Como controlar a matriz de LEDs do UNO R4

Opinião pessoal - mas acredito que a primeira coisa que a maioria pensa em fazer é brincar com os LEDs dessa placa. Nesse artigo veremos como controlar a matriz de LEDs do UNO R4, começando pelo bit individual. Assim o artigo fica curto e já se soma um conceito. Em artigos posteriores veremos outras interações.

Para que controlar bits individualmente?

Por padrão, há uma biblioteca de controle da matriz de LEDs do UNO R4, para fazer animações e controle individual dos bits. Com o controle individual dos pixels, podemos criar gráficos de barra (que parecer ser o melhor interpretável para esse tipo de display). E talvez seja a melhor aplicação, pois uma representação gráfica de 96 pontos, convenhamos, não tem lá grande beleza.

Também podemos usar para escrever textos, fazendo scrolling da matriz e ter mais uma vez, algo informativo de fato.

Como controlar a matriz de LEDs

Existem diversas maneiras de fazê-lo, mas a maneira visualmente mais "agradável" é construir a matriz com todos os bits. Vamos começar por ela, assim firmamos os conceitos.

Matriz declarada

Como temos uma matriz de 8 linhas por 12 colunas, podemos fazer desse modo:

uint8_t frame[8][12] = {
  { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
  { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
  { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
  { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
  { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
  { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
  { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
  { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }
};

Interagir com uma matriz declarada

Para interagir com uma matriz bi-dimensional devemos apontar para a coluna e linha desejada, mas sempre nos lembrando que devemos começar em 0. Sendo assim, a oitava coluna corresponde a 7. Se quisermos acender o LED da oitava coluna, na segunda linha, estaremos acessando o frame[7][1].

Função para caminhar pela matriz

Para usar como exemplo desse artigo, fiz um código simples que acende LED por LED até o final, depois apaga LED por LED até o final. A forma de fazer isso é encadeando 2 loops:

void walk(){
  while (true){
    for (uint8_t i=0;i<8;i++){
      for (uint8_t j=0;j<12;j++){
        frame[i][j] = frame[i][j] == 1 ? 0 : 1;
        matrix.renderBitmap(frame,8,12);
        delay(50);
      }
    }
  }
}

E para que isso funcione, importamos meramente a biblioteca da matriz.

Código completo para controlar a matriz de LEDs

O código completo para esse primeiro artigo sobre como controlar a matriz de LEDs do Arduino R4 é esse:

#include "Arduino_LED_Matrix.h"

ArduinoLEDMatrix matrix;

uint8_t frame[8][12] = {
  { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
  { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
  { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
  { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
  { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
  { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
  { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
  { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }
};

void walk(){
  while (true){
    for (uint8_t i=0;i<8;i++){
      for (uint8_t j=0;j<12;j++){
        frame[i][j] = frame[i][j] == 1 ? 0 : 1;
        matrix.renderBitmap(frame,8,12);
        delay(50);
      }
    }
  }
}

void setup() {
  matrix.begin();
   walk();
}

void loop() {
 
}

Como podem reparar, o código fica preso na função setup() para sempre. Já que não há mais o que implementar, isso é o suficiente para a prova de conceito.

Manipular um bit qualquer da matriz

Simples ou não? Você pode desenhar diretamente na matriz, trocando 0 por 1 onde desejar que esteja aceso. Ou pode desenhar várias matrizes e usar a que desejar, sem precisar fazer o loop, bastando chamar o método da classe matrix com a matriz desejada:

matrix.renderBitmap(outraMatriz,8,12);

Próximo artigo relacionado

Veremos outras formas de interação com a matriz de LEDs do Arduino UNO R4. Essa é a que te dá controle absoluto da forma mais simples, mas existem classes para outras interações, como animação. Acompanhe os próximos artigos!

Setup inicial

Se não leu o artigo de apresentação dessa placa, sugiro que veja o artigo Arduino UNO R4 WiFi, onde discorro sobre a instalação da placa na IDE 2.0 do Arduino. Em breve veremos artigos muito, muito interessantes sobre as possibilidades com essa placa, portanto, não deixe de acompanhar.

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