キーテイクアウト

• Freetronics DMDライブラリは、ドットマトリックスLEDディスプレイにライン、シェイプ、テキストを描畫するために使用されます。このライブラリは、Freetronics Githubリポジトリからダウンロードし、/arduino/libraries/folderにコピーできます。
Arduinoスケッチコードは、DOT Matrix LEDディスプレイに要素を表示する責(zé)任があります。シリアルポート上のメッセージを監(jiān)視し、これらのメッセージに基づいてディスプレイを変更します。
• node.jsコードは、シリアルポートを介してArduinoにメッセージを送信するために使用されます。 SerialPortとPNG-JSの2つのNPMモジュールが必要です。シリアルポートモジュールを使用すると、シリアルポートを介してメッセージを送信でき、PNG-JSはPNG畫像で読み取ります。
node.jsのpng.decode（）関數(shù)はpng畫像ファイルを読み取り、0から255の値の配列を返し、各ピクセルの赤、緑、青、およびアルファ値を表します。次に、これらの値を使用して、各ピクセルをドットマトリックスLEDディスプレイに黒または白として表示する必要があるかどうかを判斷します。
• ドットマトリックスLEDディスプレイは、さまざまな方法で拡張およびカスタマイズできます。たとえば、APIに接続してそれを通過(guò)する畫像を表示したり、時(shí)間の時(shí)間、インターネットに接続されたデバイスの狀態(tài)、天気などに応じて異なる畫像を表示できます。
• ドットマトリックスLEDディスプレイは楽しいです。どの開発者が空白のライトのキャンバスを好まないでしょうか？最近、node.jsを使用してFreetronicsから32 x 16ドットマトリックスディスプレイをペアにし、白黒のPNG畫像を表示するようにしました。この記事では、すべてがどのように機(jī)能するかを説明します。
• ドットマトリックスLEDディスプレイ（DOT Matrix DisplayまたはDMDとまったく知られている）は、LEDライトのグリッドを備えたディスプレイで、テキストと形狀を表示するためにオン /オフにできます。それらのいくつかは複數(shù)の色を持っていますが、他の色は単一の色です。このデモで使用するものは1色しかないため、白黒畫像に限定されています。注意することが重要です - LEDディスプレイはLCDディスプレイとはまったく異なります。 LCDは派手な光クリスタルを使用し、VCR、クロック、計(jì)算機(jī)などのディスプレイに使用されます。數(shù)週間前に、node.jsを使用してArduino LCDにWeb APIを表示する記事を書きました。 2つを比較したい場(chǎng)合は、それを見てください。

この特定のデモでは、Freetronics DMDライブラリに依存しているため、Freetronics 32×16ドットマトリックスディスプレイが必要です。

デモコード

コードをつかみ、自分で試してみたい場(chǎng)合は、Githubでここで見つけることができます。

フリートロニクスDMDライブラリ

LEDドットマトリックスディスプレイへの線、形狀、テキストの描畫はすべて、Freetronics DMDライブラリを介して行われます。それを使用するには、次の手順を完了します

1. githubリポジトリからDMDライブラリをダウンロードします
これらのファイルを、獨(dú)自のフォルダー名の下に/arduino/libraries/folderにコピーします。私のMacで私のために、私はそれを/users/username/documents/arduino/dmd-masterのフォルダー內(nèi)に配置しました。
2. Timeroneライブラリをダウンロードして、/Arduino/ライブラリ/フォルダーにも配置します。例えばMACユーザー、/users/username/documents/arduino/libraries/timerone-r11。
私たちのarduinoスケッチ

DMDに要素を表示するための機(jī)能のほとんどは、Arduinoスケッチコード內(nèi)で発生します。スケッチコードは、シリアルポートを介したメッセージに目を光らせ、それらのメッセージに基づいて表示される表示を変更します。

スケッチは、含まれるものと定數(shù)から始まります。 SoftwareSerial.hを含めて、シリアルポートにアクセスし、DMDの幅と高さを定義できるようにします（當(dāng)社の場(chǎng)合は32×16）。 Buflengthは、私たちが持っているライトの數(shù)を保存します。これは、Arduinoを送信したいメッセージの最大サイズです。私たちの場(chǎng)合、それは32に512の16を掛けます。

次に、Freetronics DMDに固有のインクルードがあります。これらはすべて、以前にArduinoライブラリフォルダーにコピーしたファイルから利用できるようにする必要があります。

次に、2つの定數(shù)displays_acrossとdisplays_downがあります。これらは、一緒に結(jié)合したLEDディスプレイの數(shù)を定義するために使用されます。私はあなたが私と同じ狀況にあり、1つのディスプレイを持っていると仮定します。したがって、これらは両方とも1つに等しくなります。次に、それをDMDライブラリに渡して、DMD DMD（）を使用して実行します。

<span><span>#include <SoftwareSerial.h></span>
</span>  <span><span>#define SCREEN_WIDTH <span>32</span></span>
</span>  <span><span>#define SCREEN_HEIGHT <span>16</span></span>
</span>  <span><span>#define BUFLENGTH <span>512</span></span></span>

次のコードはDMDサンプルに含まれています。これは、DMDライブラリを取得して、設(shè)定されたインターバルでディスプレイを更新する関數(shù)です。その間隔をもう少し下に定義します。

<span><span>#include <SPI.h></span>
</span>  <span><span>#include <DMD.h></span>
</span>  <span><span>#include <TimerOne.h></span></span>

次に、最後の2つの変數(shù)を定義します。これら2つは、シリアルポートを介してメッセージを受信することに関連しています。まず、BUF [buflength]は、LEDがオンとオフにする必要があるシリアルポートメッセージのバッファーを保存します。第二に、bufcountは、このバッファ內(nèi)のバイトの數(shù)を保存するために使用されます。

<span><span>#define DISPLAYS_ACROSS <span>1</span></span>
</span>  <span><span>#define DISPLAYS_DOWN <span>1</span></span>
</span>  DMD <span>dmd(DISPLAYS_ACROSS, DISPLAYS_DOWN);</span>

setup（）関數(shù)は、定數(shù)と定義されたライブラリを使用してプロセス全體を開始します。シリアルポートメッセージのポート57600でリッスンすることから始まります。

次に、以前に含めたタイマーローンライブラリを使用してタイマーを初期化します。 4ミリ秒からカウントダウンするように指示します。 Freetronicsの例では、ディスプレイのちらつきを避けるために、これを5ミリ秒以上に設(shè)定しないことをお?jiǎng)幛幛筏蓼埂?

<span>void ScanDMD() { 
</span>    dmd<span>.scanDisplayBySPI();
</span>  <span>}</span>

次に、タイマーが期限切れになったときにscandmd（）関數(shù)を?qū)g行するように設(shè)定します。これにより、ディスプレイが再表示されます。

最後に、setup（）関數(shù)では、dmd.clearscreen（）関數(shù)にtrueを渡すことにより、ディスプレイ上のすべてのピクセルをクリアします。この関數(shù)にfalseを渡すと、すべてのピクセルがオンになります！

<span>char buf[BUFLENGTH];
</span>  <span>int bufCount;</span>

<span><span>#include <SoftwareSerial.h></span>
</span>  <span><span>#define SCREEN_WIDTH <span>32</span></span>
</span>  <span><span>#define SCREEN_HEIGHT <span>16</span></span>
</span>  <span><span>#define BUFLENGTH <span>512</span></span></span>

Arduinoのループ（）関數(shù)では、シリアルポート上のメッセージに注意してください。シリアルポートから読み取りできるバイトの數(shù)を確認(rèn)します。利用可能なバイトがある場(chǎng)合、メッセージがストリーミングされているメッセージがあり、SerialParse（）関數(shù)を?qū)g行します。

serialParse（）內(nèi)で、bufcountを-1に設(shè)定してカウント値をリセットします。次に、serial.readbytesuntil（）を使用して、その配列（buflength）の512要素を読み取ります。 N文字がある場(chǎng)合、配列の読み取りも停止します。ここでの主な目的は、LEDライトグリッドの長(zhǎng)さにシリアルメッセージを保持することです。

<span><span>#include <SPI.h></span>
</span>  <span><span>#include <DMD.h></span>
</span>  <span><span>#include <TimerOne.h></span></span>

バッファにメッセージがある場(chǎng)合は、parsebuffer（）に送信します。これは、畫面に解析して表示されます。

parsebuffer（）関數(shù)內(nèi)で、畫面をクリアすることから、新しい図面で明るくすることから始めます。次に、読んでいる配列のどの位置を追跡するために、iの整數(shù)を作成します。

<span><span>#define DISPLAYS_ACROSS <span>1</span></span>
</span>  <span><span>#define DISPLAYS_DOWN <span>1</span></span>
</span>  DMD <span>dmd(DISPLAYS_ACROSS, DISPLAYS_DOWN);</span>

次に、バッファ內(nèi)の各文字を左から右へxを繰り返し、xループを介してscreen_widthまで、y yを介して上から下にscreen_heightまで下に繰り返します。これにより、DMDの2次元表示に1つの次元配列が表示されます。各文字について、「1」かどうかを確認(rèn)します。もしそうなら、xとyのディスプレイにあるLEDを利用します。それは黒い私たちの畫像の部分に使用されます。 「1」でない場(chǎng)合は、次の位置などに続きます。最終的に、畫像全體を引き出します

Arduinoがどのように機(jī)能するかをカバーしています。LEDが添付された狀態(tài)でArduinoでそのコードを?qū)g行すると、何も表示されません。ドットマトリックスディスプレイに何かを表示するには、シリアルポートを介してメッセージを送信するにはノードコードが必要です。

ノードコード

<span>void ScanDMD() { 
</span>    dmd<span>.scanDisplayBySPI();
</span>  <span>}</span>

JavaScriptは、2つの重要なNPMモジュールを必要とすることから始まります。 SerialPortは、シリアルポートを介してArduinoにメッセージを送信できるものとPNG-JSがPNG畫像で読まれるものです。

次に、シリアルポートメッセージングを設(shè)定します。変數(shù)シリアルポート內(nèi)にシリアルポートオブジェクトを設(shè)定します。これには、Arduinoが接続されているポートと、シリアルポートメッセージをリッスンするボーレートを設(shè)定します。

<span>char buf[BUFLENGTH];
</span>  <span>int bufCount;</span>

Arduinoがどのポートに接続されているのかわからない場(chǎng)合（たとえば、 '/dev/tty.usbmodem1431'を持っています）、それをPCに接続し、Arduino IDEを開き、[ツール]> [ポートに移動(dòng)して、どちらを確認(rèn)してください選択されています。

ボーレートは個(gè)人的な好みになる可能性があります。使用しているボーレートについて本當(dāng)に心配していない場(chǎng)合は、例に既に入手したものに固執(zhí)してください。 次に、SerialMessageと呼ばれる文字列変數(shù)を初期化します。これにより、シリアルポートを介して送信するゼロの完全な文字列を保存します。

<span><span>#include <SoftwareSerial.h></span>
</span>  <span><span>#define SCREEN_WIDTH <span>32</span></span>
</span>  <span><span>#define SCREEN_HEIGHT <span>16</span></span>
</span>  <span><span>#define BUFLENGTH <span>512</span></span></span>

SerialPortオブジェクトには、「オープン」のイベントリスナーがあり、定義されたシリアルポートが開いており、JavaScriptからアクセスできるときに応答します。この場(chǎng)合、Console.logを?qū)g行して、すべてがシリアルポートメッセージングに適していることを確認(rèn)できます。

<span><span>#include <SPI.h></span>
</span>  <span><span>#include <DMD.h></span>
</span>  <span><span>#include <TimerOne.h></span></span>

シリアルポートがメッセージの準(zhǔn)備が整っていることがわかったら、PNG畫像ファイルで読み取るためにpng.decode（）関數(shù)を?qū)g行します。デモでは、shotepointlogo-withsmile.pngと呼ばれるノードファイルと同じフォルダー內(nèi)にpng畫像があるため、そのファイル名を渡します。次に、データ変數(shù)を介してPNGファイルのデータを提供するコールバック関數(shù)があります。

png.decode（）関數(shù)から返されたデータは、0から255の値の配列になります。各ピクセルを繰り返し、それぞれの4つのアイテムのシリーズ（赤、緑、青、アルフ?。─??繰り返します。価値。デモでアルファ値を使用することはありません。黒と白の畫像だけを扱っているため、理論的には必要に応じてできます。サンプルアレイはそうに見えます：

<span><span>#define DISPLAYS_ACROSS <span>1</span></span>
</span>  <span><span>#define DISPLAYS_DOWN <span>1</span></span>
</span>  DMD <span>dmd(DISPLAYS_ACROSS, DISPLAYS_DOWN);</span>

上記の配列は、255,255,255,255の1つの白いピクセルと0,0,0,255の1つの黒いピクセルを表します。これは、畫像全體を表現(xiàn)するまで、すべてのピクセルで何度も続きます。 コールバック関數(shù)內(nèi)で、SerialMessageを空白の文字列にリセットし、4つのセットのデータ配列を介して繰り返し始めます。各ピクセルのそれぞれの値に一致するように、赤、緑、青のローカル変數(shù)を設(shè)定しました。

<span>void ScanDMD() { 
</span>    dmd<span>.scanDisplayBySPI();
</span>  <span>}</span>

完全に黒でも白でもないグレースケールの価値に対処できるようにするために、輝度チェックもあります。以下の関數(shù)は、ピクセルの色がどのように暗くまたは明るいかを決定します。

その値が150を超える場(chǎng)合、それはかなり明るい色であると仮定し、0（白）に設(shè)定します。それ以外の場(chǎng)合は、1に設(shè)定して黒くします。どちらかの値をSerialMessage文字列に追加します

すべてのピクセルを通過(guò)し、ゼロまたはそれを表現(xiàn)するためにゼロまたはゼロのいずれかを割り當(dāng)てたら、SerialPort.write（）を使用してシリアルポートにそのメッセージを送信します。畫像を読み、反復(fù)するこのプロセス全體は、実際にディスプレイを受信する準(zhǔn)備が整うまでにかかる時(shí)間よりも速いようです。 。

<span>char buf[BUFLENGTH];
</span>  <span>int bufCount;</span>

デモを?qū)g行してください

<span>void setup() {
</span>    Serial<span>.begin(57600);</span>

スケッチをアップロードする場(chǎng)合は、ディスプレイをArduinoに接続し、node serialdmd.jsを介してノードサーバーコードを?qū)g行します（NPMを最初にインストールすることを忘れないでください）。 >

結(jié)論

これを拡張できる方法はたくさんあります。これはノードサーバーなので、APIに接続して、それを通過(guò)する畫像を表示できます。時(shí)間の時(shí)間、自宅のインターネット接続されたデバイスの狀態(tài)、天気、またはその他のものに応じて、別の畫像を表示することができます！

このアイデアを本當(dāng)にきちんとしたものに拡張した場(chǎng)合は、コメントでお知らせするか、Twitterで私と連絡(luò)してください（@thatpatrickguy）、見たい！node.jsを使用したドットマトリックスLEDディスプレイに畫像を表示することに関するよくある質(zhì)問(wèn)（FAQ）

ドットマトリックスLEDディスプレイに畫像を表示する際のnode.jsの役割は何ですか？

node.jsは、ドットマトリックスLEDディスプレイに畫像を表示する上で重要な役割を果たします。これは、ChromeのV8 JavaScriptエンジンに基づいて構(gòu)築されたJavaScriptランタイムであり、サーバーサイドおよびネットワークアプリケーションの開発に使用されます。 DOT Matrix LEDディスプレイのコンテキストでは、node.jsを使用してディスプレイを制御し、表示する畫像を操作します。 LEDディスプレイにデータを送信できるサーバーの作成を可能にし、畫像、テキスト、またはその他のデータタイプの表示を可能にします。

ドットマトリックスLEDディスプレイをコンピューターに接続するには、通常、ArduinoやRaspberry Piなどのマイクロコントローラーを使用します。マイクロコントローラーは、コンピューターとLEDディスプレイの間の仲介者として機(jī)能します。その後、node.jsを使用してコンピューターからマイクロコントローラーにデータを送信して、LEDディスプレイにデータを送信できます。 ？

はい、他のプログラミング言語(yǔ)を使用して、ドットマトリックスLEDディスプレイを制御できます。この記事では、使いやすさと汎用性によりnode.jsの使用に焦點(diǎn)を當(dāng)てていますが、Python、C、Javaなどの他の言語(yǔ)も使用できます。プログラミング言語(yǔ)の選択は、あなたの快適さレベルとプロジェクトの特定の要件に大きく依存します。

ドットマトリックスLEDディスプレイを使用することの利點(diǎn)は何ですか？ 。それらは非常に用途が広く、テキスト、數(shù)字、畫像を表示できます。また、エネルギー効率が高く、耐久性があり、長(zhǎng)い壽命があります。さらに、広告ボードから情報(bào)ディスプレイまで、さまざまなアプリケーションに適した明るさと視認(rèn)性を提供します。 DOT Matrix LEDディスプレイの畫像には、畫像をディスプレイが理解できる形式に変換することが含まれます。これには通常、畫像をバイナリ形式に変換し、各ピクセルが0（オフ）または1（オン）で表されます。その後、node.jsを使用して、このバイナリデータをLEDディスプレイに送信できます。

大規(guī)模なアプリケーションにDOT Matrix LEDディスプレイを使用できますか？

??

はい、DOTマトリックスLEDディスプレイは大規(guī)模アプリケーションに適しています。それらを組み合わせて、より大きなディスプレイを作成し、デジタルビルボード、パブリック情報(bào)ディスプレイ、大規(guī)模な広告などのアプリケーションに最適です。 >ドットマトリックスLEDディスプレイの壽命は、使用されるLEDの品質(zhì)と表示が使用される條件によって異なります。ただし、LEDディスプレイは一般的に長(zhǎng)壽で知られており、數(shù)萬(wàn)時(shí)間の使用を続けることができます。 DOT Matrix LEDディスプレイには、ディスプレイとマイクロコントローラー間の接続を確認(rèn)し、正しいデータがディスプレイに送信されていることを確認(rèn)し、電源をチェックすることができます。 node.jsを使用している場(chǎng)合は、デバッグツールを使用してコードの問(wèn)題を特定するのに役立つこともできます。ディスプレイは屋外で使用できます。ただし、ディスプレイが要素から適切に保護(hù)されていることを確認(rèn)することが重要です。これには、耐候性のケーシングを使用したり、シェルターの場(chǎng)所にディスプレイを設(shè)置したりすることができます。

ドットマトリックスLEDディスプレイの明るさを最適化するにはどうすればよいですか？

パルス幅変調(diào)（PWM）を使用して制御されます。これには、各LEDがオンになっている時(shí)間を変えることが含まれ、ディスプレイの明るさを制御します。 node.jsを使用して、LEDディスプレイに送信されたPWM信號(hào)を制御し、必要に応じて明るさを調(diào)整できるようにします。

以上がnode.jsを使用したドットマトリックスLEDディスプレイに畫像を表示するの詳細(xì)內(nèi)容です。詳細(xì)については、PHP 中國(guó)語(yǔ) Web サイトの他の関連記事を參照してください。