鑰匙要點(diǎn)

• 培訓(xùn)DMD庫用于將線，形狀和文本繪制到點(diǎn)矩陣LED顯示器上?？梢詮膄reetronics github存儲(chǔ)庫中下載此庫，然后復(fù)制到/arduino/libraries/folder。 > > Node.js中的png.decode（）函數(shù)在png映像文件中讀取，并返回0到255的值數(shù)組，代表每個(gè)像素的紅色，綠色，藍(lán)色，藍(lán)色和alpha值。然后，這些值用于確定是否應(yīng)在點(diǎn)矩陣LED顯示器上顯示每個(gè)像素為黑色或白色。
• >可以通過多種方式擴(kuò)展和自定義點(diǎn)矩陣LED顯示。例如，它可以連接到API以顯示通過它的圖像，也可以根據(jù)一天中的時(shí)間，與Internet連接的設(shè)備的狀態(tài)，天氣等顯示不同的圖像。
DOT矩陣LED顯示器很有趣。哪些開發(fā)人員不喜歡燈光燈可以玩？我最近與Node.js配對(duì)了32 x 16點(diǎn)矩陣顯示器，并將其顯示為黑白PNG圖像。在本文中，我將解釋一切的工作原理。
• >一個(gè)點(diǎn)矩陣LED顯示器（也稱為DOT矩陣顯示或DMD）是帶有LED燈網(wǎng)格的顯示屏，您可以打開和關(guān)閉，以顯示文本和形狀。其中一些具有多種顏色，而另一些則只是一種顏色。我們將在此演示中使用的一種只有一種顏色，因此我們僅限于黑白圖像。重要的是要注意 - LED顯示屏與LCD顯示器完全不同。 LCD使用精美的光晶體，用于在VCR，時(shí)鐘，計(jì)算器等上顯示。幾周前，我寫了一篇文章，內(nèi)容涉及使用Node.js上的Arduino LCD上顯示W(wǎng)eb API。如果您想比較兩者，請(qǐng)看一下。
• 這個(gè)特定的演示需要一個(gè)露天率32×16點(diǎn)矩陣顯示器，因?yàn)樗蕾囉趂reetronics dmd庫。
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• 演示代碼

如果您渴望抓住代碼并嘗試一下，可以在GitHub上找到它。

訓(xùn)練dmd庫

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通過訓(xùn)練DMD庫完成了我們的LED點(diǎn)矩陣顯示器上的繪圖線，形狀和文本。要使用它，請(qǐng)完成以下步驟：

1. >從他們的github存儲(chǔ)庫下載DMD庫。
2. >以其自己的文件夾名稱將這些文件復(fù)制到您的/arduino/libraries/文件夾中。對(duì)于我在Mac上的我，我將其放在/用戶/用戶名/文檔/arduino/libraries/dmd-master的文件夾中。
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3. >下載TemerOne庫，并將其放入您的/arduino/libraries/文件夾中。例如對(duì)于Mac用戶，/用戶/用戶名/文檔/arduino/libraries/timerone-r11。
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我們的arduino素描

在我們的Arduino素描代碼中，將發(fā)生在DMD上顯示元素的大多數(shù)功能。草圖代碼將留意串行端口上的消息，并根據(jù)這些消息更改顯示的顯示。

草圖始于我們的包含和常數(shù)。我們包括SoftWareserial.H，允許我們?cè)L問串行端口并定義DMD的寬度和高度（在我們的情況下為32×16）。 Buflength存儲(chǔ)了我們擁有的燈數(shù)，因?yàn)檫@是我們要發(fā)送Arduino的消息的最大大小。在我們的情況下，它乘以32乘以16，即512。

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接下來，我們將包括特定于自由式DMD的特定內(nèi)容。這些都應(yīng)從我們復(fù)制到Arduino Libraries文件夾中的文件中可用。

<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>

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然后，我們有兩個(gè)常數(shù)displays_across和displays_down，用于定義我們加入了多少個(gè)LED顯示。我假設(shè)您與我處于同一情況，并且只有一個(gè)顯示，因此這兩個(gè)都等于一個(gè)。然后，我們將其傳遞到DMD庫中，使用DMD DMD（）。

DMD樣本中包含下一個(gè)代碼。這是我們稱為DMD庫以設(shè)置間隔刷新顯示的功能。我們將間隔定義得更遠(yuǎn)。

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

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然后，我們定義了最后兩個(gè)變量。這兩個(gè)與通過串行端口接收消息有關(guān)。首先，BUF [BUFLENGTH]存儲(chǔ)串行端口消息的緩沖區(qū)，其中LED應(yīng)打開和關(guān)閉。其次，bufcount將用于存儲(chǔ)此緩沖區(qū)中的多少個(gè)字節(jié)以讀取。

<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>

>我們的setup（）函數(shù)使用常數(shù)和定義的庫開始整個(gè)過程??。它首先是在端口57600上聆聽串行端口消息。

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然后，我們使用我們之前包含的TimerOne庫初始化計(jì)時(shí)器。我們告訴它是四毫秒的倒計(jì)時(shí)。在Freetronics的示例中，他們建議不要將其設(shè)置為超過五毫秒以避免在我們的展示中閃爍。

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

>

然后，當(dāng)我們的計(jì)時(shí)器到期時(shí)，我們將其設(shè)置為運(yùn)行ScandMD（）函數(shù)，從而刷新顯示器。

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

>最后，在我們的setup（）函數(shù)中，我們通過忠于dmd.clearscreen（）函數(shù)來清除顯示屏上的所有像素。如果您將虛假傳遞到此功能，則每個(gè)像素都會(huì)打開！

>

<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>

在我們的Arduino loop（）函數(shù)中，我們會(huì)注意串行端口上的任何消息。我們觀察以查看有多少個(gè)字節(jié)可從串行端口閱讀。如果有可用的字節(jié)，那么我們會(huì)通過一個(gè)消息流進(jìn)行流，然后運(yùn)行serialParse（）函數(shù)。

>

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

>在serialparse（）內(nèi)，我們將bufcount設(shè)置為-1以重置計(jì)數(shù)值。然后，我們使用serial.ReadBytesuntil（）中讀取該數(shù)組（我們的buflength）的512個(gè)元素。如果有n個(gè)字符，它也將停止閱讀數(shù)組。這里的主要目的是將串行信息保持在我們的LED光網(wǎng)格的長度內(nèi)。

如果我們確實(shí)在緩沖區(qū)中有消息，則將其發(fā)送到Parsebuffer（），該parsebuffer（）將解析并將其顯示在我們的屏幕上。

<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>

在ParseBuffer（）函數(shù)中，我們首先清除屏幕，以便我們用新圖紙點(diǎn)亮它。然后，我們創(chuàng)建一個(gè)i的整數(shù)，以跟蹤我們正在閱讀的數(shù)組中的哪個(gè)位置。

> 然后，我們通過x通過x循環(huán)到屏幕_Width，然后通過y循環(huán)向下循環(huán)直至screen_height，然后通過x循環(huán)循環(huán)循環(huán)，然后從x循環(huán)循環(huán)，然后從左到右迭代。這將我們的一維數(shù)組讀取到DMD的二維顯示中。對(duì)于每個(gè)角色，我們檢查是否是“ 1”。如果是這樣，那么我們?cè)趚和y處的顯示屏上畫出了該LED。這將用于黑色圖像的各個(gè)部分。如果不是“ 1”，那么我們將繼續(xù)到下一個(gè)位置，依此類推。最終，繪制我們的整個(gè)圖像。

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

涵蓋了我們的Arduino的工作原理 - 如果我們現(xiàn)在在附加的LED上運(yùn)行該代碼，那么它根本沒有顯示。要在DOT矩陣顯示器上顯示任何顯示的內(nèi)容，我們需要我們的節(jié)點(diǎn)代碼將其發(fā)送到串行端口的消息。

我們的節(jié)點(diǎn)代碼

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

我們的JavaScript首先需要兩個(gè)重要的NPM模塊。 SerialPort將使我們能夠通過串行端口向我們的Arduino和PNG-JS發(fā)送消息，這是我們的PNG圖像中讀取的內(nèi)容。

>

然后，我們?cè)O(shè)置了串行端口消息。我們?cè)谧兞啃蛄猩显O(shè)置了一個(gè)串行對(duì)象，并使用我們的Arduino連接到哪個(gè)端口，以及我們將在上面聆聽的串行端口消息。

如果您不確定您的arduino連接到哪個(gè)端口（例如，我有'/dev/tty.usbmodem1431'），請(qǐng)將其連接到您的PC，打開Arduino IDE，請(qǐng)轉(zhuǎn)到工具>端口，然后查看哪個(gè)端口選擇。

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

>波特率可以是個(gè)人喜好，如果您不太擔(dān)心它使用的是哪種波特率，請(qǐng)隨時(shí)堅(jiān)持我們?cè)谑纠幸呀?jīng)獲得的。 然后，我們初始化一個(gè)稱為serialMessage的字符串變量，該變量將存儲(chǔ)我們將通過串行端口發(fā)送的完整字符串和零字符串。

<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>

>我們的Serialport對(duì)象具有“打開”的事件偵聽器，當(dāng)定義串行端口打開并準(zhǔn)備從我們的JavaScript訪問時(shí)，它會(huì)響應(yīng)。在這種情況下，我們運(yùn)行console.log，因此我們可以確定我們的串行端口消息都很好。

>

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

>一旦我們知道我們的串行端口已準(zhǔn)備就緒消息，我們將運(yùn)行png.decode（）函數(shù)以讀取我們的png映像文件。在我們的演示中，我們?cè)谂c名為sitePointLogo-withsmile.png的節(jié)點(diǎn)文件的同一文件夾中有一個(gè)PNG映像，因此我們傳遞了該文件名。然后，我們擁有回調(diào)函數(shù)，該功能通過數(shù)據(jù)變量為我們提供了PNG文件的數(shù)據(jù)。

<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>

從我們的png.decode（）函數(shù)返回的數(shù)據(jù)將是0到255的值。它們通過每個(gè)像素迭代每個(gè)像素，每個(gè)像素都有一系列四個(gè)項(xiàng)目 - 紅色，綠色，藍(lán)色和alpha價(jià)值。我們不會(huì)在演示中使用Alpha值，因?yàn)槲覀冎皇翘幚砗诎讏D像，但理論上您可以使用。樣本陣列看起來像：

上面的陣列代表一個(gè)白色像素，其255,255,255,255和一個(gè)黑色像素為0,0,0,255。每個(gè)像素都一遍又一遍地繼續(xù)，直到我們代表整個(gè)圖像為止。

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

在我們的回調(diào)函數(shù)中，我們將序列序列重置為空白字符串，然后以四個(gè)集合的數(shù)據(jù)陣列開始迭代。我們?cè)O(shè)置了一個(gè)紅色，綠色和藍(lán)色的局部變量，以匹配每個(gè)像素的各自值。

>

為了能夠處理并非完全黑色或白色的灰度值，我們還進(jìn)行了亮度檢查。下面的功能確定了像素的顏色的深色或光線：

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

如果該值大于150，那么我們假設(shè)它是一種漂亮的淺色，并將其設(shè)置為0（白色）。否則，我們將其設(shè)置為1并將其變成黑色。我們將任何一個(gè)值都附加到序列的字符串。

>

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

>一旦我們遍歷了每個(gè)像素并分配了零或一個(gè)代表它，我們就會(huì)使用serialport.write（）通過串行端口發(fā)送該消息。在圖像中閱讀和迭代的整個(gè)過程實(shí)際上比顯示器準(zhǔn)備接收它所需的時(shí)間更快，因此我將其放入SettieMout中，以使其在運(yùn)行之前等待兩秒鐘。

Timer1<span>.initialize(4000);</span>

>運(yùn)行我們的演示

>如果上傳草圖，請(qǐng)將顯示器連接到您的arduino，然后通過Node SeriaLdMd.js運(yùn)行節(jié)點(diǎn)服務(wù)器代碼（請(qǐng)記住，請(qǐng)首先安裝所有內(nèi)容），您應(yīng)該看到它用PNG文件點(diǎn)亮，例如：

結(jié)論

>您可以通過多種方法進(jìn)行擴(kuò)展。它是一個(gè)節(jié)點(diǎn)服務(wù)器，因此您可以將其連接到API并顯示通過它的圖像。您可以根據(jù)一天中的時(shí)間（您的家中的Internet連接設(shè)備，天氣或其他許多東西）顯示出不同的圖像！

>

如果您將這個(gè)想法擴(kuò)展到真正整潔的事物中，請(qǐng)?jiān)谠u(píng)論中知道或在Twitter上與我聯(lián)系（@thatpatrickguy），我想看看！

>經(jīng)常詢問的問題（常見問題解答）有關(guān)在點(diǎn)矩陣LED顯示上顯示帶有node.js >

> node.js在DOT矩陣LED顯示器上顯示圖像的作用是什么？>

>如何將我的點(diǎn)矩陣LED顯示器連接到我的計(jì)算機(jī)？將點(diǎn)矩陣LED顯示器連接到計(jì)算機(jī)通常涉及使用微控制器，例如Arduino或Raspberry Pi。微控制器充當(dāng)計(jì)算機(jī)和LED顯示屏之間的中介。然后，您可以使用node.js將數(shù)據(jù)從計(jì)算機(jī)發(fā)送到微控制器，然后將數(shù)據(jù)發(fā)送到LED顯示器。

我可以使用Node.js以外的其他編程語言來控制點(diǎn)矩陣LED顯示器是的，是的，您可以使用其他編程語言來控制點(diǎn)矩陣LED顯示。雖然本文由于易于使用和多功能性而著重于使用Node.js，但也可以使用其他語言，例如Python，C和Java。編程語言的選擇在很大程度上取決于您的舒適度和項(xiàng)目的特定要求。

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使用DOT矩陣LED顯示器的優(yōu)點(diǎn)是什么？ 。它們用途廣泛，可以顯示文本，數(shù)字和圖像。它們也具有節(jié)能，耐用，壽命很長。此外，它們提供了高亮度和可見性，使其適合各種應(yīng)用程序，從廣告板到信息顯示。

如何在我的點(diǎn)矩陣LED顯示器上顯示自定義圖像？

點(diǎn)矩陣LED顯示屏上的圖像涉及將圖像轉(zhuǎn)換為顯示器可以理解的格式。這通常涉及將圖像轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制格式，其中每個(gè)像素由0（OFF）或1（ON）表示。然后，您可以使用node.js將此二進(jìn)制數(shù)據(jù)發(fā)送到LED顯示。

>

>我可以將DOT矩陣LED顯示用于大型應(yīng)用程序嗎？它們可以合并以創(chuàng)建較大的顯示器，使其非常適合數(shù)字廣告牌，公共信息顯示和大規(guī)模廣告。

>

> dot矩陣LED顯示的壽命是多少？ > DOT矩陣LED顯示屏的壽命可能會(huì)因所使用的LED質(zhì)量以及使用顯示的條件而有所不同。但是，LED顯示器通常以其壽命而聞名，可以持續(xù)數(shù)萬小時(shí)的使用。

>

>我如何解決我的點(diǎn)矩陣LED顯示問題的問題？點(diǎn)矩陣LED顯示器可以檢查顯示顯示器和微控制器之間的連接，以確保將正確的數(shù)據(jù)發(fā)送到顯示器并檢查電源。如果您使用node.js，也可以使用調(diào)試工具來幫助識(shí)別代碼的任何問題。

我可以在戶外使用dot矩陣LED顯示嗎？

是的，點(diǎn)矩陣LED顯示器可以在戶外使用。但是，重要的是要確保顯示屏受到元素的適當(dāng)保護(hù)。這可能涉及使用防風(fēng)雨套管或?qū)@示器安裝在庇護(hù)所的位置。

>我如何優(yōu)化點(diǎn)矩陣LED顯示器的亮度？

> dot矩陣LED顯示器的亮度可以使用脈沖寬度調(diào)制（PWM）控制。這涉及改變每個(gè)LED打開的時(shí)間的量，這又控制了顯示屏的亮度。您可以使用node.js控制發(fā)送到LED顯示屏的PWM信號(hào)，從而使您可以根據(jù)需要調(diào)整亮度。

以上是用node.js顯示在點(diǎn)矩陣LED顯示器上顯示圖像的詳細(xì)內(nèi)容。更多信息請(qǐng)關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！