LED MATRIX动画时间、日期、温度和湿度开源

描述

在本教程中，我们将学习如何使用 LED 矩阵 MAX7219、温度和湿度传感器 DHT11 和 RTC DS1307 模块来显示当前温度、湿度、时间和日期。

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第 1 步：您需要什么

• Arduino UNO（或任何其他 Arduino）
• LED矩阵。我们将使用 FC-16 模块，它具有四个级联的 8×8 LED 矩阵显示器和每个显示器的内置 MAX7219 LED 驱动器。
• 面包板
• 跳线
• RTC DS1307 模块
• DHT11传感器
• Visuino 程序：下载 Visuino

第 2 步：电路

 

 

• 将 RTC DS1307 模块引脚[VCC] 连接到 Arduino 引脚[5V]
• 将 RTC DS1307 模块引脚[GND] 连接到 Arduino 引脚[GND]
• 将 RTC DS1307 模块引脚[SDA] 连接到 Arduino 引脚[SDA]
• 将 RTC DS1307 模块引脚[SCL] 连接到 Arduino 引脚[SCL]
• 将 DHT11 传感器引脚 [GND] 连接到 Arduino 引脚 [GND]
• 将 DHT11 传感器引脚 [VCC] 连接到 Arduino 引脚 [5V]
• 将 DHT11 传感器信号引脚 [S] 连接到 Arduino 数字引脚 [4]
• 将 LED 矩阵引脚 [VCC] 连接到 Arduino 引脚 [5V]
• 将 LED 矩阵引脚 [GND] 连接到 Arduino 引脚 [GND]
• 将 LED 矩阵引脚 [DIN] 连接到 Arduino 数字引脚 [11]
• 将 LED 矩阵引脚 [CS] 连接到 Arduino 数字引脚 [10]
• 将 LED 矩阵引脚 [CLK] 连接到 Arduino 数字引脚 [13]

注意：另请阅读下面的故障排除部分

第 3 步：启动 Visuino，并选择 Arduino UNO 板类型

 

 

 

 

 

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Visuino：https ://www.visuino.eu也需要安装。下载免费版本或注册免费试用。

启动Visuino，如第一张图所示点击Visuino中Arduino组件（图1）上的“工具”按钮出现对话框时，选择“Arduino UNO”，如图2所示

第 4 步：在 Visuino 中添加组件

 

 

 

 

 

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• 添加2X“比较整数值”组件
• 添加 2X“数字（布尔）值”组件
• 添加“延迟”组件
• 添加“数字多源合并”组件
• 添加“时钟发生器”组件
• 添加2X“计数器”组件
• 添加“ Maxim LED Display Controller SPI MAX7219/MAX7221 ”组件
• 添加“日期/时间值”组件
• 添加“实时时钟（RTC）DS1307 ”组件
• 添加“解码（拆分）日期/时间”组件
• 添加4X“格式化文本”组件
• 添加“ DHT11 ”组件
• 添加“ Text Mux(多通道切换) ”组件
• 添加“整数多源”组件

第 5 步：在 Visuino 设置组件中

 

 

 

 

 

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• 选择“ Delay1 ”并在属性窗口中将“Interval (uS)”设置为 5000000
• 选择“ DigitalValue2 ”并在属性窗口中将“ Value ”设置为 True
• 选择“ ClockGenerator1 ”并在属性窗口中将“频率”设置为 10 并选择“启用”并单击 Pin 图标并选择“ Boolean SinkPin ”
• 选择“ Counter1 ”并在属性窗口中将Max>Roll Over设置为 False 并将Max>Value设置为 5
• 选择“ Counter1 ”并在属性窗口中将Min>Value设置为 -8
• 选择“ Counter1 ”并在属性窗口中将“ Reversed ”设置为 True
• 选择“ CompareValue1 ”并在属性窗口中将“ Value ”设置为 5
• 选择“ Counter2 ”并在属性窗口中将Max>Value设置为 3
• 选择“ Counter2 ”并在属性窗口中将Min>Value设置为 0
• 选择“ IntegerMultiSource1 ”并在属性窗口中设置为Output Pins to 3
• 双击“ LedController1 ”并在“Pixel Groups”窗口中将“ 2D Graphics ”拖到左侧
• 并在属性窗口中将“水平镜像”设置为真，将“水平反转”设置为真，并将“宽度”设置为 32
• 还在属性窗口中选择“元素”，然后单击 3 点按钮

在元素窗口中拖动：

• 左侧的“ Text Field ”并在属性窗口中将“ Wrap ”设置为False，然后单击“ X ”引脚按钮并选择“ Integer Sink Pin ”并单击“ Y ”引脚按钮并选择“ Integer Sink销"
• “填充屏幕”到左侧

关闭“元素”窗口

关闭“像素组”窗口

• 选择“ DateTimeValue1 ”并在属性窗口中将“ Value ”设置为您当前的日期和时间
• 选择“ TextMux1 ”并在属性窗口中将“ Input Pins ”设置为 4
• 选择“ FormattedText1 ”并在属性窗口中将“ Text ”设置为%0%1
• 双击“ FormattedText1 ”并在元素窗口中
• 将“ Analog Element ”拖到左侧并在属性窗口中将“ Precision ”设置为1
• 将“文本元素”拖到左侧并在属性窗口中将“初始值”设置为 C

关闭元素窗口

• 选择“ FormattedText2 ”并在属性窗口中将“ Text ”设置为%0%1
• 双击“ FormattedText2 ”并在元素窗口中
• 将“ Analog Element ”拖到左侧并在属性窗口中将“ Precision ”设置为0
• 将“文本元素”拖到左侧并在属性窗口中将“初始值”设置为 %

关闭元素窗口

• 选择“ FormattedText3 ”并在属性窗口中将“ Text ”设置为%0:%1
• 双击“ FormattedText3 ”并在元素窗口中
• 将2X “文本元素”拖到左侧

关闭元素窗口

• 选择“ FormattedText4 ”并在属性窗口中将“Text”设置为%0.%1
• 双击“ FormattedText4 ”并在元素窗口中
• 将 2X“文本元素”拖到左侧

关闭元素窗口

第 6 步：在 Visuino Connect 组件中

 

 

 

 

 

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• 将“ DateTimeValue1 ”引脚输出连接到“ RealTimeClock1 ”引脚设置
• 将“ RealTimeClock1 ”引脚控制 I2C 连接到Arduino引脚 I2C In
• 将“ RealTimeClock1 ”引脚输出连接到“ DecodeDateTime1 ”引脚输入
• 将“ DecodeDateTime1 ”引脚“月”连接到“ FormattedText4 >“ TextElement2 ”引脚
• 将“ DecodeDateTime1 ”引脚“Day”连接到“FormattedText4 > “TextElement1”引脚 In
• 将“ DecodeDateTime1 ”引脚“Hour”连接到“FormattedText3 > “TextElement1”引脚
• 将“ DecodeDateTime1 ”引脚“Minute”连接到“FormattedText3 > “TextElement2”引脚
• 将“ HumidityThermometer1 ”引脚传感器连接到Arduino板数字引脚 [4]
• 将“ HumidityThermometer1 ”引脚温度连接到“FormattedText1> AnalogElement1”引脚输入
• 将“HumidityThermometer1”引脚湿度连接到“FormattedText2>AnalogElement1”引脚输入
• 将“ FormattedText1 ”引脚输出连接到“ TextMux1 ”引脚[0]
• 将“ FormattedText2 ”引脚输出连接到“ TextMux1 ”引脚[1]
• 将“ FormattedText3 ”引脚输出连接到“ TextMux1 ”引脚[2]
• 将“ FormattedText4 ”引脚输出连接到“ TextMux1 ”引脚[3]
• 将“ TextMux1 ”引脚输出连接到“LedController1 > Text Field”引脚输入
• 将“ CompareValue2 ”引脚输出连接到“ Delay1 ”引脚“Start”和“ DigitalValue1 ”引脚时钟
• 将“ Delay1 ”引脚输出连接到“ DigitalValue2 ”引脚时钟
• 将“ DigitalValue1 ”引脚输出连接到“ DigitalMultiMerger1 ”引脚[0]
• 将“ DigitalValue2 ”引脚输出连接到“ DigitalMultiMerger1 ”引脚 [1]
• 将“ DigitalMultiMerger1 ”引脚输出连接到“ ClockGenerator1 ”引脚“启用”
• 将“ ClockGenerator1 ”引脚时钟连接到“ Counter1 ”引脚输入
• 将“ Counter1 ”引脚输出连接到“ IntegerMultiSource1 ”引脚输入，“ CompareValue1 ”引脚输入和“ CompareValue2 ”引脚输入
• 将“ CompareValue1 ”引脚输出连接到“ Counter2 ”引脚输入
• 将“ Counter2 ”引脚输出连接到“ TextMux1 ”引脚选择
• 将“ IntegerMultiSource1 ”引脚 [0] 连接到“LedController1 > 文本字段”引脚 Y
• 将“ IntegerMultiSource1 ”引脚 [1] 连接到“LedController1 > Fill Screen”引脚时钟
• 将“ IntegerMultiSource1 ”引脚 [2] 连接到“LedController1 > Text Field”引脚时钟
• 将“ LedController1 ”引脚输出 SPI 连接到Arduino 板引脚 SPI In
• 将“ LedController1 ”引脚芯片选择连接到Arduino 板数字引脚 [10]

第 7 步：生成、编译和上传 Arduino 代码

 

 

在 Visuino 中，在底部单击“构建”选项卡，确保选择了正确的端口，然后单击“编译/构建和上传”按钮。

第 8 步：播放

如果您为 Arduino UNO 模块供电，LED 矩阵将开始从底部到顶部显示温度、湿度、时间和日期。

恭喜！您已经使用 Visuino 完成了您的项目。还附上了我为本教程创建的 Visuino 项目文件，您可以下载并在 Visuino 中打开它：

第 9 步：故障排除

在我的情况下，当为 Arduino 供电时，LED 矩阵闪烁并且文本没有完全显示。这是因为 MAX7219 芯片对任何电压干扰都非常敏感。

为了解决这个问题，我在 LED Matrix VCC(+) 和 GND(-) 之间添加了一个 47uf 电解电容，确保正确连接电容，+ on (VCC) 和 - on (GND)