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2016. 2. 8. 22:56

74HC595 hello world! 아두이노/출력2016. 2. 8. 22:56

우노는 I/O핀이 총 20개인데 74HC595를 사용하면 핀 3개를 이용해서 사용할 포트를 거의 무한대로 늘릴 수 있다!!!

74HC595는 시프트 레지스터 중 하나인 직렬 입력/병렬 출력 시프트 레지스터에여.

칩 하나당 데이터 핀1에 8개의 출력을 병렬로 낼 수 있다는 것이죠!

그 원리는 테블렛을 산 기념으로 동영상으로 설명 ㅋㅋ

회로:

 

ST_CP에 1uF 커패시터가 GND와 연결되어 있는데, 이게 없으면 업로드 할 때, LED가 다 꺼진다.

즉, 업로드 전 LED상태 -> LED다 꺼짐-> 업로드한 LED상태로 ...

별 문제는 아니지만 왜 이런 현상이 일어나는지는 잘 모르겠다.

1uF을 붙여주면 업로드 전 LED상태 -> 업로드한 LED상태로 정상적으로 넘어간다.

 

 

이미지 뽑기:

http://www.georgegardner.info/electronics/arduino/easy-font-creation-for-led-matrix-from-truetype-system-fonts.html

이 사이트에서 글 읽다가 엄청난 프로그램 발견!!
http://www.mikroe.com/glcd-font-creator/#/ GLCD font creator라는 무료 프로그램이다.
이 프로그램은 이용하면 원하는 이미지를 내가 그리면 자동으로 16진수로 나온다.
원래는 노가다로 해야됨... ㅋㅋ
예를 들어 파일->뉴폰트->뉴를 클릿해서 내가 다음과 같은 이미지를 그리면~

 

 

그리고 파일->뉴폰트->임폴트를 누르고 mikro C를 누르면 아래와 같이 16진수가 나옴

 

 

 

코드:

위에서 설명한 595의 원리를 이용해서 다음 이미지를 순차적으로 한줄로 나오게 해봤다.

그러므로 만든 것을 좌우로 빠르게 흔들면 다음과 같은 이미지를 볼 수 있을 것이다.

이것은 POV 즉, 잔상효과의 기본 원리가 되죵

 

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const int DS = 2;
const int SH_CP = 3;
const int ST_CP = 4;
int image[]={0x08, 0x18, 0x3C, 0x7E, 0xFF, 0x7E, 0x3C, 0x18};
 
void setup()
{
  pinMode(DS, OUTPUT);
  pinMode(SH_CP, OUTPUT);
  pinMode(ST_CP, OUTPUT);
}
 
void loop()
{
  for(int i=0; i<8; i++){
  update74595(image[i]);
  delay(500);
  }
}
 
void update74595(int data)
{
  digitalWrite(ST_CP, LOW);
  shiftData(DS, SH_CP, data);
  digitalWrite(ST_CP, HIGH);//rising edge on storage register
}
 
void shiftData(int DS, int SH_CP, int data)
{
  for(int i=7; i>=0; i--)
  {
    digitalWrite(SH_CP, LOW);
    boolean oneBit = bitRead(data, i);
    digitalWrite(DS, oneBit);
    digitalWrite(SH_CP, HIGH);//rising edge on shift register
  }
}

 

 

 

:
Posted by youjin.A

위와 같이 찰리플랭싱 회로로 연결되어 있는 상태에서 불빛을 이동시키는 것을 해본다. 

 

부품:

앞에서 만든 charlieplexing 모듈(330옴 저항 4개, LED 12개)

 

회로:

 

 

코드:

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const int pins[] = {2, 3, 4,5};
const int pairs[][2]={{1,0},{2,0},{2,1},{3,0},{3,1},{3,2}};
int numberOfPins = sizeof(pins)/sizeof(pins[0]);
int sizeOfLeds= numberOfPins * (numberOfPins-1);
int top[][12]={
{1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0},
{1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0},
{1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0},
{1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0},
{1,1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0},
{1,1,1,1,1,1,0,0,0,0,0,0},
{0,1,1,1,1,1,1,0,0,0,0,0},
{0,0,1,1,1,1,1,1,0,0,0,0},
{0,0,0,1,1,1,1,1,1,0,0,0},
{0,0,0,0,1,1,1,1,1,1,0,0},
{0,0,0,0,0,1,1,1,1,1,1,0},
{0,0,0,0,0,0,1,1,1,1,1,1},
{0,0,0,0,0,0,0,1,1,1,1,1},
{0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,1,1},
{0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,1},
{0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,1},
{0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1},
{0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0}};
 
int sizeOfRow = sizeof(top)/sizeof(top[0]);
int sizeOfCol = sizeof(top[0])/sizeof(top[0][0]);
 
void setup()
{
}
 
void loop()
{
  for(int i=0; i<sizeOfRow; i++)
  showCharlieplexing(top[i], 100);  
}
 
void showCharlieplexing(int * image, unsigned long duration)
{
  unsigned long start = millis();
  while( start + duration > millis())
     multiplexing(image);
}
 
//repeat on instant
void multiplexing(int * image)
{
     for(int j=0; j<sizeOfCol; j++)
     {
      int pixel = image[j];
      setLed(j, pixel);
    
      delayMicroseconds(300);
      //delay(100);
  
      setLed(j, LOW);  
     }
}
  
void setLed(int led, boolean state)
{
 //check the OUTPUT pins
  int indexA = pairs[led/2][0];
  int indexB = pairs[led/2][1];
  int pinA = pins[indexA];
  int pinB = pins[indexB];
 
  for(int i=0; i < numberOfPins ; i++) 
  {
    //make rest of pins INPUT mode
   if(state == 1)
   if(pins[i] != pinA && pins[i] != pinB)
    {pinMode(pins[i], INPUT);
     digitalWrite(pins[i], LOW);}
    //make the pins INPUT mode 
   if(state == 0)
   if(pins[i] == pinA || pins[i] == pinB)
    {pinMode(pins[i], INPUT);
     digitalWrite(pins[i], LOW);
     return;}
  }
 
 //if even, right way. if odd, changed.    
  pinMode(pinA, OUTPUT);
  pinMode(pinB, OUTPUT);
  if(led % 2 == 0)
  {digitalWrite(pinA, HIGH);
   digitalWrite(pinB, LOW);}
   else
  {digitalWrite(pinA, LOW);
   digitalWrite(pinB, HIGH);}
}

 


:
Posted by youjin.A

부품:

charlieplexing 모듈(330옴 저항 4개, LED 12개)

 

부품설명:

앞서 했던 8*8 도트 매트릭스는 이미 만들어진 회로를 산 것이였습니다.

이번 charlieplexing 모듈은 만들어 보겠습니다. 

이 방법으로 핀4개로 LED 12를 제어할 수 있습니다.  

330옴 저항과 4개와 LED 12개를 위와 같이 연결합니다.

charlieplexing 회로의 원리는

LED는 오직 애노드가 캐소드보다 양극일 때만 켜진다는 사실입니다. 

즉, LED3은 오직!! 핀0이 HIGH이고 핀2가 LOW일만 켜지잖아요? 

이 방법을 사용하면  

5개의 핀으로 5*4=20개의 LED 

6개의 핀으로 6*5=30개의 LED 

7개의 핀으로 7*6=42개의 LED를 제어할 수 있습니다. 

 

회로: 

아두이노 디지털 핀 2,3,4,5에 연결합니다.

우리는 여기서 0~5의 LED를 켜보겠습니다.

 

코드:

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const int pins[] = {2, 3, 4,5};
const int pairs[][2]={{1,0},{2,0},{2,1},{3,0},{3,1},{3,2}};
int numberOfPins = sizeof(pins)/sizeof(pins[0]);
int sizeOfLeds= numberOfPins * (numberOfPins-1);
 
void setup()
{
}
 
void loop()
{
  //light LED useing multipexing one by one in sequence
  multiplexing(6);   
}
 
//repeat on instant
void multiplexing(byte Level)
{
  for(int i=0 ; i<sizeOfLeds ; i++)
   {
    if(i<Level)
    setLed(i, HIGH);
    else
    setLed(i, LOW);
    
    delayMicroseconds(300);
    //delay(300);
  
    setLed(i, LOW);  
   }
}
  
void setLed(int led, boolean state)
{
 //check the OUTPUT pins
  int indexA = pairs[led/2][0];
  int indexB = pairs[led/2][1];
  int pinA = pins[indexA];
  int pinB = pins[indexB];
 
  for(int i=0; i < numberOfPins ; i++) 
  {
    //make rest of pins INPUT mode
   if(state == 1)
   if(pins[i] != pinA && pins[i] != pinB)
    {pinMode(pins[i], INPUT);
     digitalWrite(pins[i], LOW);}
    //make the pins INPUT mode 
   if(state == 0)
   if(pins[i] == pinA || pins[i] == pinB)
    {pinMode(pins[i], INPUT);
     digitalWrite(pins[i], LOW);
     return;}
  }
 
 //if even, right way. if odd, changed.    
  pinMode(pinA, OUTPUT);
  pinMode(pinB, OUTPUT);
  if(led % 2 == 0)
  {digitalWrite(pinA, HIGH);
   digitalWrite(pinB, LOW);}
   else
  {digitalWrite(pinA, LOW);
   digitalWrite(pinB, HIGH);}
}

 

 

코드설명:

우선, charliepexing 회로를 제어하는 것을 이해하기 위해서

가장 아래에 있는 setLed() 함수부터 설명하겠습니다. 

setLed(LED번호, HIGH)는 LED를 켜고, setLed(LED번호, LOW)는 LED를 끕니다. 

setLed(LED번호, HIGH)부터 설명할게요~ 

각 LED를 켜기위해서는 핀의 상태는 다음과 같아야 합니다. 

 LED

 핀

 0

10 

11 

 1

 L

 H

0

0

L

I

H

H

I

I

L

I

H

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

I

H

I

L

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

L

I

I

H

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

H

I

I

L

그래서 맨먼저 LED 번호를 입력받으면,

OUTPUT핀을 체크합니다. 여기서 OUTPUT은 HIGH와 LOW를 설정하는 것이죠~

그리고 변수 pinA와 pinB에 아두이노 핀 번호를 저장합니다.

예를 들어, LED0을 켜려면,

OUTPUT핀은 1과 0이고,

pinA와 pinB에 아두이노 핀 번호 2와 3을 저장합니다.

다음으로, HIGH이니까 (state==1)인 경우,

OUTPUT핀이 아닌 핀들은 INPUT모드로 설정합니다.

그래서 다른 핀들이 켜지지 않도록 합니다.

예를 들어, LED0인 경우 2,3번 핀은 I모드가 되는 거죠.

다음으로, LED번호가 짝수일 경우에는 pinA를 H로 pinB를 L로 설정하고,

LED번호가 홀수일 경우에는 pinA를 L로 pinB를 H로 설정합니다.

예를 들어, LED0인 경우 1번 핀이 H, 2번 핀이 L로 설정됩니다.

이렇게 해서 LED번호를 입력하면 분홍색 표와 같이 핀이 설정 되는 것입니다.

setLed(LED번호, LOW)는 중간에 if(state == 0)을 보세요. 

이 경우에는, 위에서 체크하여 pinA,B에 저장된 핀들이  

INPUT모드로 설정되어 입력된 LED가 꺼지게 되죠. 

그리고 return; 때문에 함수가 종료되죠. 

이제 charlieplexing 제어를 이해하셨나요?  

결국 켜고자 하는 LED를 입력받아서 분홍색 표와 같이 핀들을 설정하는 것이죠^^! 

 

 

그럼, 코드의 처음부터 설명하겠습니다. 

loop()함수를 보세요.  

multiplexing()함수에 6이 입력되에 있는 데, 이것은 6개의 LED를 켠다는 것입니다. 

그럼,  multiplexing()함수를 이해해 보겠습니다. 

백문이 분허일견이죠?  

delayMicroseconds(300);  //delayMicroseconds(300); 

 //delay(300);을                delay(300);                   으로 바꾸어 업로드 해봅시다 

그럼 앞서와 같이 LED가하나하나 씩 순서대로 켜집니다. 

이것을 setLed()함수로 구현한 것이죠! 

이렇게 하여 우리가 보기에는 동시에 켜진것으로 인식되는 것이죠!     


:
Posted by youjin.A

부품:

세븐 세그먼트SR-4156K, MAX7221 1개, 10K저항 1개, 0.1uF과 10uF커패시터 1개씩

 

부품설명:


<그림 1>과 <그림 2>는 각각 SR-4156K와 MAX7221의 핀 배치입니다.

3.10에서는 아두이노 핀을 12개 사용했지만

24P DIP IC인 MAX7221를 이용하여

아두이노의 3개의 핀만으로 같은 디스플레이를 구현하겠습니다~

<표 1>은 MAX7221의 각 핀의 역할을 나타내고 있습니다.

이번에 사용하는 핀은 GND와 V+를 포함해서  

SEG DP~SEG G, DIG0~DIG3, CS, CLK, DIN, ISET핀들 입니다.  

우선 SEG DP~SEG G 핀들은 세븐 세그먼트에 각각 연결하는 핀이구요~

DIG0~DIG3또한 세븐 세그먼트의 Digit핀들과 각각 매칭시키는 핀입니다.

CS핀이 LOW상태일 때만, 

아두이노에서 MAX7221에 데이터가 보내져서 저장됩니다. 

CLK는 아두이노로부터의 클락이 입력되어,  

MAX7221의 내부 쉬프트 레지스터로 이동합니다. 

DIN은 데이터가 입력됩니다.

마지막으로, ISET는 세그먼트LED에 흐르는 최대 전류를 설정하기 위해서,  

외부 저항과 연결하여 V+와 연결합니다.  

 

회로연결:

첫번째 부분은 7-세그먼트와 MAX7221을 연결하는 부분입니다.

7-세그먼트와 MAX7221의 SEG dp,a,b,c,d,e,f,g를 각각 매칭하고,

7-세그먼트의 맨 오른쪽 Digit부터 순서대로 0, 1, 2, 3의 Digit를 각각 매칭합니다.

두번째 부분은 아두이노에서 MAX7221에 신호를 보내기위해서 연결하는 부분입니다.

아두이노와 MAX7221의 핀을 회로와 맞게 연결해야합니다~

세번째는 부분은 칩에 전원을 연결하는 부분입니다.

A부분은 GRD와 , B부분은 V+와 연결합니다.

B부분의 18핀에 연결되어 있는 저항을 연결하지 않으면 LED가 켜지지 않습니다.

이 저항은 LED에 흐를 최대전류를 제어하기 위해 사용합니다.

저는 33K를 사용했습니다.

10K를 사용하면 더 밝아집니다.

그리고 그림에는 나와있지 않지만,  

A와 B에 0.1uF과 10uF커패시터을 병렬로 연결합니다. 

왜냐하면 LED가 켜지거나 꺼질때 발생되는 잡음을 예방하기 위해서 입니다. 

 

코드: 

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33
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37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
#include <SPI.h>
 
const int CS = 10;
const int numberOfDigits = 4;
 
void setup()
{
  //initialize SPI
  SPI.begin();
  pinMode(CS, OUTPUT);
  //when CS pin LOW, All SPI commands are received by that chip.
  digitalWrite(CS, LOW);
  sendCommand(12, 1);
  sendCommand(15, 0);
  sendCommand(10, 8);
  sendCommand(11, numberOfDigits);
  sendCommand(9, 255);
  //until it is set HIGH.
  digitalWrite(CS, HIGH);
}
 
void loop()
{
  for(int n=0; n<10000; n++)
  {display4Number(n);
   delay(100);}
}
 
//This function extracts the value of each digit
void display4Number( int number )
{
  for(int i = 1; i <= numberOfDigits; i++)
  {
    byte character = number % 10;
    //suppress zeros
    if( (i>1) && (number == 0) )
    character = 0xf;
    
    sendCommand(i, character);
    
    number = number / 10;
  }
}
 
//This function sends the value of each digit to the MAX7221.
void sendCommand( int command, int value)
{
  digitalWrite(CS, LOW);
  SPI.transfer(command);
  SPI.transfer(value);
  digitalWrite(CS, HIGH);
}

 

 

코드설명:

우선, 아두이노에는 SPI(본체에 연결하는 주변접속기)장치와 통신을 할 수 있도록 하는  

SPI라이브러리가 포함되어있습니다. 

그래서 #include <SPI.h>로 라이브러리를 불러왔습니다.

여기서는 두개의 라이브러리 함수가 사용되고 있습니다.

하나는 setup()함수 부분에 SPI.begin()으로  

MAX7221을 초기화합니다. 

그리고 또 하나는 sendCommand()함수 부분에 SPI.transfer()으로  

SPI메세지를 보내는 함수입니다. 

그 다음으로, setup()함수 내부을 보세요.

CS핀이 LOW상태가 된후,

sendCommand()함수로 MAX7221에 여러가지 명령을 보냄니다.

그리고 CS핀을 다시 HIGH로 만듭니다.

아래부분에 sendCommand()함수를 보면 입력된 두 값이

SPI.transfer()함수에 의하여 MAX7221에 보내졌다는 것을 알 수 있습니다.

각각의 명령은 식별자 값으로 되어있기때문에,

보낸 명령들을 이해하기 위해서는 표 2의 오른쪽에 HEX CODE를 봐야합니다.

sendCommand(12, 1)은 셧다운 모드로 설정한 것입니다.

sendCommand(15. 0)은 디스플레이 테스트를 끈것입니다.

sendCommand(10, 8)은 강도를 조절한 것으로

0~15의 범위중에서 중간인 8로 설정했습니다.

sendCommand(11, numberOfDigits)는 MAX7221에서  

4Digit까지의 스캔으로 제한한 것입니다. 

sendCommand(9, 255)는 표준 7-세그먼트를 사용할 수 있도록 설정한 것입니다.

그 다음으로, loop()함수를 보시죠.

0~9999까지의 수가 display4Number()함수에 입력됩니다.

그러면 display4Number()함수를 이해해 보겠습니다.

display4Number()함수는 4자리수가 입력되면

각각의 디지트와 수를 추출하는 함수입니다.

예를 들어 4자리수가 2457이면

(디지트, 수)로 표현했을 때

(1, 7) (2, 5) (3, 4) (4, 2)로 추출하여  

이 값들을 sendcommand()함수에 보내는 것입니다. 

이 명령들을 이해하기 위해서 다시 <표2>의 HEX CODE를 봐야겠네요~

식별자값으로 1~8까지는 각각의 디지트를 의미합니다.

그러니까 sendcommand(1, 7)은 Digit0에 숫자 7을 나타내어라

sendCommand(2, 5)는 Digit1에 숫자 5를 나타내어라

sendCommand(3, 4)는 Digit2에 숫자 4를 나타내어라

sendCommand(4, 2)는 Digit3에 숫자 2를 나타내어라라는 명령인거죠.

그리고 

 if( (i>1) && (number == 0) )

      character = 0xf  

이 코드는 숫자가 0012일 때

앞의 두 디지트는 켜지 않고 12만 켜지게 하는 것입니다.

식별자값 0xf는 세그먼트를 끄는 값이기 때문입니다.

[출처] [세븐세그먼트] 3|작성자 DEW


:
Posted by youjin.A
부품:
세븐 세그먼트 SR-4156K, 1K옴 저항 8개
 
부품설명:
SR-4156K는 단순히 세븐 세그먼트가 4개 합쳐진 것 입니다.
앞의 FND507는 공통 양극 이였지만
이것은 공통 음극입니다.

공통 음극 핀은 각 세븐 세그먼트에 하나씩있고,
a, b, c, d, e, f, g, dp핀은 각 세븐 세그먼트의 같은 단자끼리 연결되어 있습니다.
즉, a는 a끼리 묶여서 하나의 핀을 이루고 있는 것이죠.
그래서 핀이 총 12갠데 각 핀의 역할은 그림과 같습니다.
 
회로연결:
SR-4156K가 아니더라도 다음과 같이 연결하면 됩니다.
우선 각 LED의 양극부분인 a, b, c, d, e, f, g, dp는 각각 1K저항에 연결한 뒤
차례대로 아두이노의 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9번핀에  연결합니다.
그다음 각 세븐 세그먼트의 공통 음극 0,1,2,3번핀은
차례대로 아두이노의 10,11,12,13번 핀에 연결합니다.
우선 회로가 제대로 연결되었는지를 확인하기 위해
다음의 코드를 업로드 합니다.
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74
const int a=2, b=3, c=4, d=5, e=6, f=7, g=8, dp=9;
const int digitPins[]={10,11,12,13};
 
void setup()
  pinMode(a, OUTPUT);
  pinMode(b, OUTPUT);
  pinMode(c, OUTPUT);
  pinMode(d, OUTPUT);
  pinMode(e, OUTPUT);
  pinMode(f, OUTPUT);
  pinMode(g, OUTPUT);
  pinMode(dp, OUTPUT);
 
  for(int i=0; i<4; i++)
    pinMode(digitPins[i], OUTPUT); 
}
 
void loop()
{
  //digit3
  showDigit(3,f);
  showDigit(3,a);
  //digit2
  showDigit(2,a);
  //digit1
  showDigit(1,a);
  //digit0
  showDigit(0,a);
  showDigit(0,b);
  showDigit(0,c);
  showDigit(0,d);
  //digit1
  showDigit(1,d);
  //digit2 
  showDigit(2,d);
  //digit3
  showDigit(3,d);
  showDigit(3,e);
  showDigit(3,g);
  //digit2
  showDigit(2,g);
  //digit1
  showDigit(1,g);
  //digit0
  showDigit(0,g);
  showDigit(0,dp);
  
  //end of one loop
  delay(300);
}
 
void showDigit(int onDigit, int onSegment)
  //setting pin of onDigit take on.
  for(int i=0; i<4; i++)
  digitalWrite(digitPins[i], HIGH);
  
  digitalWrite(digitPins[onDigit], LOW);
  
  //setting pin of onSegment take on.
  digitalWrite(a, LOW);
  digitalWrite(b, LOW);
  digitalWrite(c, LOW);
  digitalWrite(d, LOW);
  digitalWrite(e, LOW);
  digitalWrite(f, LOW);
  digitalWrite(g, LOW);
  digitalWrite(dp, LOW);
  
  digitalWrite(onSegment, HIGH);
  
  delay(50);
}
코드:
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80
const int digitPins[] = {10,11,12,13};
                          //abcdefg/dp
const int segmentPins[] = {2,3,4,5,6,7,8,9};
                       //dp/gfedcba
const int numberCode[10]={B11000000, //0
                          B11111001, //1
                          B10100100, //2
                          B10110000, //3
                          B10011001, //4
                          B10010010, //5
                          B10000010, //6
                          B11011000, //7
                          B10000000, //8
                          B10010000}; //9
 
void setup()
{
  for(int i=0; i<8; i++)
  {
    pinMode(segmentPins[i], OUTPUT);
    
    if(i>=4)
    continue;
    pinMode(digitPins[i], OUTPUT);
    digitalWrite(digitPins[i], HIGH);
  }
}
 
void loop()
{
  for(int n=0; n<10000; n++)
   {
     for(int repeat=0; repeat<5; repeat++)
     display4Number(n);
  }
}
 
void display4Number(int number)
{
  //from digit0 to digit4 one by one.
  for(int i=0; i<4; i++)
  {
    digitalWrite(digitPins[i], LOW);
    if(i==0)
    digitalWrite(digitPins[3], HIGH);
    else
    digitalWrite(digitPins[i-1], HIGH);
    
    //show one number.
    showNumber(number%10);
   
    //because of next digit.
    number=number/10;
    
    //delay time.
    delay(5);
  }
}
 
void showNumber(int number)
{
  boolean value;
  
  for(int bitPosition=0; bitPosition<8; bitPosition++)
 {
    //if number isn't 0 to 9, all off.
    if(number<0 || number>9)
    value = 0;
    //if number is 0 to 9, 
    else
    //Read bit.
    value = bitRead(numberCode[number], bitPosition);
    
    //because of common cathod, the opposite of front tutorial.
    value=!value;
    //and Reading value 0, off. Reading value 1, on.
    digitalWrite(segmentPins[bitPosition], value);
  }
  return ;
}
 
코드설명:
우선 loop()함수를 보세요.
n은 0~9999까지 반복되면서 display4Number()함수에 입력됩니다.
이때, 숫자가 너무 빠르지 않도록  display4Number(n)을 5번 반복합니다.
이렇게 해서 0000에서부터 9999까지의 숫자를 순서대로 나타내는 겁니다.
자, 그럼 display4Number()함수의 원리를 보겠습니다.
우선, 우리 눈에는 4자리수가 보이지만,
사실은 4개의 세븐 세그먼트의 숫자4개가 동시에 켜지는 것이 아닙니다.
digit0에서 숫자가 잠시 켜지고,
digit1에서 숫자가 잠시 켜지고,
digit2에서 숫자가 잠시 켜지고,
digit3에서 숫자가 잠시 켜지는 것입니다.
즉, 한번에 하나씩 세븐 세그먼트가 켜지는 것입니다.
그 다음, showNumber()함수에 한자리 수가 입력됩니다.
number%10은 number을 10으로 나눈 나머지 입니다.
그 다음,  다음 자릿수의 표현을 위해서
숫자를 10으로 나는 몫을 변수number에 저장합니다. 
예를 들어, 나타낼 숫자는 1234이고 지금 나타낼 세븐 세그먼트는 digit0이라고 합시다.
showNumber(1234%10)을 한 뒤에,
다음 자릿수인 digit1을 나타내기 위해서는
변수 number에 123이 저장되어야 하는 거죠.
그 다음, 하나의 세븐 세그먼트가 눈에 보일 수 있도록
아주 순간의 시간이라도 delay를 하는거죠~
display4Number()함수를 이해하셨나요?
그렇다면 display4Number()함수 내부의 showNumber()함수를 설명하겠습니다.
이 함수는 앞서의 FND507에서의 showNumber()함수와
완전히 같은 함수라는 것을 아시겠나요? 
다만,  value=!value;부분이 다릅니다.
FND507은 공통 양극이였고, SR-4156K는 공통 음극이기 때문에
맨 위에 있는 같은 numberCode를 쓴다면, 숫자는 반대로 해주어야 하기 때문입니다.
즉, 0은 1로, 1은 0으로 말입니다.
쉽지 않나요? *^^*

[출처] [세븐세그먼트] 2|작성자 DEW


:
Posted by youjin.A

부품:

세븐세그먼트 FND507, 1k저항 8개
 
부품설명:
다음은 FND507의 단자입니다. 
K는 공통단자입니다. FND507은 공통 양극입니다.
 
회로연결:
FND507이 아니더라도 다음과 같이 연결하면 됩니다.
K는 아두이노의 5V 공급전압에 연결합니다.
그다음, a, b, c, d, e, f, g, dp를 각각 1K저항과 연결하여 
아두이노의 디지털 핀 2,3,4,5,6,7,8,9와 연결합니다. 
 
코드1: 
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51
/* 7-segment*/
 
const int pins[]={2,3,4,5,6,7,8,9};
//set bits at each number
                                   //dp/gfedcba
const int numberCode[10]={B11000000, //0
                    B11111001, //1
                    B10100100, //2
                    B10110000, //3
                    B10011001, //4
                    B10010010, //5
                    B10000010, //6
                    B11011000, //7
                    B10000000, //8
                    B10010000}; //9
 
void setup()
{
  for(int i=0; i<7; i++)
  pinMode(pins[i], OUTPUT);
}
 
void loop()
{
for(int n=0; n<10; n++)
   {//show the number
     showNumber(n);
    //delay
     delay(200);
    }
delay(200);
}
 
void showNumber(int number)
{
  boolean value;
  
  for(int bitPosition=0; bitPosition<8; bitPosition++)
  {
    //if number isn't 0 to 9, all off.
    if(number<0 || number>9)
    value = 0;
    //if number is 0 to 9, 
    else
    //Read bit.
    value = bitRead(numberCode[number], bitPosition);
    
    //and Reading value 0, off. Reading value 1, on.
    digitalWrite(pins[bitPosition], value);
  }
 
  return ;
}

 

코드1설명:

loop()에는

결과적으로 숫자를 보여주는 showNumber()함수와

시간을 약간 지연시키는 delay가 있습니다.

showNumber()함수를 이해하기 위해서는

프로그래밍 -> C언어 -> 비트를 읽거나 쓰기 1 - bitRead()를 읽어보세요~ 

그럼 위에 소개한 포스팅을 이해했다고 생각하고 showNumber()함수를 설명할께요. 

우선 맨 위쪽에 이진수들이 있습니다. 

여기서 각각의 이진수는 각 숫자를 세븐 세그먼트에서 나타내기위한 디지털값 입니다. 

비트위치0은 a를 

비트위치1은 b를 

비트위치2는 c를 

비트위치3은 d를 

비트위치4는 e를 

비트위치5는 f를 

비트위치6은 g를 

비트위치7은 dp를  나타내는 거죠. 

예를 들어, 1은 b와 c가 켜져야합니다.

그러니까 b와 c는 LOW를, 나머지 세그먼트에는 HIGH를 출력해야합니다.

LOW는 0, HIGH는 1이니까 11111001이 되는거죠. 

다음으로 showNumber()함수내부의 if문 입니다. 

함수에 0~9가 아닌 값이 입력되면 0이 출력됩니다. 

0~9의 값이 입력되면, 

입력된 숫자와 대응되는 이진수의 각 비트를 읽습니다. 

그래서 0이면 LOW를 1이면 HIGH를 출력합니다. 

 

코드2:

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41
42
/* 7-segment*/
 
const int pins[7]={2,3,4,5,6,7,8};
                              //abcdefg
const int numberCode[10][7]={{0,0,0,0,0,0,1}, //0
                             {1,0,0,1,1,1,1}, //1
                             {0,0,1,0,0,1,0}, //2
                             {0,0,0,0,1,1,0}, //3
                             {1,0,0,1,1,0,0}, //4
                             {0,1,0,0,1,0,0}, //5
                             {0,1,0,0,0,0,0}, //6
                             {0,0,0,1,1,0,1}, //7
                             {0,0,0,0,0,0,0}, //8
                             {0,0,0,0,1,0,0}}; //9
 
void setup()
{
  for(int i=0; i<7; i++)
  pinMode(pins[i], OUTPUT);
}
 
void loop()
{
for(int n=0; n<10; n++)
{showNumber(n);
delay(300);}
}
 
void showNumber(int number)
{
  boolean value;
  
  for(int bitPosition=0; bitPosition<7; bitPosition++)
  {
    if(number<0 || number>9)
    value = 0;
    else
    {value = numberCode[number][bitPosition];
     digitalWrite(pins[bitPosition], value);}
  }
    return ;
}

 

코드2설명:

원리는 코드1과 같습니다.

여기서는 이진수 대신에  

배열을 사용하여 LOW와 HIGH를 타나낸것 뿐 입니다. 

[출처] [세븐세그먼트] 1|작성자 DEW


:
Posted by youjin.A
 
 
부품:
8x8 도트 매트릭스, 220옴 저항 8개
 
회로연결:
+RED핀의 {13,14,15,16,17,18,19,20}의 순서대로 아두이노의 디지털 핀 {2,3,4,5,6,7,8,9}에 연결합니다.
공통음극의 {1,2,3,4,21,22,23,24}의 순서대로 아두이노의 디지털 핀 10,11,12,13,14,15,16,17에 연결합니다.
이때 저항을 공통음극과 아두이노 핀 사이에 하나씩 넣어주고요
도트 매트릭스 1 강의랑 연결이 반대로 되어 있는데, 이것은 코드때문에 이렇게 바뀐거구요. 
앞으로 쓰실 때는 이런식으로 하드웨어를 연결하는 것이 더 좋을 것입니다.​ 
 
코드:
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65
const int xPin[] = {2,3,4,5,6,7,8,9};
const int yPin[] = {10,11,12,13,14,15,16,17};
byte bigHeart[] = {
  B00000000,
  B01100110,
  B11111111,
  B11111111,
  B11111111,
  B01111110,
  B00111100,
  B00011000
};
byte smallHeart[] = {
  B00000000,
  B00000000,
  B00000000,
  B00010100,
  B00111110,
  B00111110,
  B00011100,
  B00001000
};
 
void setup()
{
  for(int i=0; i<8; i++)
  {
    pinMode(xPin[i], OUTPUT);
    digitalWrite(xPin[i], LOW);//off
    pinMode(yPin[i], OUTPUT);
    digitalWrite(yPin[i], HIGH);//off
  }
}
 
void loop()
{
  showAnimation(bigHeart, 580);
  showAnimation(smallHeart, 200);
}
 
void showAnimation(byte* image, int duration)
{
  unsigned long start = millis();
  while(start + duration > millis())
     multiplexing(image);
}
 
void multiplexing(byte* image)
{
  for(int i = 0; i<8; i++)
  {
    digitalWrite(yPin[i], LOW); //on
    for(int j=0; j<8; j++)
    {
      boolean pixel = bitRead(image[i], j);
      digitalWrite(xPin[j], pixel);
      
      delayMicroseconds(300);
      //delay(300);
      
      digitalWrite(xPin[j], LOW); //off
    }
    digitalWrite(yPin[i], HIGH); //Off
  }
}

 

 

코드설명:

앞서 한거랑 비슷 합니다. 다만 이미지가 두개라는 것 뿐이죠.

1. loop()함수

showMatrix(smallHeart, 580)은  

smallHeart이미지를 580밀리초 동안 띄운다는 것 입니다. 

이렇게 showMatrix(smallHeart, 580)과 showMatrix(bigHeart, 200)이  

계속 무한 반복되는 것입니다.

 

2. showMatrix()함수

먼저 입력된 duration 시간동안 이미지를 나타내기 위해서 while문을 쓰고 있는데요~

괄호안에 조건을 보면 start + duration > millis() 라고 되어 있습니다.

millis()함수는 프로그램을 시작한 이후 경과한 시간을 밀리초 단위로 반환합니다.

그래서 loop()함수에서 showMatrix()함수를 시작한지 duration동안의 시간이 지나면 while문의 조건이 거짓이 되어

while문의 실행문장인 multiplexing()함수를 더 이상 반복하지 않고 마치는 것이죠.

따라서 showMatrix()함수는 입력된 시간동안에 입력된 이미지를 반복하는 함수입니다.

3. multiplexing()함수

multipexing()함수를 보면 두개의 for문이 있습니다.

for문의 조건들을 보면 0에서 8로 증가하면서 각각의 매트릭스 위치의 LED를 켜는데,

이 함수는 앞서 도트 매트릭스 1의 multiplexing()함수 같습니다.

함수내부에 있는 bitRead()함수는 8비트 변수에 접근해서 각 비트를 읽습니다. 

bigHeart배열과 smallHeart배열이 있는데, bigHeart[]에서 제일 처음의 원소는 8개 중에 맨위에있는 B00000000입니다.

그리고 1바이트(8비트) 값에서 제일 처음의 비트위치는 가장 오른쪽에 있는 값입니다.

이러한 비트값을 읽는 함수가 bitRead()입니다


:
Posted by youjin.A
2016. 2. 8. 22:49

도트 매트릭스 켜기 아두이노/출력2016. 2. 8. 22:49

8*8도트 매트릭스를 사용하자ㅏㅏㅏ. 매트릭스LED 44개 켜기!!
 
부품:
8x8 도트 매트릭스, 220옴 저항 8개
 
부품설명:
이건 우선 제가가지고 있는 매트릭스의 핀 배치입니다. 
공통 음극에, +GREEEN에 전원을 입력하면 초록색불이, +RED에 전원을 연결하면 빨간색 불이 켜집니다.
그림에 나타난대로 공통음극의 1,2,3,4,21,22,23,24에 각 각 -를 연결하면, y축의 LED가 순서대로 켜지구요.
+GREEN이나 +RED에 각 각 +를 연결하면, x축의 LED가 순서대로 켜집니다.
도트 매트릭스의 원리는 똑같습니다. 다만 핀배치의 위치만 다를 뿐이죠.
그러니까 각자의 도트 매트릭스에 맞춰서 하면됩니다~
 
회로연결:
도트매트릭스의 +RED인 {20,19,18,17,16,15,14,13}을 아두이노의 {2,3,4,5,6,7,8,9}에 연결하구요~
도트매트릭스의 ​공통음극인 {24,23,22,21,4,3,2,1}을 각각 아두이노에 순서에 맞도록{10,11,12,13,14,15,16,17}에 연결하는데요, 이때 주의할 점이 저항을 연결해야 합니다! 즉, 도트매트릭스 공통음극과 아두이노 핀사이에 저항 낮은거 한 개씩 넣어줘야 됩니다~ 
코드:
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const int xPin[8] = {2,3,4,5,6,7,8,9};
const int yPin[9] = {10,11,12,13,14,15,16,17};
 
void setup()
{
  for(int i=0; i<8; i++)
  {
    pinMode(xPin[i], OUTPUT);
    digitalWrite(xPin[i], LOW); //off
    pinMode(yPin[i], OUTPUT);
    digitalWrite(yPin[i], HIGH); //off
  }
}
 
void loop()
{
  showLED(44);
}
 
void showLED(int num)
{
  int portion = num/8;
  int remainder = num % 8;
  multipexing(portion, remainder);
}
 
void multipexing(int portion, int remainder)
{
  for(int i=0; i<8; i++)
  {
    digitalWrite(xPin[i], HIGH);//on
    for(int j=0; j<8; j++)
    {
      if(i<portion)
        digitalWrite(yPin[j], LOW); //on
      else if(i==portion && j<remainder)
        digitalWrite(yPin[j], LOW); //on
      else
        digitalWrite(yPin[j], HIGH); //off
        
      delay(300);  
      //delayMicroseconds(300);
      
      digitalWrite(yPin[j], HIGH); //off
    }
    digitalWrite(xPin[i], LOW);//off
  }
}
 
코드설명:
1. loop()함수 
showLED()에 우리가 켜고싶은 LED의 갯수인 44가 입력되었습니다.
2. showLED()함수
shoWLED()에 숫자가 입력되면 
이 숫자를 8로 나눈 몫이 portion에 저장되고, 
이 숫자를 8로 나눴을 때의 나머지는 remainder에 저장됩니다.
그리고 portion과 remainder은 multiplexing()함수에 입력됩니다.
이때 portion이 의미하는 것이 5줄이고,
remainder이 의미하는 것이 4개의 LED인거죠.
그래서 실질적으로 LED가 켜지게 되는 것은 multiplexing()함수에서 입니다.
3. multiplexing()함수
이 함수를 이해할려면 백문이 불허일견!
코드의 44줄에 있는 delayMicroseconds(300); -> delay(30); 으로 바꾸어서 아두이노에 업로드 합니다. 
44개의 LED가 하나하나씩 순서대로 켜집니다.
이것이 바로 16개의 핀으로 64개의 LED를 제어하는 방법입니다.
이것을 아주아주 짧은 시간에 반복하면 
우리눈에는 그냥 44개의 LED가 동시에 켜져있는 것으로 보입니다.


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Posted by youjin.A

부품:

LED11개, 330옴 저항 11개

 

회로:

아두이노 디지털 핀 2~12에 각 각 저항과 함께 LED를 연결합니다.

코드:

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const int ledpins[]={2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12};
int wait = 50;
 
void setup()
{
  for(int i=0; i<11; i++)
    pinMode(ledpins[i], OUTPUT);
}
 
void loop()
{
  digitalWrite(ledpins[5],HIGH);
  delay(wait*10);
 //separate light
  for(int n=6, m=4; m>=0 ; n++, m--)
   {digitalWrite(ledpins[n],HIGH);
    digitalWrite(ledpins[m],HIGH);
    digitalWrite(ledpins[n-1],LOW);
    digitalWrite(ledpins[m+1],LOW);
    delay(wait);}
 //combine light
  for(int n=9, m=1; m<=5 ;n--,m++)
   {digitalWrite(ledpins[n],HIGH);
    digitalWrite(ledpins[m],HIGH);
    digitalWrite(ledpins[n+1],LOW);
    digitalWrite(ledpins[m-1],LOW);
    delay(wait);} 
 
   digitalWrite(ledpins[5],LOW);
   delay(wait*10);
}

 

 

코드 설명:

loop()함수 내부에서,

우선, 중간에 있는 ledpins[5]하나가 켜집니다.

그 다음,  첫번째 for문에서 변수 n과 m에 의해서

n은 10<-5가 되고, m은 5->0가 되기 때문에 빛이 양 끝으로 갈라지게 됩니다.

그 다음, 두번째 for문에서 n과 m의 초기값은 각 각 9와 1이고

n은 9->5가 되고, m은 5<-1이 되기 때문에 빛이 중앙으로 모이게 됩니다.

중앙으로 모인 후에는, 5번 핀이 꺼집니다.

[출처] [디지털출력] 3|작성자 DEW


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Posted by youjin.A

회로:

코드1:
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const int ledpins[] = {2, 3, 4, 5, 6, 7};
int wait = 100;
 
void setup()
{
for(int i=0; i<6; i++)
   pinMode(ledpins[i], OUTPUT);
 
//first of all, make ledpins[0] HIGH
digitalWrite(ledpins[0], HIGH);
delay(wait);
}
 
 void loop()
{
  //moving left
  for(int i =1; i<=5; i++)
  {
    digitalWrite(ledpins[i], HIGH);
    digitalWrite(ledpins[i-1], LOW);
    delay(wait);
   }
  //moving right
  for(int i =4; i>=0 ; i--)
   {
    digitalWrite(ledpins[i], HIGH);
    digitalWrite(ledpins[i+1], LOW);
    delay(wait);
   }
}

 

코드1 설명:

우선, setup()부분에서 ledpins[0]가 켜집니다.

그 다음, loop()부분에서

첫번째 for문에 의해서 ledpins[1]~ledpins[5]까지 순서대로 왼쪽으로 켜지고,

두번째 for문에 의해서 ledpins[4]~ledpins[0]까지 순서대로 오른쪽으로 켜집니다.  

아래의 두 코드도 코드1과 원리는 같습니다~ 

 

기타코드:

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const int ledpins[] = {2, 3, 4, 5, 6, 7};
const int wait = 20;
 
void setup()
{
  for(int led = 0; led <N; led++)
    pinMode(ledpins[led], OUTPUT);
}
 
void loop()
{
  //moving left
  for(int led = 0; led <=4 ; led++)
     {
      digitalWrite(ledpins[led], HIGH);
      delay(wait);
      digitalWrite(ledpins[led+1], HIGH);
      delay(wait);
      digitalWrite(ledpins[led], LOW);
      delay(wait*2);
      }
  //moving right 
   for(int led = 5; led >=1; led--)
      {  
      digitalWrite(ledpins[led], HIGH);
      delay(wait);
      digitalWrite(ledpins[led-1], HIGH);
      delay(wait);
      digitalWrite(ledpins[led], LOW);
      delay(wait*2);
      }
}

 

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const int ledpins[] = {2, 3, 4, 5, 6, 7};
int wait = 50;
 
 
void setup()
{
  for(int led = 0; led < SIZE; led++)
  {
    pinMode(ledpins[led], OUTPUT);
  }
  
 digitalWrite(ledpins[0], HIGH);
 delay(wait);  
}
 
 
void loop()
{
  //moving left  
  for(int led = 0; led <=4 ; led++)
     {
     digitalWrite(ledpins[led+1], HIGH);
     delay(wait);
     digitalWrite(ledpins[led], LOW);
     delay(wait*3);
     }
   //moving right
   for(int led = 5; led >= 1; led--)
     {
     digitalWrite(ledpins[led-1], HIGH);
     delay(wait);
     digitalWrite(ledpins[led], LOW);
     delay(wait*3);
     }

[출처] [디지털출력] 2|작성자 DEW


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Posted by youjin.A