在Arduino下如何直接以LED组建点阵屏
firebeetle 24×8 led点阵屏是萤火虫系列的配件产品，与常规点阵屏不同的是它直接用led发光二极管来构建显示阵列，而非用点阵模块来构建。
为了节省i/o口，该点阵屏是采用高性能的led驱动芯片ht1632c来进行控制。对每个led都有独立的寄存器，故可分别驱动每个led灯。它内置了256khz的rc时钟，在低功耗模式下，可关闭rc时钟，使功耗仅为5ua。
点阵屏的外观如图1和图2所示，尽管显示屏的引脚较多，但在使用时所涉及的引脚并不很多。
点阵屏的性能如下：
· 工作电压：3.3v· 显示颜色：白色· ht1632c驱动芯片· 内置256khzrc时钟· 低功耗：5ua· 工作电流：6ma~100ma· 串行数据通信· 支持arduino库· 支持滚屏显示· 接口方式：firebeetle系列兼容· 工作温度：-40℃~+85℃· 模块尺寸：24 ×58（mm）/0.94 x 2.28（inches）· 安装孔尺寸：内径3.1mm/外径6mm
要驱动该点阵屏有2种方式，一种是以常规的arduino开发板来驱动，另一种则是以esp32-e arduino开发板来驱动。
对于常规的arduino开发板驱动，在使用前安装对应的firebeetleledmatrix-master库，安装后即可见到对应库以供使用。
若以esp32-earduino开发板来驱动，则无法直接进行编译和上传，为此只好以i/o口驱来编程实现。
按点阵屏的原理图可知，为了便于使用片选信号cs是可供选择的，选择的对象可以是cs1~cs4中的任意一个，选取时只需将s1对应的开关接通即可。而cs1~cs4所对应的引脚则是d2~d5，编程时是以a4来控制串行。
图8 点阵屏片选控制
图9 片选开关
为此，点阵屏与开发板的连接关系定义为：
#define cs1 a4#define rd d3#define wr d7#define dat d2
实现ht1632c初始化的函数为：
void ht1632c_init（void）{ digitalwrite（cs1， high）; #define sys_dis 0x00 //关闭系统震荡 #define sys_en 0x01 //打开系统震荡 #define led_off 0x02 //关闭led显示 #define led_on 0x03 //打开led显示 #define blink_off 0x08 //关闭闪烁 #define blink_on 0x09 //打开闪烁 #define slave_mode 0x10 //从模式 #define rc_master_mode 0x18 //内部rc时钟 #define com_option 0x24 //24:16com，nmos。c：com，pmos。 #define pwm_duty 0xae //pwm亮度控制 digitalwrite（wr， high）; digitalwrite（dat， high）; ht1632c_write_cmd（sys_dis）; //关闭ht1632c内部rc时钟 ht1632c_write_cmd（com_option）; //选择ht1632c工作模式，com，nmos模式 ht1632c_write_cmd（rc_master_mode）; //选择内部rc时钟 ht1632c_write_cmd（sys_en）; //打开ht1632c内部rc时钟 ht1632c_write_cmd（pwm_duty）; //pwm亮度设置 ht1632c_write_cmd（blink_off）; //关闭闪烁 ht1632c_write_cmd（led_on）; //打开led显示}
实现清屏处理的函数为：
void ht1632c_clr（void）{ unsigned char i; digitalwrite（cs1， low）; ht1632c_write（0xa0，3）; ht1632c_write（0x00，7）; for（i=0;i《48;i++） ht1632c_write（0，8）; digitalwrite（cs1， high）;}
向ht1632c发送数据的函数为：
voidht1632c_write（unsigned char data，unsigned char cnt）{ unsigned char i; for（i=0;i《cnt;i++） { digitalwrite（wr， low）; if（data & 0x80） digitalwrite（dat， high）; else digitalwrite（dat， low）; data《《=1; digitalwrite（wr， high）; }}
向ht1632 c写入命令的函数为：
void ht1632c_write_cmd（unsignedchar cmd）{digitalwrite（cs1， low）;ht1632c_write（0x80，3）;ht1632c_write（cmd，9）;digitalwrite（cs1， high）;}
向ht1632 c写入数据的函数为：
void ht1632c_write_data（unsignedchar addr，unsigned char p，unsigned char cnt）{ unsigned char i; digitalwrite（cs1， low）; ht1632c_write（0xa0，3）; ht1632c_write（addr《《1，7）; for（i=0;i《cnt;i++） { ht1632c_write（p，8）; } digitalwrite（cs1， high）;}
实现显示效果的配置程序为：
void setup（） { unsigned char temp=0xaa; pinmode（led_builtin， output）; pinmode（cs1， output）; pinmode（rd， output）; pinmode（wr， output）; pinmode（dat，output）; ht1632c_init（）; ht1632c_clr（）; ht1632c_write_data（0x00，temp，48）;}
经程序的编译与上传，其界面如图11所示。
图11 完成程序上传
实现图12所示三角形绘制的程序如下：
{ unsigned char i，b; digitalwrite（cs1， low）; ht1632c_write（0xa0，3）; ht1632c_write（0x00，7）; b=1; for（i=0;i《24;i++） { if（i%8==0） b=1; else b=（b《《1）+1; ht1632c_write（b，8）; ht1632c_write（b，8）; } digitalwrite（cs1， high）;}
图12绘制三角形
实现图13所示数值显示的程序如下：
voidsetup（） { unsigned char temp=0xff; pinmode（led_builtin， output）; pinmode（cs1， output）; pinmode（rd， output）; pinmode（wr， output）; pinmode（dat，output）; ht1632c_init（）; ht1632c_clr（）; ht1632c_write_c（58，8）; ht1632c_write_c（26，6）; ht1632c_write_c（26，4）;}
对于的字符显示函数为：
voidht1632c_write_c（unsigned char addr，unsigned char p）{ unsigned char i; digitalwrite（cs1， low）; ht1632c_write（0xa0，3）; //id:101 ht1632c_write（addr《《1，7）; for（i=0;i《8;i++） { ht1632c_write（dot［p*8-i］，8）; ht1632c_write（dot［p*8-i］，8）; } digitalwrite（cs1， high）;}
图13 数值显示
所使用的字模由工具软件pctolcd2002来提取，其提取的格式定义如图15所示。
图14字模提取
图15字模格式定义
相应的字库格式为：
unsignedchar dot［］= {0x00，0x38，0x44，0x44，0x44，0x44，0x38，0x00，/*“0”，0*/0x00，0x48，0x48，0x7c，0x40，0x40，0x00，0x00，/*“1”，1*/0x00，0x48，0x64，0x64，0x64，0x54，0x6c，0x00，/*“2”，2*/0x00，0x28，0x44，0x4c，0x4c，0x54，0x34，0x00，/*“3”，3*/0x00，0x10，0x28，0x24，0x64，0x7e，0x00，0x00，/*“4”，4*/0x00，0x3c，0x54，0x54，0x54，0x54，0x24，0x00，/*“5”，5*/0x00，0x38，0x54，0x54，0x54，0x54，0x20，0x00，/*“6”，6*/0x00，0x0c，0x04，0x74，0x14，0x0c，0x04，0x00，/*“7”，7*/0x00，0x2c，0x54，0x54，0x54，0x54，0x2c，0x00，/*“8”，8*/0x00，0x08，0x54，0x54，0x54，0x74，0x38，0x00，/*“9”，9*/};
这样我们要驱动firebeetle 24×8 led点阵屏的显示，就有了2种方法。
本文系21ic论坛蓝v作者jinglixixi原创撰写
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为了节省i/o口，该点阵屏是采用高性能的led驱动芯片ht1632c来进行控制。对每个led都有独立的寄存器，故可分别驱动每个led灯。它内置了256khz的rc时钟，在低功耗模式下，可关闭rc时钟，使功耗仅为5ua。
点阵屏的外观如图1和图2所示，尽管显示屏的引脚较多，但在使用时所涉及的引脚并不很多。
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· 工作电压：3.3v· 显示颜色：白色· ht1632c驱动芯片· 内置256khzrc时钟· 低功耗：5ua· 工作电流：6ma~100ma· 串行数据通信· 支持arduino库· 支持滚屏显示· 接口方式：firebeetle系列兼容· 工作温度：-40℃~+85℃· 模块尺寸：24 ×58（mm）/0.94 x 2.28（inches）· 安装孔尺寸：内径3.1mm/外径6mm
要驱动该点阵屏有2种方式，一种是以常规的arduino开发板来驱动，另一种则是以esp32-e arduino开发板来驱动。
对于常规的arduino开发板驱动，在使用前安装对应的firebeetleledmatrix-master库，安装后即可见到对应库以供使用。
若以esp32-earduino开发板来驱动，则无法直接进行编译和上传，为此只好以i/o口驱来编程实现。
按点阵屏的原理图可知，为了便于使用片选信号cs是可供选择的，选择的对象可以是cs1~cs4中的任意一个，选取时只需将s1对应的开关接通即可。而cs1~cs4所对应的引脚则是d2~d5，编程时是以a4来控制串行。
图8 点阵屏片选控制
图9 片选开关
为此，点阵屏与开发板的连接关系定义为：
#define cs1 a4#define rd d3#define wr d7#define dat d2
实现ht1632c初始化的函数为：
void ht1632c_init（void）{ digitalwrite（cs1， high）; #define sys_dis 0x00 //关闭系统震荡 #define sys_en 0x01 //打开系统震荡 #define led_off 0x02 //关闭led显示 #define led_on 0x03 //打开led显示 #define blink_off 0x08 //关闭闪烁 #define blink_on 0x09 //打开闪烁 #define slave_mode 0x10 //从模式 #define rc_master_mode 0x18 //内部rc时钟 #define com_option 0x24 //24:16com，nmos。c：com，pmos。 #define pwm_duty 0xae //pwm亮度控制 digitalwrite（wr， high）; digitalwrite（dat， high）; ht1632c_write_cmd（sys_dis）; //关闭ht1632c内部rc时钟 ht1632c_write_cmd（com_option）; //选择ht1632c工作模式，com，nmos模式 ht1632c_write_cmd（rc_master_mode）; //选择内部rc时钟 ht1632c_write_cmd（sys_en）; //打开ht1632c内部rc时钟 ht1632c_write_cmd（pwm_duty）; //pwm亮度设置 ht1632c_write_cmd（blink_off）; //关闭闪烁 ht1632c_write_cmd（led_on）; //打开led显示}
实现清屏处理的函数为：
void ht1632c_clr（void）{ unsigned char i; digitalwrite（cs1， low）; ht1632c_write（0xa0，3）; ht1632c_write（0x00，7）; for（i=0;i《48;i++） ht1632c_write（0，8）; digitalwrite（cs1， high）;}
向ht1632c发送数据的函数为：
voidht1632c_write（unsigned char data，unsigned char cnt）{ unsigned char i; for（i=0;i《cnt;i++） { digitalwrite（wr， low）; if（data & 0x80） digitalwrite（dat， high）; else digitalwrite（dat， low）; data《《=1; digitalwrite（wr， high）; }}
向ht1632 c写入命令的函数为：
void ht1632c_write_cmd（unsignedchar cmd）{digitalwrite（cs1， low）;ht1632c_write（0x80，3）;ht1632c_write（cmd，9）;digitalwrite（cs1， high）;}
向ht1632 c写入数据的函数为：
void ht1632c_write_data（unsignedchar addr，unsigned char p，unsigned char cnt）{ unsigned char i; digitalwrite（cs1， low）; ht1632c_write（0xa0，3）; ht1632c_write（addr《《1，7）; for（i=0;i《cnt;i++） { ht1632c_write（p，8）; } digitalwrite（cs1， high）;}
实现显示效果的配置程序为：
void setup（） { unsigned char temp=0xaa; pinmode（led_builtin， output）; pinmode（cs1， output）; pinmode（rd， output）; pinmode（wr， output）; pinmode（dat，output）; ht1632c_init（）; ht1632c_clr（）; ht1632c_write_data（0x00，temp，48）;}
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voidsetup（） { unsigned char temp=0xff; pinmode（led_builtin， output）; pinmode（cs1， output）; pinmode（rd， output）; pinmode（wr， output）; pinmode（dat，output）; ht1632c_init（）; ht1632c_clr（）; ht1632c_write_c（58，8）; ht1632c_write_c（26，6）; ht1632c_write_c（26，4）;}
对于的字符显示函数为：
voidht1632c_write_c（unsigned char addr，unsigned char p）{ unsigned char i; digitalwrite（cs1， low）; ht1632c_write（0xa0，3）; //id:101 ht1632c_write（addr《《1，7）; for（i=0;i《8;i++） { ht1632c_write（dot［p*8-i］，8）; ht1632c_write（dot［p*8-i］，8）; } digitalwrite（cs1， high）;}
图13 数值显示
所使用的字模由工具软件pctolcd2002来提取，其提取的格式定义如图15所示。
图14字模提取
图15字模格式定义
相应的字库格式为：
unsignedchar dot［］= {0x00，0x38，0x44，0x44，0x44，0x44，0x38，0x00，/*“0”，0*/0x00，0x48，0x48，0x7c，0x40，0x40，0x00，0x00，/*“1”，1*/0x00，0x48，0x64，0x64，0x64，0x54，0x6c，0x00，/*“2”，2*/0x00，0x28，0x44，0x4c，0x4c，0x54，0x34，0x00，/*“3”，3*/0x00，0x10，0x28，0x24，0x64，0x7e，0x00，0x00，/*“4”，4*/0x00，0x3c，0x54，0x54，0x54，0x54，0x24，0x00，/*“5”，5*/0x00，0x38，0x54，0x54，0x54，0x54，0x20，0x00，/*“6”，6*/0x00，0x0c，0x04，0x74，0x14，0x0c，0x04，0x00，/*“7”，7*/0x00，0x2c，0x54，0x54，0x54，0x54，0x2c，0x00，/*“8”，8*/0x00，0x08，0x54，0x54，0x54，0x74，0x38，0x00，/*“9”，9*/};
这样我们要驱动firebeetle 24×8 led点阵屏的显示，就有了2种方法。
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