Farbenspiele mit einer RGB-Matrix - Programmieren mit Arduino

Lesezeit: 7 Minuten

Die RGB-Matrix soll ein zufälliges Pixelmuster anzeigen.

So sieht es aus:

Die RGB-Matrix besteht aus miteinander verbundenen RGB-LEDs. Jede besitzt einen eigenen Controller und kann einzeln angesteuert werden. Die RGB-Matrix benötigt nur einen digitalen Eingang.

RGB ist eine Mischung aus den Farben rot, grün und blau. Die Werte werden durch Kommata getrennt.

Beispiele:

Hier findest du einen Überblick über die 🔗RGB-Farbcodes (externer Link abgerufen am 19.02.23).

Baue die Schaltung auf.
(Fahre mit der Maus über das Bild, um die Bezeichnungen der Bauteile zu sehen)

Benötigte Bibliotheken:

oder: Sketch -> Bibliothek einbinden -> Bibliotheken verwalten

Funktionen der Bibliothek Adafruit_NeoMatrix (Auswahl)

Schlüsselwort	Parameter	Aktion
begin();		RGB-Matrix starten
setBrightness(Parameter)	0 = aus, 255 = größte Helligkeit	Bildschirmhelligkeit setzen
setRotation(Richtung);	Richtung = 0 → nicht drehen Richtung = 1 → 90° drehen Richtung = 2 → 180° drehen Richtung = 3 → 270 ° drehen	Bildschirm ausrichten
fillScreen(Farbe);	Bildschirmhintergrund füllen Farben definieren: `#define Rot RGBMatrix.Color(255,0,0) #define Gruen RGBMatrix.Color(0,255,0) #define Blau RGBMatrix.Color(0,0,255) #define Magenta RGBMatrix.Color(139,0,139) #define Pink RGBMatrix.Color(255,20,147) #define Weiss RGBMatrix.Color(255,255,255) #define Gelb RGBMatrix.Color(255,255,0)`	Bildschirmhintergrund
drawLine(StartX, StartY, EndeX, EndeY, Farbe);		Linie zeichnen
drawFastHLine(StartX, StartY, Länge, Farbe);		horizontale Linie zeichnen
drawFastVLine(StartX, StartY, Länge, Farbe);		vertikale Linie zeichnen
drawRect(StartX, StartY,, Breite, Höhe, Farbe);		Rechteck zeichnen
drawRoundRect(StartX, StartY, Breite, Höhe, Eckenradius, Farbe);		abgerundetes Rechteck zeichnen
fill.Rect(StartX, StartY, Breite, Höhe, Füllfarbe);		ausgefülltes Rechteck zeichnen
drawCircle(MittelpunkX, MittelpunktY, Radius, Farbe);		Kreis zeichnen
drawPixel(StartX, StartY, Farbe);		einzelnen Pixel zeichnen
drawChar(StartX, StartY, Zeichen, Rot, Hintergrund, Textgröße);	drawChar(0, 1, 'Z', Rot, Weiss, 1);	Einzelnes Zeichen schreiben
fillCircle(MittelpunktX, MittelpunktY, Radius, Füllfarbe);		Ausgefüllten Kreis zeichnen
setCursor(x, y);		Cursor setzen
setTextSize(Textgröße);	Textgröße: 1 – 4 bei einer Matrix nur 1 möglich	Textgröße setzen
setTextColor(Farbe);		Textfarbe bestimmen
print("Text");		Text schreiben

Ob die Ausrichtung der RGB-Matrix korrekt ist, kannst du mit diesem Programm feststellen:

# include "Adafruit_NeoMatrix.h"

# define RGBMatrixPin 7

// RGBMatrix -> Name der RGB-Matrix
/*
  die wichtigsten Parameter:
  Parameter 1 = Breite der Matrix (8)
  Parameter 2 = Höhe der Matrix (8)
  Parameter 3 = Name des Daten-Pins (RGBMatrixPin)
*/
Adafruit_NeoMatrix RGBMatrix =   Adafruit_NeoMatrix(8, 8, RGBMatrixPin,
                                 NEO_MATRIX_TOP + NEO_MATRIX_RIGHT +
                                 NEO_MATRIX_COLUMNS + NEO_MATRIX_PROGRESSIVE,
                                 NEO_GRB + NEO_KHZ800);
void setup()
{
  RGBMatrix.setBrightness(10);

  // RGBMatrix starten
  RGBMatrix.begin();
}
void loop()
{
  RGBMatrix.clear();

  // horizintale Linie
  RGBMatrix.drawFastHLine(0, 2, 8, RGBMatrix.Color(0, 0, 255));

  // vertikale Linie
  RGBMatrix.drawFastVLine(2, 0, 8, RGBMatrix.Color(0, 0, 255));

  /* 
    leuchtende LEDs in den Ecken
    oben links
    oben rechts
    unten links
    unten rechts
  */
  RGBMatrix.drawPixel(0, 0, RGBMatrix.Color(0, 0, 255));
  RGBMatrix.drawPixel(7, 0, RGBMatrix.Color(0, 0, 255));
  RGBMatrix.drawPixel(0, 7, RGBMatrix.Color(0, 0, 255));
  RGBMatrix.drawPixel(7, 7, RGBMatrix.Color(0, 0, 255));

  RGBMatrix.show();
}

So muss es aussehen:

Ein Lauflicht:

Das dazugehörige Programm:

# include "Adafruit_NeoMatrix.h"

// Startposition links oben
int Spalte = 0;

# define RGBMatrixPin 7

// RGBMatrix -> Name der RGB-Matrix
/*
  die wichtigsten Parameter:
  Parameter 1 = Breite der Matrix (8)
  Parameter 2 = Höhe der Matrix (8)
  Parameter 3 = Name des Daten-Pins (RGBMatrixPin)
*/
Adafruit_NeoMatrix RGBMatrix = Adafruit_NeoMatrix(8, 8, RGBMatrixPin,
                               NEO_MATRIX_TOP + NEO_MATRIX_RIGHT +
                               NEO_MATRIX_COLUMNS + NEO_MATRIX_PROGRESSIVE,
                               NEO_GRB + NEO_KHZ800);

void setup()
{
  // Helligkeit setzen
  RGBMatrix.setBrightness(10);

  // RGBMatrix starten
  RGBMatrix.begin();
}

void loop()
{
  RGBMatrix.clear();

  // von oben nach unten
  for (int i = 0; i <= 7; i ++)
  {
    RGBMatrix.drawPixel(Spalte, i, RGBMatrix.Color(0, 0, 255));
    delay(100);
    RGBMatrix.show();
  }

  RGBMatrix.clear();

  // eine Spalte nach rechts
  Spalte++;

  // von unten nach oben
  for (int i = 7; i >= 0; i--)
  {
    RGBMatrix.drawPixel(Spalte, i, RGBMatrix.Color(0, 0, 255));
    delay(100);
    RGBMatrix.show();
  }

  // solange das Ende (Spalte = 7) nicht erreicht ist
  // -> eine Spalte hinzufügen
  if (Spalte < 6) Spalte++;

  // Ende erreicht, Spalte wieder auf 0 setzen
  else Spalte = 0;
}

Grafikfunktionen:

Das dazugehörige Programm:

# include "Adafruit_NeoMatrix.h"

# define RGBMatrixPin 7

// RGBMatrix -> Name der RGB-Matrix
/*
  die wichtigsten Parameter:
  Parameter 1 = Breite der Matrix (8)
  Parameter 2 = Höhe der Matrix (8)
  Parameter 3 = Name des Daten-Pins (RGBMatrixPin)
*/
Adafruit_NeoMatrix RGBMatrix =  Adafruit_NeoMatrix(8, 8, RGBMatrixPin,
                                NEO_MATRIX_TOP + NEO_MATRIX_RIGHT +
                                NEO_MATRIX_COLUMNS + NEO_MATRIX_PROGRESSIVE,
                                NEO_GRB + NEO_KHZ800);

// Farben definieren
# define Rot          RGBMatrix.Color(255,0,0)
# define Gruen        RGBMatrix.Color(0,255,0)
# define Blau         RGBMatrix.Color(0,0,255)
# define Magenta      RGBMatrix.Color(139,0,139)
# define Pink         RGBMatrix.Color(255,20,147)
# define Weiss        RGBMatrix.Color(255,255,255)
# define Gelb         RGBMatrix.Color(255,255,0)
# define ZufallsFarbe RGBMatrix.Color(random(1, 255), random(1, 255), random(1, 255))

void setup()
{
  RGBMatrix.setBrightness(10);

  // RGBMatrix starten
  RGBMatrix.begin();
}

void loop()
{
  RGBMatrix.clear();
  char Text[7] = {'A', 'r', 'd', 'u', 'i', 'n', 'o'};
  for (int i = 0; i < sizeof(Text); i++)
  {
    RGBMatrix.drawChar(0, 1, Text[i], Rot, 1, 1);
    RGBMatrix.show();
    delay(500);
    RGBMatrix.clear();
  }
  delay(1000);
  RGBMatrix.clear();

  // Matrix mit Farbe füllen
  RGBMatrix.fillScreen(Blau);
  RGBMatrix.show();
  delay(500);
  RGBMatrix.clear();

  RGBMatrix.fillScreen(Gelb);
  RGBMatrix.show();
  delay(500);
  RGBMatrix.clear();

  RGBMatrix.fillScreen(Rot);
  RGBMatrix.show();
  delay(500);

  RGBMatrix.clear();
  RGBMatrix.fillScreen(Gruen);
  RGBMatrix.show();
  delay(500);
  RGBMatrix.clear();

  RGBMatrix.fillScreen(Magenta);
  RGBMatrix.show();
  delay(500);
  RGBMatrix.clear();

  // einzelnes Zeichen schreiben
  RGBMatrix.setCursor(0, 1);
  RGBMatrix.setTextColor(Pink);
  RGBMatrix.setTextSize(1);
  RGBMatrix.print('Z');
  RGBMatrix.show();
  delay(500);
  RGBMatrix.clear();

  // Linie zeichnen
  for (int i = 0; i <= 7; i ++)
  {
    RGBMatrix.drawLine(i, 0, i, 8, Gelb);
    RGBMatrix.show();
    delay(200);
  }
  delay(500);
  RGBMatrix.clear();

  // horizontale Linie zeichnen
  for (int i = 1; i < 9; i ++)
  {
    RGBMatrix.drawFastHLine(0, i , i, Gruen);
    RGBMatrix.show();
    delay(200);
  }
  delay(500);
  RGBMatrix.clear();

  // vertikale Linie zeichnen
  for (int i = 1; i < 9; i ++)
  {
    RGBMatrix.drawFastVLine(i, 0 , i, Magenta);
    RGBMatrix.show();
    delay(100);
  }
  delay(500);
  RGBMatrix.clear();

  // Kreis zeichnen
  RGBMatrix.drawCircle(4, 4, 3, Weiss);
  RGBMatrix.show();
  delay(500);
  RGBMatrix.clear();

  // ausgefüllten Kreis zeichnen
  RGBMatrix.fillCircle(4, 4, 3, Blau);
  RGBMatrix.show();
  delay(500);

  // Rechtecke zeichnen
  RGBMatrix.clear();
  for (int i = 1; i < 9; i ++)
  {
    RGBMatrix.drawRect(0, 0, i, i, RGBMatrix.Color(0, 255, 255));
    RGBMatrix.show();
    delay(200);
  }
  delay(500);
  RGBMatrix.clear();
}

Das eigentliche Programm: LEDs mit Zufallsfarben:

# include "Adafruit_NeoMatrix.h"

# define RGBMatrixPin 7

// Anzahl der leuchtenden LEDs
// da die Position zufällig bestimmt wird, können sie sich auch überlagern
# define AnzahlLED 64

// RGBMatrix -> Name der RGB-Matrix
/*
  die wichtigsten Parameter:
  Parameter 1 = Breite der Matrix (8)
  Parameter 2 = Höhe der Matrix (8)
  Parameter 3 = Name des Daten-Pins (RGBMatrixPin)
*/
Adafruit_NeoMatrix RGBMatrix = Adafruit_NeoMatrix(8, 8, RGBMatrixPin,
                               NEO_MATRIX_TOP + NEO_MATRIX_RIGHT +
                               NEO_MATRIX_COLUMNS + NEO_MATRIX_PROGRESSIVE,
                               NEO_GRB + NEO_KHZ800);

# define Zufallsfarbe RGBMatrix.Color(random(1, 255), random(1, 255), random(1, 255))

void setup()
{
  RGBMatrix.setBrightness(10);

  // NeoPixel Bibliothek initialisieren
  RGBMatrix.begin();
  
  // Zufallsgenerator starten
  randomSeed(analogRead(A0));
}

void loop()
{
  RGBMatrix.clear();

  int Minimum = 0;
  int Maximum = 8;

  for (int i = 0; i < AnzahlLED; i++)
  {
    // Zufallsposition der Pixel
    int Spalte =  random(Minimum, Maximum);
    int Zeile =  random(Minimum, Maximum);

    RGBMatrix.drawPixel(Spalte, Zeile, Zufallsfarbe);
  }
  RGBMatrix.show();
  delay(1000);
  RGBMatrix.clear();
}

Erstelle mit den grafischen Funktionen auch eigene Muster oder einen eigenen Text.

Funk­tio­nen der Biblio­thek Adafruit_NeoMatrix (Aus­wahl)

Ver­wand­te Anleitungen:

Funktionen der Bibliothek Adafruit_NeoMatrix (Auswahl)

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