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Arduino Nano ESP32 - Ethernet

Arduino Nano ESP32 - Matriz de LED

O display de matriz de LED, também conhecido como display de LED ou display de matriz de pontos, é muito utilizado. Neste tutorial, vamos aprender:

Matriz de LED
Como conectar o Arduino Nano ESP32 a uma matriz de LED 8x8
Como conectar o Arduino Nano ESP32 a uma matriz de LED 32x8
Como programar o Arduino Nano ESP32 para exibir texto, números e efeitos animados na matriz de LED.

Depois disso, você poderá adaptar facilmente o código para outras matrizes de LED, como a matriz de LED 16x8, a matriz de LED 64x8 ...

Hardware Necessário

1	×	Arduino Nano ESP32
1	×	Cabo USB Tipo-A para Tipo-C (para PC com USB-A)
1	×	Cabo USB Tipo-C para Tipo-C (para PC com USB-C)
1	×	FC-16 LED Matrix 32x8
1	×	FC-16 LED Matrix 8x8
1	×	Generic LED Matrix 8x8
1	×	Protoboard
1	×	Fios Jumper
1	×	(Opcional) Conector de Alimentação DC
1	×	(Recomendado) Placa de Expansão com Bornes de Parafuso para Arduino Nano
1	×	(Recomendado) Placa de Expansão Breakout para Arduino Nano
1	×	(Recomendado) Divisor de Alimentação para Arduino Nano ESP32

Or you can buy the following kits:

DIYables Sensor Kit (18 sensors/displays)

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Sobre a Matriz de LED

Existem muitos tipos de matriz de LED. Com o ESP32, a matriz de LED baseada no MAX7219 é muito utilizada. A matriz de LED baseada no MAX7219 tem as seguintes características:

A unidade básica de uma matriz de LED é um bloco
Cada bloco tem uma matriz de LED 8x8 (64 LEDs) e um driver MAX7219.
Existem duas formas populares de bloco: o módulo genérico e o módulo FC-16.
Uma matriz de LED pode ser composta por um único bloco ou por vários blocos em daisy-chain
Você pode comprar uma matriz de LED pré-montada com vários blocos (por exemplo, 4 em 1, 8 em 1)
Você também pode comprar vários blocos e ligá-los para formar uma matriz de LED com o tamanho desejado.
Você vai declarar o tamanho da matriz de LED que usa no código do Arduino Nano ESP32.

Pinagem

Uma matriz de LED é formada por um único bloco ou por vários blocos. Cada bloco inclui dois grupos de pinos:

Grupo de pinos de entrada:

VCC: conecta ao 5V.
GND: conecta ao GND.
DIN é o pino de dados. Conecte-o a qualquer pino digital do Arduino Nano ESP32.
CS: Chip Select. Conecte-o a qualquer pino digital do Arduino Nano ESP32.
CLK: pino de clock. Conecte-o a qualquer pino digital do Arduino Nano ESP32.

Grupo de pinos de saída:

VCC: conecta ao VCC do grupo de pinos de entrada do próximo módulo.
GND: conecta ao GND do grupo de pinos de entrada do próximo módulo.
DOUT: Data Out, conecta ao pino DIN do grupo de pinos de entrada do próximo módulo.
CS: conecta ao CS do grupo de pinos de entrada do próximo módulo.
CLK conecta ao CLK do grupo de pinos de entrada do próximo módulo.

Diagrama de Ligação

Se a matriz de LED é feita de um único bloco:

Conecte o grupo de pinos de entrada ao Arduino Nano ESP32
Deixe o grupo de pinos de saída sem conexão

The wiring diagram between Arduino Nano ESP32 and 8x8 LED matrix FC-16

This image is created using Fritzing. Click to enlarge image

The wiring diagram between Arduino Nano ESP32 and 8x8 LED matrix generic

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Se a matriz de LED é pré-montada com vários blocos:

Conecte o grupo de pinos de entrada ao Arduino Nano ESP32
Deixe o grupo de pinos de saída sem conexão

The wiring diagram between Arduino Nano ESP32 and LED matrix display

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Se a matriz de LED é feita por você com vários blocos:

Conecte o grupo de pinos de entrada do primeiro bloco ao Arduino Nano ESP32
Conecte o grupo de pinos de saída de cada bloco ao grupo de pinos de entrada do bloco seguinte
Deixe o grupo de pinos de saída do último bloco sem conexão

Arduino Nano ESP32 32x8 LED matrix wiring FC-16 diagram

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Como o display consome muita corrente (até 1A no brilho máximo):

Não use a alimentação do pino 5V do Arduino Nano ESP32.
Use uma fonte de alimentação externa de 5V. O Arduino Nano ESP32 e a matriz de LED podem compartilhar a alimentação de um adaptador de energia de 5V

Como o Arduino Nano ESP32 se conecta à matriz de LED por meio de pinos SPI:

Pino D13 (SCK) e D11 (MOSI) no Arduino Nano ESP32
O pino D10 (CS) pode ser alterado para qualquer pino

Como Programar a Matriz de LED

Não é fácil controlar a matriz de LED. Felizmente, existem bibliotecas que tornam isso fácil. Abaixo está um passo a passo de como escrever o código do Arduino Nano ESP32 para controlar a matriz de LED

Inclua as bibliotecas:

#include <MD_Parola.h> #include <MD_MAX72xx.h>

Especifique qual hardware está sendo usado: GENERIC_HW ou FC16_HW.

#define HARDWARE_TYPE MD_MAX72XX::FC16_HW

Defina quantos blocos de LED são usados. Por exemplo, uma matriz de LED 4 em 1 tem 4 blocos.

#define MAX_DEVICES 4

Defina o pino que se conecta ao pino CS da matriz de LED. Por exemplo, o pino D10

#define CS_PIN D10

Crie uma nova instância da classe MD_Parola para o display de matriz de LED.

MD_Parola ledMatrix = MD_Parola(HARDWARE_TYPE, CS_PIN, MAX_DEVICES);

Código na função setup():

void setup() { ledMatrix.begin(); // initialize the object ledMatrix.setIntensity(0); // set the brightness of the LED matrix display (from 0 to 15) ledMatrix.displayClear(); // clear led matrix display }

Exibir texto, números e mostrar efeitos animados: veja a próxima parte

Arduino Nano ESP32 - Código da Matriz de LED

O código abaixo é para o display de matriz de LED FC-16 32x8 (4 blocos). Mas você pode adaptá-lo facilmente para 8x8, 16x8, 64x8...

/* * Este código de Arduino Nano ESP32 foi desenvolvido por pt.newbiely.com * Este código de Arduino Nano ESP32 é disponibilizado ao público sem nenhuma restrição. * Para tutoriais completos e diagramas de ligação, visite: * https://pt.newbiely.com/tutorials/arduino-nano-esp32/arduino-nano-esp32-led-matrix */ #include <MD_Parola.h> #include <MD_MAX72xx.h> #define HARDWARE_TYPE MD_MAX72XX::FC16_HW #define MAX_DEVICES 4 // 4 blocks #define CS_PIN D10 // The Arduino Nano ESP32 pin connected to the CS pin of the LED matrix // create an instance of the MD_Parola class MD_Parola ledMatrix = MD_Parola(HARDWARE_TYPE, CS_PIN, MAX_DEVICES); void setup() { ledMatrix.begin(); // initialize the LED Matrix ledMatrix.setIntensity(15); // set the brightness of the LED matrix display (from 0 to 15) ledMatrix.displayClear(); // clear LED matrix display } void loop() { ledMatrix.setTextAlignment(PA_LEFT); ledMatrix.print("Left"); // display text delay(2000); ledMatrix.setTextAlignment(PA_CENTER); ledMatrix.print("Center"); // display text delay(2000); ledMatrix.setTextAlignment(PA_RIGHT); ledMatrix.print("Right"); // display text delay(2000); ledMatrix.setTextAlignment(PA_CENTER); ledMatrix.setInvert(true); ledMatrix.print("Invert"); // display text inverted delay(2000); ledMatrix.setInvert(false); ledMatrix.print(1234); // display number delay(2000); }

Passos Rápidos

Para começar com o Arduino Nano ESP32, siga estes passos:

Se você é novo no Arduino Nano ESP32, consulte o tutorial sobre como configurar o ambiente do Arduino Nano ESP32 no Arduino IDE.
Ligue os componentes de acordo com o diagrama fornecido.
Conecte a placa Arduino Nano ESP32 ao seu computador usando um cabo USB.
Abra o Arduino IDE no seu computador.
Selecione a placa Arduino Nano ESP32 e a porta COM correspondente.
Abra o Library Manager clicando no ícone Library Manager na barra de navegação à esquerda do Arduino IDE
Pesquise “MD_Parola” e encontre a biblioteca MD_Parola
Clique no botão Install.

Será solicitado que você instale a biblioteca “MD_MAX72XX”
Clique no botão Install All para instalar a dependência.

Copie o código acima e abra no Arduino IDE
Clique no botão Upload do Arduino IDE para fazer o upload do código para o Arduino Nano ESP32
Veja o display de matriz de LED

Código Arduino Nano ESP32 para Matriz de LED – Texto em Rolagem

Quando você quer exibir uma mensagem longa demais para caber em um display de matriz de LED, pode usar a técnica do efeito de texto em rolagem.

O código do Arduino Nano ESP32 abaixo mostra como rolar uma mensagem no display de matriz de LED.

/* * Este código de Arduino Nano ESP32 foi desenvolvido por pt.newbiely.com * Este código de Arduino Nano ESP32 é disponibilizado ao público sem nenhuma restrição. * Para tutoriais completos e diagramas de ligação, visite: * https://pt.newbiely.com/tutorials/arduino-nano-esp32/arduino-nano-esp32-led-matrix */ #include <MD_Parola.h> #include <MD_MAX72xx.h> #define HARDWARE_TYPE MD_MAX72XX::FC16_HW #define MAX_DEVICES 4 // 4 blocks #define CS_PIN D10 // The Arduino Nano ESP32 pin connected to the CS pin of the LED matrix // create an instance of the MD_Parola class MD_Parola ledMatrix = MD_Parola(HARDWARE_TYPE, CS_PIN, MAX_DEVICES); void setup() { ledMatrix.begin(); // initialize the object ledMatrix.setIntensity(15); // set the brightness of the LED matrix display (from 0 to 15) ledMatrix.displayClear(); // clear led matrix display ledMatrix.displayScroll("ESP32", PA_CENTER, PA_SCROLL_LEFT, 100); } void loop() { if (ledMatrix.displayAnimate()) { ledMatrix.displayReset(); } }

Para mais efeitos de texto, visite a Referência da Biblioteca MD_Parola.

Vídeo

Tutoriais Relacionados

Arduino Nano ESP32 - LED Matrix via Web

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