LEDマトリックスとESP32で電光掲示板を作ってみる（その3）
とりあえず、LEDマトリクスでスクロールが出来るようになりました。しかも、フォントに色をつけることが出来たりして。
こちらを参考にしました。
ESP32はArduino core for ESP32を使用しています。
開発環境はVSCode。PlatformIOプラグインを使用して開発しています。
以下はLEDマトリクスの様子。
次にコードはこんな感じです。
#include <Arduino.h> #include <ESP32_SPIFFS_ShinonomeFNT.h> #include <ESP32_SPIFFS_UTF8toSJIS.h> #define PORT_SE_IN 13 #define PORT_AB_IN 27 #define PORT_A3_IN 23 #define PORT_A2_IN 21 #define PORT_A1_IN 25 #define PORT_A0_IN 26 #define PORT_DG_IN 19 #define PORT_CLK_IN 18 #define PORT_WE_IN 17 #define PORT_DR_IN 16 #define PORT_ALE_IN 22 #define PANEL_NUM 2 #define R 1 #define O 2 #define G 3 const char* UTF8SJIS_file = "/Utf8Sjis.tbl"; //UTF8 Shift_JIS 変換テーブルファイル名を記載しておく const char* Shino_Zen_Font_file = "/shnmk16.bdf"; //全角フォントファイル名を定義 const char* Shino_Half_Font_file = "/shnm8x16.bdf"; //半角フォントファイル名を定義 ESP32_SPIFFS_ShinonomeFNT SFR; void setRAMAdder(uint8_t lineNumber){ uint8_t A[4] = {0}; uint8_t adder = 0; adder = lineNumber; for(int i = 0; i < 4; i++){ A[i] = adder % 2; adder /= 2; } digitalWrite(PORT_A0_IN, A[0]); digitalWrite(PORT_A1_IN, A[1]); digitalWrite(PORT_A2_IN, A[2]); digitalWrite(PORT_A3_IN, A[3]); } //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// //データを1行だけ書き込む // //iram_addr:データを書き込むアドレス（0~15） //ifont_data:フォント表示データ(32*PANEL_NUM bit) //color_data:フォント表示色配列:（32*PANEL_NUM bit）Red:1 Orange:2 Green:3 // //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// void send_line_data(uint8_t iram_adder, uint8_t ifont_data[], uint8_t color_data[]){ uint8_t font[8] = {0}; uint8_t tmp_data = 0; int k = 0; for(int j = 0; j < 4 * PANEL_NUM; j++){ //ビットデータに変換 tmp_data = ifont_data[j]; for(int i = 0; i < 8; i++){ font[i] = tmp_data % 2; tmp_data /= 2; } for(int i = 7; i >= 0; i--){ digitalWrite(PORT_DG_IN, LOW); digitalWrite(PORT_DR_IN, LOW); digitalWrite(PORT_CLK_IN, LOW); if(font[i] == 1){ if(color_data[k] == R ){ digitalWrite(PORT_DR_IN, HIGH); } if(color_data[k] == G){ digitalWrite(PORT_DG_IN, HIGH); } if(color_data[k] == O){ digitalWrite(PORT_DR_IN, HIGH); digitalWrite(PORT_DG_IN, HIGH); } }else{ digitalWrite(PORT_DR_IN, LOW); digitalWrite(PORT_DG_IN, LOW); } delayMicroseconds(1); digitalWrite(PORT_CLK_IN, HIGH); delayMicroseconds(1); k++; } } //アドレスをポートに入力 setRAMAdder(iram_adder); //ALE Highでアドレスセット digitalWrite(PORT_ALE_IN, HIGH); //WE Highでデータを書き込み digitalWrite(PORT_WE_IN, HIGH); //WE Lowをセット digitalWrite(PORT_WE_IN, LOW); //ALE Lowをセット digitalWrite(PORT_ALE_IN, LOW); } /////////////////////////////////////////////////////////////// //配列をnビット左へシフトする関数 //dist:格納先の配列 //src:入力元の配列 //len:配列の要素数 //n:一度に左シフトするビット数 /////////////////////////////////////////////////////////////// void shift_bit_left(uint8_t dist[], uint8_t src[], int len, int n){ uint8_t mask = 0xFF << (8 - n); for(int i = 0; i < len; i++){ if(i < len - 1){ dist[i] = (src[i] << n) | ((src[i + 1] & mask) >> (8 - n)); }else{ dist[i] = src[i] << n; } } } void shift_color_left(uint8_t dist[], uint8_t src[], int len){ for(int i = 0; i < len * 8; i++){ if(i < len * 8 - 1){ dist[i] = src[i + 1]; }else{ dist[i] = 0; } } } //////////////////////////////////////////////////////////////////// //半角4バイトのフォントをスクロールしながら表示するメソッド // //sj_length:半角文字数 //font_data:フォントデータ（東雲フォント） //color_data:フォントカラーデータ（半角毎に設定する） //intervals:スクロール間隔(ms) void scrollLEDMatrix(int16_t sj_length, uint8_t font_data[][16], uint8_t color_data[], uint16_t intervals){ uint8_t src_line_data[sj_length] = {0}; uint8_t dist_line_data[sj_length] = {0}; uint8_t tmp_color_data[sj_length * 8] = {0}; uint8_t tmp_font_data[sj_length][16] = {0}; uint8_t ram = LOW; int n = 0; for(int i = 0; i < sj_length; i++){ //8ビット毎の色情報を1ビット毎に変換する for(int j = 0; j < 8; j++){ tmp_color_data[n++] = color_data[i]; } //フォントデータを作業バッファにコピー for(int j = 0; j < 16; j++){ tmp_font_data[i][j] = font_data[i][j]; } } for(int k = 0; k < sj_length * 8 + 2; k++){ ram = ~ram; digitalWrite(PORT_AB_IN, ram);//RAM-A/RAM-Bに書き込み for(int i = 0; i < 16; i++){ for(int j = 0; j < sj_length; j++){ //フォントデータをビットシフト元バッファにコピー src_line_data[j] = tmp_font_data[j][i]; } send_line_data(i, src_line_data, tmp_color_data); shift_bit_left(dist_line_data, src_line_data, sj_length, 1); //font_dataにシフトしたあとのデータを書き込む for(int j = 0; j < sj_length; j++){ tmp_font_data[j][i] = dist_line_data[j]; } } shift_color_left(tmp_color_data, tmp_color_data, sj_length); delay(intervals); } } void setAllPortOutput(){ pinMode(PORT_SE_IN, OUTPUT); pinMode(PORT_AB_IN, OUTPUT); pinMode(PORT_A3_IN, OUTPUT); pinMode(PORT_A2_IN, OUTPUT); pinMode(PORT_A1_IN, OUTPUT); pinMode(PORT_A0_IN, OUTPUT); pinMode(PORT_DG_IN, OUTPUT); pinMode(PORT_CLK_IN, OUTPUT); pinMode(PORT_WE_IN, OUTPUT); pinMode(PORT_DR_IN, OUTPUT); pinMode(PORT_ALE_IN, OUTPUT); } void setAllPortLow(){ digitalWrite(PORT_SE_IN, LOW); digitalWrite(PORT_AB_IN, LOW); digitalWrite(PORT_A3_IN, LOW); digitalWrite(PORT_A2_IN, LOW); digitalWrite(PORT_A1_IN, LOW); digitalWrite(PORT_A0_IN, LOW); digitalWrite(PORT_DG_IN, LOW); digitalWrite(PORT_CLK_IN, LOW); digitalWrite(PORT_WE_IN, LOW); digitalWrite(PORT_DR_IN, LOW); digitalWrite(PORT_ALE_IN, LOW); } void setAllPortHigh(){ digitalWrite(PORT_SE_IN, HIGH); digitalWrite(PORT_AB_IN, HIGH); digitalWrite(PORT_A3_IN, HIGH); digitalWrite(PORT_A2_IN, HIGH); digitalWrite(PORT_A1_IN, HIGH); digitalWrite(PORT_A0_IN, HIGH); digitalWrite(PORT_DG_IN, HIGH); digitalWrite(PORT_CLK_IN, HIGH); digitalWrite(PORT_WE_IN, HIGH); digitalWrite(PORT_DR_IN, HIGH); digitalWrite(PORT_ALE_IN, HIGH); } void setup() { uint16_t sj_length = 0;//半角文字数 delay(1000); Serial.begin(115200); setAllPortOutput(); setAllPortLow(); //手動で表示バッファを切り替える digitalWrite(PORT_SE_IN, HIGH); //フォントデータバッファ uint8_t font_buf[26][16] = {0}; //フォント色データ str1（半角文字毎に設定する） uint8_t font_color1[26] = {G,G,R,R,R,R,G,G,G,G,G,R,G,G,G,G,R,G,G,G,G,R,O,O,O,O}; SFR.SPIFFS_Shinonome_Init3F(UTF8SJIS_file, Shino_Half_Font_file, Shino_Zen_Font_file); sj_length = SFR.StrDirect_ShinoFNT_readALL(" 起動OK", font_buf); scrollLEDMatrix(sj_length, font_buf, font_color1, 80); } void loop() { //フォントデータバッファ uint8_t font_buf[30][16] = {0}; //フォント色データ str1（半角文字毎に設定する） uint8_t font_color1[30] = {G,G,G,G,G,G,O,O,O,O,G,G,O,O,G,G,O,O,R,R,R,R,R,R}; uint16_t sj_length = SFR.StrDirect_ShinoFNT_readALL(" 令和元年05月20日（月）", font_buf); scrollLEDMatrix(sj_length, font_buf, font_color1, 80); }
ソースコードの解説はまた次に。
ちなみにこちらのLEDマトリクスを使っています。
