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ESP8266 - Ethernet

ESP8266 - Matriz de LED

Este tutorial ensina você a usar o ESP8266 com um display de matriz de LED. Em detalhes, vamos aprender:

Sobre o display de matriz de LED
Como conectar o ESP8266 a uma matriz de LED 8x8
Como conectar o ESP8266 a uma matriz de LED 32x8
Como programar o ESP8266 para exibir texto, números e efeitos animados na matriz de LED.

Depois disso, será simples modificar o código para outras matrizes de LED, como uma matriz de LED 16x8 ou uma matriz de LED 64x8 ...

Hardware Necessário

1	×	ESP8266 NodeMCU ESP-12F
1	×	Alternatively, ESP8266 D1 Mini NodeMCU ESP-12F
1	×	Alternatively, ESP8266 NodeMCU ESP-12E (Uno-form)
1	×	Micro USB Cable
1	×	Alternatively, ESP8266 NodeMCU ESP-12F (SMD-form)
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	×	Fios Jumper
1	×	Conector de Alimentação DC
1	×	5V Power Adapter for ESP8266
1	×	(Recomendado) Placa de Expansão com Bornes de Parafuso para ESP8266

Or you can buy the following kits:

DIYables Sensor Kit (18 sensors/displays)

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Sobre a Matriz de LED

Os displays de matriz de LED são comumente chamados de displays LED ou displays de matriz de pontos.

A matriz de LED existe em muitas variedades. A matriz de LED baseada no MAX7219 é muito usada com o ESP8266. Ela tem as seguintes características:

Um único bloco consiste em uma matriz de LED 8x8 (64 LED) e um driver MAX7219.
Existem dois tipos comuns de blocos: módulo genérico e módulo FC-16.
Você pode comprar uma matriz de LED de vários blocos já pronta (por exemplo, 4 em 1, 8 em 1) ou ligar vários blocos entre si para criar uma matriz de LED do tamanho que desejar.
O tamanho da matriz de LED que você usa deve ser declarado no código do ESP8266.

A Pinagem da Matriz de LED

Uma matriz de LED é composta por um ou mais blocos. Cada bloco tem dois conjuntos de pinos:

Grupo de pinos de entrada:

VCC: conectado à fonte de alimentação de 5V.
GND: conectado ao terra.
DIN: pino de dados, conectado a qualquer pino digital do ESP8266.
CS: Chip Select, conectado a qualquer pino digital do ESP8266.
CLK: pino de clock, conectado a qualquer pino digital do ESP8266.

Grupo de pinos de saída:

VCC: conecta ao VCC do próximo bloco.
GND: conecta ao GND do próximo bloco.
DOUT: Data Out, conecta ao pino DIN do próximo bloco.
CS: conecta ao CS do próximo bloco.
CLK conecta ao CLK do próximo bloco.

Diagrama de Ligação

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

Conecte os pinos de entrada ao ESP8266
Deixe os pinos de saída desconectados

The wiring diagram between ESP8266 NodeMCU and 8x8 LED matrix FC-16

This image is created using Fritzing. Click to enlarge image

Para mais informações, veja Pinagem do ESP8266 e como alimentar o ESP8266 e outros componentes.

The wiring diagram between ESP8266 NodeMCU and 8x8 LED matrix generic

This image is created using Fritzing. Click to enlarge image

Se a matriz de LED já vier montada com vários blocos:

Conecte o grupo de pinos de entrada ao ESP8266
Deixe o grupo de pinos de saída desconectado

The wiring diagram between ESP8266 NodeMCU and LED matrix display

This image is created using Fritzing. Click to enlarge image

Se você estiver montando a matriz de LED a partir de vários blocos:

Conecte os grupos de pinos de entrada do primeiro bloco ao ESP8266
Conecte os grupos de pinos de saída de cada bloco aos grupos de pinos de entrada do bloco seguinte
Deixe o grupo de pinos de saída do último bloco desconectado

ESP8266 NodeMCU 32x8 LED matrix wiring FC-16 diagram

This image is created using Fritzing. Click to enlarge image

Devido ao alto consumo de corrente do display (até 1A no brilho máximo):

Evite alimentá-lo pelo pino 5V do ESP8266.
Use uma fonte de alimentação externa de 5V. O ESP8266 e a matriz de LED podem ser alimentados por um único adaptador de 5V.

Como o ESP8266 é conectado à matriz de LED pelos pinos SPI:

Os pinos D5 (SCK) e D7 (MOSI) do ESP8266 devem ser utilizados. Se outra placa ESP8266 estiver sendo usada, consulte a documentação oficial para encontrar os pinos SPI equivalentes.
O pino D8 (CS) pode ser definido como qualquer pino da placa ESP8266.

Como Programar para a Matriz de LED

Controlar a matriz de LED não é uma tarefa simples. Felizmente, existem bibliotecas que tornam isso muito mais fácil. Aqui está um guia passo a passo de como escrever o código do ESP8266 para controlar a matriz de LED:

Inclua as bibliotecas:

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

Especifique o tipo de hardware a ser utilizado: GENERIC_HW ou FC16_HW.

#define HARDWARE_TYPE MD_MAX72XX::FC16_HW

Especifique o número de blocos de LED usados. Por exemplo, uma matriz de LED 4 em 1 contém 4 blocos.

#define MAX_DEVICES 4

Especifique o pino conectado ao pino CS da matriz de LED. Por exemplo, o pino D3.

#define CS_PIN D8

Crie um objeto MD_Parola para ser usado com o display de matriz de LED.

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

Código localizado 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 }

Exiba texto, valores numéricos e efeitos animados: consulte a seção a seguir.

Código ESP8266 - Matriz de LED

Este código é adequado para um display de matriz de LED FC-16 32x8 composto por quatro blocos. Ele pode ser facilmente adaptado para outros tamanhos, como 8x8, 16x8 e 64x8.

/* * Este código de ESP8266 NodeMCU foi desenvolvido por pt.newbiely.com * Este código de ESP8266 NodeMCU é disponibilizado ao público sem nenhuma restrição. * Para tutoriais completos e diagramas de ligação, visite: * https://pt.newbiely.com/tutorials/esp8266/esp8266-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 D8 // 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 ESP8266 na Arduino IDE, siga estes passos:

Veja o tutorial como configurar o ambiente para o ESP8266 na Arduino IDE se esta for a sua primeira vez usando o ESP8266.
Ligue os componentes conforme mostrado no diagrama.
Conecte a placa ESP8266 ao seu computador usando um cabo USB.
Abra a Arduino IDE no seu computador.
Escolha a placa ESP8266 correta, como (por exemplo, NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module)), e a respectiva porta COM.
Conecte o ESP8266 à matriz de LED como mostrado no diagrama de ligação.
Conecte o ESP8266 a um PC com um cabo USB.
Clique no ícone Libraries na barra à esquerda da Arduino IDE.
Pesquise por “MD_Parola” e localize a biblioteca MD_Parola.
Pressione o botão Install.

Você será solicitado a instalar a biblioteca “MD_MAX72XX”
Clique no botão Install All para instalar a dependência.

A mensagem
Copie o código e abra-o na Arduino IDE.
Clique no botão Upload na Arduino IDE para compilar e carregar o código no ESP8266.
Confira a matriz de LED exibindo a mensagem.

Código ESP8266 para Matriz de LED – Texto em Rolagem

Se uma mensagem for longa demais para ser exibida em uma matriz de LED, é possível usar o efeito de texto em rolagem. Isso permite que a mensagem inteira seja vista.

Este código ESP8266 mostra como rolar uma mensagem em um display de matriz de LED.

/* * Este código de ESP8266 NodeMCU foi desenvolvido por pt.newbiely.com * Este código de ESP8266 NodeMCU é disponibilizado ao público sem nenhuma restrição. * Para tutoriais completos e diagramas de ligação, visite: * https://pt.newbiely.com/tutorials/esp8266/esp8266-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 D8 // 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("ESP8266", PA_CENTER, PA_SCROLL_LEFT, 100); } void loop() { if (ledMatrix.displayAnimate()) { ledMatrix.displayReset(); } }

Se você procura mais efeitos de texto, confira a Referência da Biblioteca MD_Parola.

Vídeo

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