使用 RAK14012 LED 矩陣顯示模塊創建 16x16 像素彩色圖像

WisBlock 生態系統提供了一個名為 RAK14012 的 16x16 LED RGB 矩陣顯示模塊，它適合 WisBlock 底板的 IO 插槽。這款 LED RGB 矩陣基于流行的 WS2812B RGB LED 芯片。在本教程中，您將學習如何在 LED 矩陣上為黑白和彩色創建自定義 16x16 圖像顯示。這將允許您使用 WisBlock 創建不同的圖像，甚至是動畫像素運動顯示。我們將創建一個 16x16 像素的圖像，然后將其轉換為二進制形式，以便我們可以將其包含在代碼中并在 WisBlock Core 中運行。

這是 16x16 LED 矩陣面板。它位于非剛性 PCB 中，允許您稍微彎曲 LED 矩陣。

硬件設置

要開始，您需要具備以下硬件 components.1。RAK14012 RGB LED 矩陣模塊（該模塊已包含一個 16x16 LED RGB 矩陣）。 2．LED 矩陣的外部電壓供應（這很重要，因為 LED 矩陣消耗大量功率，尤其是在全亮度時）。3．WisBlock Core（我用的是RAK4631）。 4．WisBlock 底座（任何帶 IO 插槽的底座都可以使用）。

要連接模塊，您可以按照 RAK14012 快速入門指南中的說明進行操作。該指南將告訴您使用 RAK14012 所需的內容，本教程將不涉及這些內容。遵循該指南將幫助您更輕松地創建此項目。

這些是配置 LED 顯示所需的模塊。它由 WisBlock Core、WisBlock Base 和 RAK14012 LED RGB Matrix 模塊組成。RAK14012 有一個連接到 16x16 RGB LED 矩陣的 3 針接線端子。

16x16 LED RGB 矩陣下有可用的可焊盤。基本上，這些是中間的數據線和電源線（5V 和 GND）。您必須為其連接外部電源，以確保您有足夠的電量來點亮顯示屏。DIN 和 DOUT 還允許您級聯多個 LED 矩陣，但這超出了本教程的范圍。

創建圖像

在本教程中，我們將使用 Pixilart 在線繪圖平臺創建要在 LED RGB 矩陣上顯示的像素化圖像。您可以創建一個帳戶或直接開始繪制您的像素化藝術作品。

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您必須創建一個新文件并將兩者的寬度和高度大小更改為大小 16。這與您的 RAK14012 模塊的像素尺寸相同。之后，單擊新建繪圖。

創建新繪圖后，您將擁有一個 16x16 的空白畫布。您可以使用右側的工具來創建您想要的繪圖。顏色選擇可以在繪圖網頁的左側找到。

在我的重影圖像上，我使用桶工具將背景設為純黑色，然后使用繪畫工具繪制圖像。您還可以選擇創建多個圖層，但在本教程中，單個圖層就可以正常工作。最后一步是將創建的圖像導出為 png 圖像文件并將其存儲在您的計算機上。生成的 png 圖像將非常小，這是 16x16 圖像大小的預期。

將圖像轉換為數組變量

一旦您創建的圖像準備就緒，您必須將其轉換為 32 位數組，這被 RAK14012 庫接受。為此，您必須使用一個名為 LCD Image Converter ( lcd-image-converter ) 的免費轉換器工具。在此軟件中，您必須通過依次單擊“文件”和“打開”來打開您在上一步中創建的圖像。

文件將打開，您將看到 16x16 像素的繪圖。如果圖像正確，您現在可以通過依次單擊“選項”和“轉換”來繼續轉換。

您需要在此處配置兩件事，以便您可以擁有適用于 RAK14012 庫的兼容陣列。在 Prepare 選項卡下，您必須選中 Use custom script。使用此特定掃描腳本是為了與 RAK14012 的 16x16 LED RGB 矩陣的排列兼容。

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for (var y = 0; y < image.height; y++)
{
if (y % 2 == 1)
{
for (var x = 0; x < image.width; x++)
{
image.addPoint(x, y);
}
}
if (y % 2 == 0)
{
for (var x = image.width - 1; x >= 0; x--)
{
image.addPoint(x, y);
}
}
}

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要配置的第二個參數是圖像選項卡下的塊大小。選擇 32 位，因為這是 RAK14012 庫接受的格式。選擇 32 位后，您現在可以單擊 Show Preview 查看輸出數組。

這是由 LCD Image Converter 軟件生成的 256 大小的 32 位數組，您將在 WisBlock Core 的代碼中使用它。使用這些值將允許您在 16x16 LED RGB 矩陣上看到您在 Pixilart 網站上繪制的圖像。

準備 WisBlock 代碼

在此步驟中，您必須在您的 PC 上安裝 Arduino IDE，并在其 Board Manager 中添加 RAK Boards BSP。如果您還沒有安裝 RAK 板，特別是基于 RAK4630 的 WisBlock Core，您可以遵循 RAK Arduino BSP 指南：GitHub - RAKWireless/RAKwireless-Arduino-BSP-Index：RAKwireless BSP Support for the Arduino Board Manager 。RAK4631 和 RAK4631-R 在本教程中都是兼容的。

在確保您擁有必要的 WisBlock Core 之后，您可以繼續將此庫添加到您的 Arduino IDE：GitHub - RAKWireless/RAK14012-LED-Matrix：用于 RAK14012 的 Arduino 庫，用于控制基于單線的 LED 像素和條帶。該庫必須以 .zip 格式下載并手動添加到 Arduino IDE。

成功安裝庫后，我們可以從這個示例代碼開始（RAK14012-LED-Matrix/RAK14012_RGB_Matrix_SingleCycle.ino at main·RAKWireless/RAK14012-LED-Matrix ），然后修改它以顯示我們之前創建的32位數組. 如果你決定先上傳這個草圖（我推薦），那么你會看到一個點從左到右掃描整個 LED 矩陣。

我們需要在此示例中更改兩件事，以便顯示在 Pixilart 中創建的自定義圖像。首先要添加的是我們從圖像轉換器生成的 32 位數組。

要更新的第二項是 void 循環中的一項，它改變了圖像的顯示方式。此代碼片段將單獨更新彩色重影圖像的每個像素，然后它將與完整的重影照片保持三秒鐘，然后再返回掃描。

在此之后，您現在可以編譯并上傳代碼。最后，您現在應該將圖像顯示在 LED RGB 矩陣上。

結論

RAK14012 是 WisBlock 生態系統中的一個很棒的模塊，因為它允許您創建基于 16x16 像素圖像的顯示。憑借其 RGB 功能，富有創意的 WisBlock 用戶可以構建更復雜的顯示，甚至可以制作短動畫。雖然本教程展示了如何在 16x16 LED RGB 矩陣中創建 png 圖像，但您也可以在顯示器中制作數字和文本，從而打開其他可能的應用程序，如空氣質量顯示、排隊系統、貨幣跟蹤器等項目。你在等什么？在我們的商店中查看RAK14012并開始制作您自己的創意展示！

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