基于Arduino的RGB LED矩陣

在這個項目中，我們將看到如何使用簡單的組件制作一個RGB LED矩陣。LED矩陣是幾個DIY和愛好項目中最受歡迎的Arduino項目之一。RGB LED矩陣就是這樣一個項目，許多學(xué)生和業(yè)余愛好者把它放在他們的Arduino項目的待辦事項清單上。

一個LED矩陣可以用在滾動信息的標(biāo)牌上，顯示動畫，同步音樂譜等。

構(gòu)建一個RGB LED矩陣真的很有趣，因為它涉及到不同的方面，如電路設(shè)計，構(gòu)建矩陣，組裝組件和編碼。

在本教程中，我們將向你展示如何使用Arduino Nano、HC-06藍(lán)牙模塊和帶有定制應(yīng)用程序的安卓手機(jī)制作你自己的8×6 RGB LED矩陣。所以，讓我們開始制作你自己的RGB LED矩陣。

注意：本教程是基于Alexandar AS5的工作。

電路圖

這是RGB LED矩陣項目的電路。第一張圖片顯示了與移位寄存器的連接，移位寄存器如何連接到Arduino Nano，連接到列的源晶體管（假設(shè)是共陽極RGB LED）和連接到R、G和B LED行（陰極）的沉淀晶體管。

RGB LED矩陣驅(qū)動電路

這里的第二張圖片顯示了RGB LED的布局。它們被組織成8行陰極端子和6列陽極端子。每行由3個陰極端子組成，分別用于紅色、綠色和藍(lán)色LED。

RGB LED矩陣 RGB LED

所需組件

Arduino Nano

藍(lán)牙模塊HC-06

48個共陽極RGB LEDs

6 X BD136功率PNP晶體管

30 X BC337 NPN晶體管

4 X 74HC595N移位寄存器IC

36 X 10KΩ 電阻器(? W)

LM35溫度傳感器

電源

大量的電線和材料，如膠合板和聚苯乙烯板

部件描述

Arduino nano

Arduino nano是一個基于ATmega微控制器的原型開發(fā)板。它有14個數(shù)字輸入/輸出和8個模擬引腳，其中6個數(shù)字引腳用于本項目，1個模擬引腳用于溫度讀取。

74HC595N

74HC595N是帶有輸出鎖存器的8位串行輸入、串行或并行輸出移位寄存器。在這個項目中，它使用了4個這樣的IC，它們的作用就像一個32位的移位寄存器。該IC的功能是將串行通信轉(zhuǎn)換為并行通信，以獲得更多的數(shù)字輸出引腳，輸出連接到晶體管以驅(qū)動RGB LED。

RGB LED矩陣74HC595邏輯

藍(lán)牙模塊HC-06

這個模塊非常適用于由安卓系統(tǒng)控制的有趣項目，它真的很容易使用。

它基于與Arduino的串行通信，但邏輯電壓為3.3V，因此建議添加兩個電阻，其作用類似分壓器，以適應(yīng)電壓水平。

RGB LED矩陣 HC-06 藍(lán)牙

LED燈帶

在這個項目中，我們使用了一個RGB LED條，如下圖所示，每米有30個LED。有必要將LED條切成片，每片有3個RGB LED，就像一個像素。通過使用LED燈帶，你將得到非常好的屏幕亮度。

RGB LED矩陣LED燈帶

如何構(gòu)建RGB LED矩陣？

現(xiàn)在讓我們來逐步了解一下如何構(gòu)建RGB LED矩陣。首先，我們將開始與RGB LED條。你應(yīng)該切割由3個LED組成的LED條，分別是紅色，綠色和藍(lán)色，如下圖所示。

切開RGB LED矩陣的LED條

然后剝?nèi)ケＷo(hù)膠帶，將每個像素（由LED條上的3個LED組成）粘貼到面板上，并通過R、G、B和V+金屬觸點鉆小孔。

RGB LED矩陣LED燈帶固定

將觸點和短線焊接到電路板的另一側(cè)，并使用熱膠使其就位。然后將所有的行和列連接在一起。

RGB LED矩陣LED行和列

用相同材料制成的隔板來分隔每個像素，但用白色來反射光線。

RGB LED矩陣塊1

現(xiàn)在，在另一側(cè)有所有的行和列的接觸，如下所示。

RGB LED矩陣面板背面 1

在紙上打印電路，將其轉(zhuǎn)移到PCB上，并在標(biāo)記的地方鉆小孔。

RGB LED矩陣PCB

將元件放在PCB上，如下圖所示。

RGB LED矩陣PCB組件

注意：Arduino Nano有+5V的自動選擇器，所以不用擔(dān)心燒壞你的控制器。

最終的內(nèi)部外觀如下圖所示。注意電源、藍(lán)牙和USB的連接器被放在面板的頂部，便于使用。

RGB LED矩陣面板背面2

最后來到矩陣的前面，把聚苯乙烯板放在屏幕的表面。完成后的RGB LED矩陣看起來像這樣。

RGB LED矩陣的正面 最終

使用MIT App Inventor 2為Android創(chuàng)建一個APP

為了通過安卓手機(jī)來控制RGB LED矩陣，我們需要創(chuàng)建一個專門的應(yīng)用程序。為此，我們將使用MIT App Inventor 2，這是一個開源的、基于網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用程序，用于為安卓設(shè)備開發(fā)應(yīng)用程序。

RGB LED矩陣MIT應(yīng)用程序