Светодиодная матрица
Светодиодная матрица – светодиодная сборка с большим количеством элементов, расположенных в несколько рядов. Вся хитрость светодиодной матрицы заключается в способе соединения светодиодов: в такой сборке все аноды и катоды соединяются между собой, объединяясь в ряды и столбцы. В чём смысл такого соединения? Давайте разберёмся.
Представьте, что вам необходимо управлять большим количеством светодиодов одновременно. Для примера возьмём 16 светодиодов. Если мы хотим реализовать ручное управление, то каждый светодиод следует соединить с положительным и отрицательным контактом батареи, не забыв вставить в разрыв цепи токоограничительный резистор и переключатель. После подключения всех светодиодов получим следующую схему:
|
Как видите, схема получилась очень громоздкая. Давайте попробуем её упростить. Для этого, соединим аноды светодиодов между собой, объединив их в ряды, а катоды – в столбцы. В итоге у нас получится 4 ряда и 4 столбца светодиодов, ноги которых соединены между собой. Управлять ими будем, подавая напряжение на нужный ряд и замыкая нужный столбец на землю. Например, чтобы зажечь 3 светодиод во 2 ряду, нам нужно подать напряжение на 2 ряд и замкнуть на землю 3 столбец:
|
Как видите, схема стала гораздо проще. Помимо этого, мы сэкономили на переключателях, резисторах и сократили количество проводов в 2 раза! Такая схема подключения светодиодов и называется светодиодной матрицей. Единственный минус такого подключения – невозможность одновременного включения светодиодов в разных рядах или столбцах. При попытке зажечь отдельные светодиоды, зажигаются сразу целые группы. Тем не менее, это не помеха для тех, кто собирается управлять светодиодными матрицами с помощью Arduino. Так как при таком управлении, можно зажигать необходимые светодиоды по очереди через очень малые промежутки времени. При этом, нашему глазу будет казаться, что светодиоды зажглись одновременно.
Светодиодные матрицы изготавливаются в монолитном корпусе и чаще всего имеют 8 рядов светодиодов по 8 штук в каждом, т.е. 64 элемента. Для управления ими в самом примитивном режиме, нам понадобятся 16 пинов.
Внешний вид | Обозначение на схеме |
Подключение на макетной плате | |
Для того, чтобы не запутаться в подключаемых пинах, сверяйтесь с таблицей. Здесь вы найдёте не только порядок подключения пинов светодиодной матрицы, но ещё назначение каждого пина:
Номер контакта на матрице | Ряд | Столбец | Номер контакта на Arduino |
1 | 5 | – | 13 |
2 | 7 | – | 12 |
3 | – | 2 | 11 |
4 | – | 3 | 10 |
5 | 8 | – | 16 (A2) |
6 | – | 5 | 17 (A3) |
7 | 6 | – | 18 (A4) |
8 | 3 | – | 19 (A5) |
9 | 1 | – | 2 |
10 | – | 4 | 3 |
11 | – | 6 | 4 |
12 | 4 | – | 5 |
13 | – | 1 | 6 |
14 | 2 | – | 7 |
15 | – | 7 | 8 |
16 | – | 8 | 9 |
Тем не менее, подключение “сырой” светодиодной матрицы практически не практикуется. Чаще всего такие модули продаются сразу в “обвязке” с управляющей платой, которая помогает сократить число используемых пинов до 4, а то и до 3 штук.
Светодиодная матрица с драйвером |
Для работы с такими матрицами есть готовые библиотеки, которые позволят быстро и удобно управлять ими. Помимо этого, такие матрицы можно объединять в модули и создавать светодиодные панели приличных размеров.
Управление несколькими светодиодными модулями |