LED MATRIX動(dòng)畫時(shí)間、日期、溫度和濕度開源

描述

在本教程中，我們將學(xué)習(xí)如何使用 LED 矩陣 MAX7219、溫度和濕度傳感器 DHT11 和 RTC DS1307 模塊來顯示當(dāng)前溫度、濕度、時(shí)間和日期。

觀看視頻！

第 1 步：您需要什么

• Arduino UNO（或任何其他 Arduino）
• LED矩陣。我們將使用 FC-16 模塊，它具有四個(gè)級(jí)聯(lián)的 8×8 LED 矩陣顯示器和每個(gè)顯示器的內(nèi)置 MAX7219 LED 驅(qū)動(dòng)器。
• 面包板
• 跳線
• RTC DS1307 模塊
• DHT11傳感器
• Visuino 程序：下載 Visuino

第 2 步：電路

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• 將 RTC DS1307 模塊引腳[VCC] 連接到 Arduino 引腳[5V]
• 將 RTC DS1307 模塊引腳[GND] 連接到 Arduino 引腳[GND]
• 將 RTC DS1307 模塊引腳[SDA] 連接到 Arduino 引腳[SDA]
• 將 RTC DS1307 模塊引腳[SCL] 連接到 Arduino 引腳[SCL]
• 將 DHT11 傳感器引腳 [GND] 連接到 Arduino 引腳 [GND]
• 將 DHT11 傳感器引腳 [VCC] 連接到 Arduino 引腳 [5V]
• 將 DHT11 傳感器信號(hào)引腳 [S] 連接到 Arduino 數(shù)字引腳 [4]
• 將 LED 矩陣引腳 [VCC] 連接到 Arduino 引腳 [5V]
• 將 LED 矩陣引腳 [GND] 連接到 Arduino 引腳 [GND]
• 將 LED 矩陣引腳 [DIN] 連接到 Arduino 數(shù)字引腳 [11]
• 將 LED 矩陣引腳 [CS] 連接到 Arduino 數(shù)字引腳 [10]
• 將 LED 矩陣引腳 [CLK] 連接到 Arduino 數(shù)字引腳 [13]

注意：另請閱讀下面的故障排除部分

第 3 步：啟動(dòng) Visuino，并選擇 Arduino UNO 板類型

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Visuino：https ://www.visuino.eu也需要安裝。下載免費(fèi)版本或注冊免費(fèi)試用。

啟動(dòng)Visuino，如第一張圖所示點(diǎn)擊Visuino中Arduino組件（圖1）上的“工具”按鈕出現(xiàn)對話框時(shí)，選擇“Arduino UNO”，如圖2所示

第 4 步：在 Visuino 中添加組件

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• 添加2X“比較整數(shù)值”組件
• 添加 2X“數(shù)字（布爾）值”組件
• 添加“延遲”組件
• 添加“數(shù)字多源合并”組件
• 添加“時(shí)鐘發(fā)生器”組件
• 添加2X“計(jì)數(shù)器”組件
• 添加“ Maxim LED Display Controller SPI MAX7219/MAX7221 ”組件
• 添加“日期/時(shí)間值”組件
• 添加“實(shí)時(shí)時(shí)鐘（RTC）DS1307 ”組件
• 添加“解碼（拆分）日期/時(shí)間”組件
• 添加4X“格式化文本”組件
• 添加“ DHT11 ”組件
• 添加“ Text Mux(多通道切換) ”組件
• 添加“整數(shù)多源”組件

第 5 步：在 Visuino 設(shè)置組件中

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• 選擇“ Delay1 ”并在屬性窗口中將“Interval (uS)”設(shè)置為 5000000
• 選擇“ DigitalValue2 ”并在屬性窗口中將“ Value ”設(shè)置為 True
• 選擇“ ClockGenerator1 ”并在屬性窗口中將“頻率”設(shè)置為 10 并選擇“啟用”并單擊 Pin 圖標(biāo)并選擇“ Boolean SinkPin ”
• 選擇“ Counter1 ”并在屬性窗口中將Max>Roll Over設(shè)置為 False 并將Max>Value設(shè)置為 5
• 選擇“ Counter1 ”并在屬性窗口中將Min>Value設(shè)置為 -8
• 選擇“ Counter1 ”并在屬性窗口中將“ Reversed ”設(shè)置為 True
• 選擇“ CompareValue1 ”并在屬性窗口中將“ Value ”設(shè)置為 5
• 選擇“ Counter2 ”并在屬性窗口中將Max>Value設(shè)置為 3
• 選擇“ Counter2 ”并在屬性窗口中將Min>Value設(shè)置為 0
• 選擇“ IntegerMultiSource1 ”并在屬性窗口中設(shè)置為Output Pins to 3
• 雙擊“ LedController1 ”并在“Pixel Groups”窗口中將“ 2D Graphics ”拖到左側(cè)
• 并在屬性窗口中將“水平鏡像”設(shè)置為真，將“水平反轉(zhuǎn)”設(shè)置為真，并將“寬度”設(shè)置為 32
• 還在屬性窗口中選擇“元素”，然后單擊 3 點(diǎn)按鈕

在元素窗口中拖動(dòng)：

• 左側(cè)的“ Text Field ”并在屬性窗口中將“ Wrap ”設(shè)置為False，然后單擊“ X ”引腳按鈕并選擇“ Integer Sink Pin ”并單擊“ Y ”引腳按鈕并選擇“ Integer Sink銷"
• “填充屏幕”到左側(cè)

關(guān)閉“元素”窗口

關(guān)閉“像素組”窗口

• 選擇“ DateTimeValue1 ”并在屬性窗口中將“ Value ”設(shè)置為您當(dāng)前的日期和時(shí)間
• 選擇“ TextMux1 ”并在屬性窗口中將“ Input Pins ”設(shè)置為 4
• 選擇“ FormattedText1 ”并在屬性窗口中將“ Text ”設(shè)置為%0%1
• 雙擊“ FormattedText1 ”并在元素窗口中
• 將“ Analog Element ”拖到左側(cè)并在屬性窗口中將“ Precision ”設(shè)置為1
• 將“文本元素”拖到左側(cè)并在屬性窗口中將“初始值”設(shè)置為 C

關(guān)閉元素窗口

• 選擇“ FormattedText2 ”并在屬性窗口中將“ Text ”設(shè)置為%0%1
• 雙擊“ FormattedText2 ”并在元素窗口中
• 將“ Analog Element ”拖到左側(cè)并在屬性窗口中將“ Precision ”設(shè)置為0
• 將“文本元素”拖到左側(cè)并在屬性窗口中將“初始值”設(shè)置為 %

關(guān)閉元素窗口

• 選擇“ FormattedText3 ”并在屬性窗口中將“ Text ”設(shè)置為%0:%1
• 雙擊“ FormattedText3 ”并在元素窗口中
• 將2X “文本元素”拖到左側(cè)

關(guān)閉元素窗口

• 選擇“ FormattedText4 ”并在屬性窗口中將“Text”設(shè)置為%0.%1
• 雙擊“ FormattedText4 ”并在元素窗口中
• 將 2X“文本元素”拖到左側(cè)

關(guān)閉元素窗口

第 6 步：在 Visuino Connect 組件中

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• 將“ DateTimeValue1 ”引腳輸出連接到“ RealTimeClock1 ”引腳設(shè)置
• 將“ RealTimeClock1 ”引腳控制 I2C 連接到Arduino引腳 I2C In
• 將“ RealTimeClock1 ”引腳輸出連接到“ DecodeDateTime1 ”引腳輸入
• 將“ DecodeDateTime1 ”引腳“月”連接到“ FormattedText4 >“ TextElement2 ”引腳
• 將“ DecodeDateTime1 ”引腳“Day”連接到“FormattedText4 > “TextElement1”引腳 In
• 將“ DecodeDateTime1 ”引腳“Hour”連接到“FormattedText3 > “TextElement1”引腳
• 將“ DecodeDateTime1 ”引腳“Minute”連接到“FormattedText3 > “TextElement2”引腳
• 將“ HumidityThermometer1 ”引腳傳感器連接到Arduino板數(shù)字引腳 [4]
• 將“ HumidityThermometer1 ”引腳溫度連接到“FormattedText1> AnalogElement1”引腳輸入
• 將“HumidityThermometer1”引腳濕度連接到“FormattedText2>AnalogElement1”引腳輸入
• 將“ FormattedText1 ”引腳輸出連接到“ TextMux1 ”引腳[0]
• 將“ FormattedText2 ”引腳輸出連接到“ TextMux1 ”引腳[1]
• 將“ FormattedText3 ”引腳輸出連接到“ TextMux1 ”引腳[2]
• 將“ FormattedText4 ”引腳輸出連接到“ TextMux1 ”引腳[3]
• 將“ TextMux1 ”引腳輸出連接到“LedController1 > Text Field”引腳輸入
• 將“ CompareValue2 ”引腳輸出連接到“ Delay1 ”引腳“Start”和“ DigitalValue1 ”引腳時(shí)鐘
• 將“ Delay1 ”引腳輸出連接到“ DigitalValue2 ”引腳時(shí)鐘
• 將“ DigitalValue1 ”引腳輸出連接到“ DigitalMultiMerger1 ”引腳[0]
• 將“ DigitalValue2 ”引腳輸出連接到“ DigitalMultiMerger1 ”引腳 [1]
• 將“ DigitalMultiMerger1 ”引腳輸出連接到“ ClockGenerator1 ”引腳“啟用”
• 將“ ClockGenerator1 ”引腳時(shí)鐘連接到“ Counter1 ”引腳輸入
• 將“ Counter1 ”引腳輸出連接到“ IntegerMultiSource1 ”引腳輸入，“ CompareValue1 ”引腳輸入和“ CompareValue2 ”引腳輸入
• 將“ CompareValue1 ”引腳輸出連接到“ Counter2 ”引腳輸入
• 將“ Counter2 ”引腳輸出連接到“ TextMux1 ”引腳選擇
• 將“ IntegerMultiSource1 ”引腳 [0] 連接到“LedController1 > 文本字段”引腳 Y
• 將“ IntegerMultiSource1 ”引腳 [1] 連接到“LedController1 > Fill Screen”引腳時(shí)鐘
• 將“ IntegerMultiSource1 ”引腳 [2] 連接到“LedController1 > Text Field”引腳時(shí)鐘
• 將“ LedController1 ”引腳輸出 SPI 連接到Arduino 板引腳 SPI In
• 將“ LedController1 ”引腳芯片選擇連接到Arduino 板數(shù)字引腳 [10]

第 7 步：生成、編譯和上傳 Arduino 代碼

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在 Visuino 中，在底部單擊“構(gòu)建”選項(xiàng)卡，確保選擇了正確的端口，然后單擊“編譯/構(gòu)建和上傳”按鈕。

第 8 步：播放

如果您為 Arduino UNO 模塊供電，LED 矩陣將開始從底部到頂部顯示溫度、濕度、時(shí)間和日期。

恭喜！您已經(jīng)使用 Visuino 完成了您的項(xiàng)目。還附上了我為本教程創(chuàng)建的 Visuino 項(xiàng)目文件，您可以下載并在 Visuino 中打開它：

第 9 步：故障排除

在我的情況下，當(dāng)為 Arduino 供電時(shí)，LED 矩陣閃爍并且文本沒有完全顯示。這是因?yàn)?MAX7219 芯片對任何電壓干擾都非常敏感。

為了解決這個(gè)問題，我在 LED Matrix VCC(+) 和 GND(-) 之間添加了一個(gè) 47uf 電解電容，確保正確連接電容，+ on (VCC) 和 - on (GND)