Arduino 入門2 Lesson 07 【LED Matrix機能確認３】

Arduino 入門2
Lesson 07
【LED Matrix機能確認３】

こにんちは、管理人のomoroyaです。

「Arduino UNO R4 Minima」「Arduino UNO R4 WIFI」で遊ぶ入門編２。

電子部品と組み合わせて遊ぶ前に、本Lesson06では入門編2のLesson05、Lesson06同様に、

「Arduino UNO R4 WIFI」に搭載された新機能を確認していきます。

本LessonではLesson05、Lesson06の続きとなる「LED Matrix機能について」。

「Arduino UNO R4 Minima」にはなく、「Arduino UNO R4 WIFI」の独自機能です。

この機能を使うことにより、外部にLED表示部を設けることなく「Arduino UNO R4 WIFI」のみで自己完結できます。

Lesson05では、2次元配列と32bit整数の配列を利用することで「LED Matrix機能について」理解しました。

Lesson06では、別ファイルを用意することでアニメーション表示させることを理解ました。

本Lessonでは、テキスト文字の表示を理解して遊んでみます。

一文字だけなら、Lesson05、Lesson06の方法で表示できます。

本Lessonでは複数のテキスト文字をスクロールさせながら表示することを学習します。

Arduino入門編2では主に「Arduino UNO R4 Minima」「Arduino UNO R4 WIFI」を使った解説をしていきます。

R3と異なり、まだ安価な互換品が出ていません（2024年7月現在）ので正規品で遊んでいきます。

Arduino UNO R4 Minima [ABX00080] - Renesas RA4M1 - USB-C、CAN、DAC (12ビット)、OP AMP、SWDコネクター。

Arduino (アルドゥイーノ)

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センサーは各種センサーがそろったキットがおすすめ。

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はじめに
Lesson 07 目標
準備
1. 必要なもの
使用部品説明
実践回路作成
まとめ
最後に
Amazonでお得に買う方法

はじめに

本Lessonで機能確認のため、使用するものは「Arduino UNO R4 WIFI」のみ。

簡単に遊べます。

Lesson 07 目標

本Lessonの目標は以下です。

１．LED Matrixに複数のテキスト文字をスクロール表示させるスケッチを理解する
２．LED Matrixに複数のテキスト文字をスクロール表示させるスケッチを描いてみる
３．色々描いて遊んでみましょう！！

いつものように、遊ぶことが重要です。

準備

ではLessonの準備に取り掛かりましょう。

使用するものはLesson05、Lesson06と同じく「Arduino UNO R4 WIFI」のみ。

使用するライブラリは「Arduino_LED_Matrix.h」「ArduinoGraphics.h」の２つとなります。

もし、ライブラリがない場合はインストールしておきましょう。

必要なもの

USB接続用のPC（IDE統合環境がインストールされたPC）
→管理人が勝手に比較したBTOメーカーを紹介しています。
Arduino UNO R4(WiFi)
PCとUNOを接続するUSBケーブル

本Lessonでは、UNO本体のみですが電子工作に必要なものはそろえておきましょう！！

Jumper wire、抵抗は今後も頻繁に利用します。

Jumper wireはできれば、「オス-メスオス-オスメス –メス」の３種類を揃えておくことをお勧めします。

ELEGOO 120pcs多色デュポンワイヤー、arduino用ワイヤ—ゲ—ジ28AWG オス-メスオス-オスメス –メスブレッドボードジャンパーワイヤー

ELEGOO

短めが使いやすい場合も。

ブレッドボード・ジャンパーワイヤー 40*6ピン 10cm Emith デュポンケーブル Arduino Raspberry piに適用ジャンパー線 6本セット

Emith

抵抗も単品で揃えるよりはセットをおすすめします。

OSOYOO(オソヨー)金属皮膜抵抗器抵抗セット 10Ω~1MΩ 30種類各20本入り合計600本 (600本セット)

OSOYOO

ELEGOO 17値1％抵抗器、0オーム〜1Mオーム（525本）

ELEGOO

抵抗、LEDなどを個別でセット品を購入しても、そんなに使わない！

という方は、「電子工作基本部品セット」が使い勝手が良い。

OSOYOO(オソヨー) 電子工作基本部品セット LED 5色合計100PCS 金属皮膜抵抗器 30種類合計600本電解コンデンサ 12種類合計120本セラミックコンデンサー 30種類合計300本ダイオード 8種類合計100本トランジスタ 17種類合計170本 (電子部品セット6種類)

OSOYOO

使用部品説明

使用するものは「Arduino UNO R4 WIFI」のみのため割愛。

Arduino 入門2 Lesson 02【外観とピン配置】Arduino UNO R4 WiFi

入門編2を開始。Lesson 02は Arduino UNO R4 WiFi 外観とピン配置。R4 Minimaと同じくR4 WiFiに関しても外観とピン配置を確認していきます。マイコンとの接続関係も一緒に確認。知らなくても遊べるのがUNO…

実践回路作成

最初に回路図を確認してください。

Lesson05、Lesson06と同じとなります。

次に、回路図に合わせて部品を接続します。

最後にコードを書いて、「LED Matrix機能のテキスト文字のスクロール」を確認していきましょう。

「Arduino UNO R4 WIFI」のピン配置を確認したい方は入門編2のLesson02を参照してください。

Arduino 入門2 Lesson 02【外観とピン配置】Arduino UNO R4 WiFi

回路図

「Arduino UNO R4 WIFI」のみ使用。

回路図がこちら。

Minimaのみ使用のため、結線はありません。

こちらがブレッドボード図。

Minimaのみ使用のため、結線はありません。

回路図は「fritzing」を利用しています。「fritzing」の使い方は下記を参照してください。

Arduino 入門番外編 01 【回路図を書こう fritzing】

UNOの実際の回路を写真で掲載しても、接続がわかりずらいかなと考えていました。前々から「fritzing」を利用して回路を描くことで、わかりやすくしたいと考えていました。そこで本日は、「fritzing」のインストールと回路図を描くことに挑…

接続

下図に示すように、用意した部品を使用して接続しましょう。

使用するものは「Arduino UNO R4 WIFI」のみ。

結線不要です！！

コードの書き込み

接続が終わったら、USBケーブルを使用してUNOにプログラムを書き込んで行きましょう。

コードを書き終えたら、いつでも利用できるように「ファイル」⇒「名前を付けて保存」で保存しておきましょう。

コマンド説明

「ArduinoGraphics.h」のコマンドをいくつか掲載しておきます。

ArduinoLEDMatrix matrix;
を指定した前提にて解説

コマンド	内容
beginDraw()	描画操作を開始例　matrix.beginDraw()
stroke()	ストロークの色を設定例　matrix.stroke(0xFF0000); 設定できるパラメータ： r: red color value (0 – 255) g: green color value (0 – 255) b: blue color value (0 – 255) color: 24-bit RGB color, 0xrrggbb
textScrollSpeed()	テキストのスクロール速度を設定(ミリ秒単位で制御) 例　matrix.textScrollSpeed(70);
textFont()	テキストに使用するフォントを設定例　matrix.textFont(Font_5x7); 設定できるパラメータ：Font_4x6 or Font_5x7
matrix.beginText()	テキストの開始位置設定と色設定例　matrix.beginText(0, 1, 0xFF0000); 設定できる色パラメータ： r: red color value (0 – 255) g: green color value (0 – 255) b: blue color value (0 – 255) color: 24-bit RGB color, 0xrrggbb
endText()	スクロールの方向を指定例　matrix.endText(SCROLL_LEFT); 設定できるパラメータ：SCROLL_LEFT, SCROLL_RIGHT
endDraw()	描画操作を終了例　matrix.endDraw();

全て記載していません。

他にもコマンドがあります！！

気になる方は公式サイトを確認ください。

https://docs.arduino.cc/libraries/arduinographics/

…

テキスト文字スクロール　サンプルコード

使用するライブラリは「Arduino_LED_Matrix.h」「ArduinoGraphics.h」の２つ。

「ArduinoGraphics.h」を使用することで、文字表示がサポートされます。

//入門編2　Lesson 07　サンプルスケッチ
//LED Matrix機能確認 テキスト文字スクロール編
//https://omoroya.com/
#include <ArduinoGraphics.h>
#include <Arduino_LED_Matrix.h>

ArduinoLEDMatrix matrix;

void setup() {
  matrix.begin();                    //LED マトリックスを起動
}

void loop() {
  matrix.beginDraw();                //描画操作を開始

  matrix.stroke(0xFF0000);           //ストロークの色を設定(color: 24-bit RGB color, 0xrrggbb)
  matrix.textScrollSpeed(70);        //テキストのスクロール速度を設定(ミリ秒単位で制御)

  const char text[] = " omoroya!! "; //スクロールさせる文字を格納
  matrix.textFont(Font_5x7);         //テキストに使用するフォントを設定 Font_4x6 or Font_5x7
  matrix.beginText(0, 1, 0xFF0000);  //テキストの開始位置設定と色設定(color: 24-bit RGB color, 0xrrggbb)
  matrix.println(text);              //テキストの表示
  matrix.endText(SCROLL_LEFT);       //スクロールの方向を指定(SCROLL_LEFT, SCROLL_RIGHT)

  matrix.endDraw();                  //描画操作を終了
}