LED Matrix

Allgemeines

Die LED-Matrix besteht aus 64 RGB-LEDs, die alle einzeln über eine einzige Datenleitung programmiert werden können. Da die Matrix relativ viel Strom benötigt, schließen wir sie an eine externe Spannungsquelle an:

• Rotes Kabel : + Pol der externen Spannungsquelle (+5 V)
• Schwarzes Kabel: - Pol der externen Spannungsquelle (GND)
• Gelbes Kabel: Datenkabel: Port 6 am Arduino

Adafruit-Bibliothek

Für die Ansteuerung der Matrix benötigen wir die Adafruit_Neopixel Bibliothek, die wir wie üblich in der Arduino-IDE installieren.

Programm-Code

Programmiere folgenden Code:

#include <Adafruit_NeoPixel.h>

// Pin für die WS2812 LEDs
#define DATA_PIN 6

// Anzahl der LEDs in der Matrix
#define NUM_LEDS 64

// Erstellen eines NeoPixel-Objekts
Adafruit_NeoPixel matrix = Adafruit_NeoPixel(NUM_LEDS, DATA_PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

void setup() {
  matrix.begin();           // Initialisieren der NeoPixel-Matrix
  matrix.show();            // Alle LEDs ausschalten
  Serial.begin(9600);      // Serielle Kommunikation starten
  randomSeed(analogRead(0)); // Zufallsgenerator initialisieren
}

void loop() {
  for (int i = 0; i < NUM_LEDS; i++) {
    // Zufällig RGB-Farbe erzeugen
    int red = random(0, 256);    
    int green = random(0, 256);
    int blue = random(0, 256);
    matrix.setPixelColor(i, matrix.Color(red, green, blue));  // LED einschalten mit zufälliger Farbe
  }

  matrix.show();  // Aktualisieren der LEDs
  delay(500);    // Kurze Pause
}

Erläuterung des Codes

#include <Adafruit_NeoPixel.h>

Bindet die Neopixel-Bibliothek von Adafruit ein. Die WS2812-LEDs werden auch als Neopixel bezeichnet.

Adafruit_NeoPixel matrix = Adafruit_NeoPixel(NUM_LEDS, DATA_PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

Erzeugt das Objekt matrix, mit dem die LED-Matrix angesprochen werden kann.
Die Parameter haben folgende Bedeutung:

• NUM_LEDS: Anzahl der LEDs (64)
• DATA_PIN: Digitalpin, über den die Matrix angeschlossen ist (6)
• NEO_GRB: Die Reihenfolge in der Farbkanäle unserer LEDs angesteuert werden (Grün, Rot, Blau)
• NEO_KHZ800: Die LEDs werden mit einer Frequenz von 800 kHz angesteuert.

randomSeed(analogRead(0));

Mit diesem Befehl wird der Zufallsgenerator auf einen zufälligen Wert gesetzt. Hierzu verwendet man den Wert zwischen 0 und 1023 der gerade zufällig an Pin 0 anliegt.

int red = random(0, 256);

Setzt den Rot-Wert der Farbe auf eine Zufallszahl zwischen 0 und 255. Die obere Grenze wird 256 wird generell nicht erreicht.

matrix.setPixelColor(i, matrix.Color(red, green, blue));

Setzt die Farbe des Pixels mit der Nr. i auf den Farbwert, der in matrix.Color(r,g,b) definiert wird.

matrix.show();

Mit diesem Befehl werden die neuen Farben auf den LEDs angezeigt.

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