadeiros, defina pinState como 1 (HIGH) if (dataOut & (1<<i)){ pinState = HIGH; } else{ pinState = LOW; } digitalWrite(dataPin,pinState); //Define dataPin como HIGH ou LOW, dependendo de pinState. digitalWrite(clockPin,HIGH); //Envia o bit no extremo ascendente do clock. digitalWrite(dataPin,LOW); } digitalWrite(clockPin,LOW); //Interrompe o deslocamento de dados. } void linhaHorizontal(int x){ switch (x){ case 1: //x = 1 (Desce) for (int j=0; j<8; j++){ for (int i=0; i<8; i++){ if (i==j){ led[i] = B11111111; } else{ led[i] = B00000000; } } delay(40); } break; case 2: //x = 1 (Sobe) for (int j=8; j>=0; j--){ for (int i=0; i<8; i++){ if (i==j){ led[i] = B11111111; } else{ led[i] = B00000000; } } delay(40); } break; } } void linhaVertical(int x){ switch (x){ case 1: //x = 1 (Direita) for (int j=0; j<8; j++){ for (int i=0; i<8; i++){ switch (j){ case 0: led[i] = B10000000; break; case 1: led[i] = B01000000; break; case 2: led[i] = B00100000; break; case 3: led[i] = B00010000; break; case 4: led[i] = B00001000; break; case 5: led[i] = B00000100; break; case 6: led[i] = B00000010; break; case 7: led[i] = B00000001; break; } } delay(40); } break; case 2: //x = 2 (Esquerda) for (int j=8; j>=0; j--){ for (int i=0; i<8; i++){ switch (j){ case 0: led[i] = B10000000; break; case 1: led[i] = B01000000; break; case 2: led[i] = B00100000; break; case 3: led[i] = B00010000; break; case 4: led[i] = B00001000; break; case 5: led[i] = B00000100; break; case 6: led[i] = B00000010; break; case 7: led[i] = B00000001; break; } } delay(40); } break; } } void quadrados(){ int tempo = 100; for (int i=0; i<20; i++){ //Quadro 1 for (int j=0; j<4; j++){ led[j] = B11110000; } for (int j=4; j<8; j++){ led[j] = B00000000; } delay(tempo); //Quadro 2 for (int j=0; j<4; j++){ led[j] = B00001111; } for (int j=4; j<8; j++){ led[j] = B00000000; } delay(tempo); //Quadro 3 for (int j=0; j<4; j++){ led[j] = B00000000; } for (int j=4; j<8; j++){ led[j] = B00001111; } delay(tempo); //Quadro 4 for (int j=0; j<4; j++){ led[j] = B00000000; } for (int j=4; j<8; j++){ led[j] = B11110000; } delay(tempo); tempo -= 5; } } void explode(){ int tempo = 80; for (int j=0; j<10; j++){ for (int i=0; i<8; i++){ led[i] = B00000000; } delay(tempo); //----------------- led[0] = B00000000; led[1] = B00000000; led[2] = B00000000; led[3] = B00011000; led[4] = B00011000; led[5] = B00000000; led[6] = B00000000; led[7] = B00000000; delay(tempo); //----------------- led[0] = B00000000; led[1] = B00000000; for (int i=3; i<6; i++){ led[i] = B00111100; } led[6] = B00000000; led[7] = B00000000; delay(tempo); //----------------- led[0] = B00000000; for (int i=1; i<7; i++){ led[i] = B01111110; } led[7] = B00000000; delay(tempo); //----------------- for (int i=0; i<8; i++){ led[i] = B11111111; } delay(tempo); } } void quadros(){ int tempo = 200; for (int j=0; j<10; j++){ led[0] = B11111111; led[1] = B10000001; led[2] = B10111101; led[3] = B10100101; led[4] = B10100101; led[5] = B10111101; led[6] = B10000001; led[7] = B11111111; delay(tempo); //----------------- for (int i=0; i<8; i++){ led[i] = ~led[i]; } delay(tempo); } } void coracao(){ int tempo = 300; for (int j=0; j<5; j++){ led[0] = B01100110; led[1] = B11111111; led[2] = B11111111; led[3] = B11111111; led[4] = B11111111; led[5] = B01111110; led[6] = B00111100; led[7] = B00011000; delay(tempo); //----------------- for (int i=0; i<8; i++){ led[i] = B00000000; } delay(tempo/2); } } void seta(){ int tempo = 200; for (int j=0; j<10; j++){ //Pra cima. led[0] = B00011000; led[1] = B00111100; led[2] = B01111110; led[3] = B00011000; led[4] = B00011000; led[5] = B00011000; led[6] = B00011000; led[7] = B00011000; delay(tempo); //----------------- //Pra esquerda. led[0] = B00000000; led[1] = B00100000; led[2] = B01100000; led[3] = B11111111; led[4] = B11111111; led[5] = B01100000; led[6] = B00100000; led[7] = B00000000; delay(tempo); //----------------- //Pra baixo. led[0] = B00011000; led[1] = B00011000; led[2] = B00011000; led[3] = B00011000; led[4] = B00011000; led[5] = B01111110; led[6] = B00111100; led[7] = B00011000; delay(tempo); //----------------- //Pra direita. led[0] = B00000000; led[1] = B00000100; led[2] = B00000110; led[3] = B11111111; led[4] = B11111111; led[5] = B00000110; led[6] = B00000100; led[7] = B00000000; delay(tempo); tempo -= 10; } } void pisca(){ int tempo = 200; for (int j=0; j<30; j++){ led[0] = B10101010; led[1] = B01010101; led[2] = B10101010; led[3] = B01010101; led[4] = B10101010; led[5] = B01010101; led[6] = B10101010; led[7] = B01010101; delay(tempo); for (int i=0; i<8; i++){ led[i] = ~led[i]; } delay(tempo); tempo -= 5; } } void piscaTudo(){ int tempo = 50; for (int j=0; j<30; j++){ for (int i=0; i<8; i++){ led[i] = B11111111; } delay(tempo); for (int i=0; i<8; i++){ led[i] = B00000000; } delay(tempo); } } void randomico(){ int tempo = 70; int p = 0; randomSeed(analogRead(0)); //Para o random ficar aleatorio, sem repetir a sequencia. for (int i=0; i<40; i++){ p = random(200); led[0] = p; p = random(200); led[1] = p; p = random(100); led[2] = p; p = random(200); led[3] = p; p = random(100); led[4] = p; p = random(200); led[5] = p; p = random(100); led[6] = p; p = random(200); led[7] = p; delay(tempo); } }