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Hack einer 16*32 RGB LED Matrix – Teil III Der Sketch

Nachdem im 2. Teil der praktische Aufbau den theoretischen Überlegungen des 1. Teiles folgte, nun die Betrachtung von Softwareseite.

Um den Sketch anfangs möglichst einfach zu gestalten, wird im einfachsten Fall einfach eine statische Adresse an die drei Adresspins A, B und C gelegt. Die beiden RGB Ports werden ebenfalls nur mit statischen Daten über HIGH Pegel bedient. Damit beschränkt sich der Sketch im Wesentlichen auf die for-Schleife zur Taktung des CLK Pins und die Steuerung der Kontrollpins OE und LAT. Da dieser sehr einfache Sketch auf Anhieb seine Funktion erledigte, habe ich diesen sofort erweitert. Auf dem nachfolgenden Bild ist das Ergebnis eines bereits etwas modifizierten Sketches zu sehen, bei dem ein Adresszähler mit implementiert ist. Aber der Reihe nach.

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Hack einer 16*32 RGB LED Matrix – Teil II Die Verdrahtung

Schrittweise Verdrahtung des Panels mit dem Arduino Uno

Im 1. Teil dieses Hackings sind einige theoretische Grundüberlegungen und Annahmen entwickelt worden. In diesem Teil folgt der praktische Aufbau. Bei entsprechenden Kenntnissen der angelsächsischen Sprache ist es am einfachsten dem Adafruit Tutorial zu folgen.

Die 5V Stromversorgung des Panels erfolgt über 2 Schraubklemmen oder eine separate 4-pol. Steckerleiste. Zwei identische Stiftleisten mit Wanne zur Datenübertragung befinden sich auf der Rückseite des Panels. Die Eingangsseite ist mit IN und die Ausgangsseite mit OUT beschriftet.

Pinbelegung 16-pol. Header
Quelle: Adafruit

Leider gibt es auch unterschiedliche Pinbezeichnungen der 16-pol, Stiftleiste. Der Latch-Pin LAT kann beispielsweise auch mit STB (Strobe) gekennzeichnet sein. Die Funktion ist aber offensichtlich identisch. Ähnliches gilt auch für die Farbsteuereingänge R1, G1, B1 und R2, G2, B2 welche auch als R0, G0, B0 und R1, G1, B1 bezeichnet sein können. header_beschriftungInnerhalb dieser Dokumentation wird aber weiterhin nur die Bezeichnung synonym zu RGB0 und RGB1 bzw. RGB Port 0 oder 1 verwendet.

Die sukzessive Verkabelung dieser Stiftleiste gelingt mit dem beigefügten header_masse_1Flachbandkabel am einfachsten und sichersten über die 4 mit GND bezeichneten Masseleitungen. Diese können sehr einfach mit einem Ohmmeter eindeutig ausgemessen werden. Alle 4 Leitungen werden mit GND des Arduinos verbunden. Auf dem nebenstehenden Foto sind dieses die vier blauen Leitungen.

Als nächstes lassen sich die sechs RGB Steuereingänge recht gut zuordnen uheader_rgbnd mit den Arduino Uno Pins 2 bis 6 verbinden. Aus Ermangelung an weiteren blauen Kabeln, sind die beiden Steuereingänge B0 und B1 für die blauen LEDs mit gelben Leitungen verkabelt. Für LEDs der Farben Rot und Grün kamen jedoch synonyme Farben zur Anwendung.

header_abc_adresseIm nun folgenden Schritt werden die 3 Adressleitungen A, B, C an die Arduino Kontakte A0 bis A2 angeschlossen. Wie eingangs bereits beschrieben, besteht das Display aus 8 Sektionen; jeweils 2 Zeilen werden immer parallel angesteuert, so dass hier 8 * 2 = 16 Zeilen adressiert werden können.header_clk_oe_

Im letzten Schritt werden die 3 verbleibenden Leitungen CLK und OE mit den Pins 8 und 9 verbunden und zu guter Letzt der LAT (STB) Pin mit Pin 10 des Arduino Uno, hier im Bild noch nicht verdrahtet.

Debugging des Panels

Die in Teil I unter Zusammenfassung beschriebene mögliche Vorgehensweise soll nun im nächsten Teil sukzessive mit Hilfe eines Arduino Sketches erprobt und die bisherigen Vermutungen ggf. korrigiert und ergänzt werden.

Das Stroboskop II – oder wie ich mich mit den Arduino Einschränkungen arrangiere

Im Arduino Hannover Blog http://arduino-hannover.de/2014/03/15/mein-paket-ein10w-power-led-modul/#more-842 hatte ich bereits meine ersten Erfahrungen mit meinem LED-Stroboskop zur Verfügung gestellt. Die ersten Schritte im Bereich von relativ langsamen Millisekunden und länger sind hier noch recht simpel nachvollziehbar und funktionieren alle wunderbar. Wenn jedoch bei höheren Frequenzen die Anforderungen in den Mikrosekundenbereich hinein steigen, erscheinen recht schnell diverse Fragezeichen. Der Sketch verhält sich nicht wie erwartet. Um das nicht nachvollziehbare Timingverhalten besser analysieren zu können, habe ich angefangen ganz einfache Sketche zu schreiben und die Ergebnisse dann mit einem Oscilloscope untersucht und nachfolgend dokumentiert. Das Stroboskop II – oder wie ich mich mit den Arduino Einschränkungen arrangiere weiterlesen