[[Arduino勉強会]]
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2014/12/13からのアクセス回数 &counter;
今回はクリスマスも近くなので、参加者の皆さんと話し合ってLEDで文字を表示してみようと
いうことになりました。
** 文字を表示するブレッドボード [#ocf8373f]
文字を表示するために、７個のLEDを使います。
以下の様に、Arduino Mini Pro, LED, 抵抗((手元にあった470Ωを使っています。))
を配線します。
LEDとArduinoとの間は、手元にある線の長さで自由につないで下さい。
図では、分かりやすいように順番でつないでいます。
&ref(LED_Display_brd.png);
*** LEDがきちんと点灯するか確かめる [#od7b8ab8]
一番右（振るときには一番上）のLEDから0〜6番と番号を付けて、各LEDがつながっているデジタルピンの
番号をledsにセットします。
以下のスケッチでLEDが順番に点灯し、最後にすべて点灯するか確かめて下さい。
#pre{{
#define NUM_OF_LED (7)
#define NUM_OF_CHARS (8)
static int mojiStr[][NUM_OF_LED] = {
{1,0,0,0,0,0,0},
{0,1,0,0,0,0,0},
{0,0,1,0,0,0,0},
{0,0,0,1,0,0,0},
{0,0,0,0,1,0,0},
{0,0,0,0,0,1,0},
{0,0,0,0,0,0,1},
{1,1,1,1,1,1,1}
};
static int leds[] = {3,4,5,6,9,8,7};
void setup() {
for (int i = 0; i < NUM_OF_LED; i++) {
pinMode(leds[i], OUTPUT);
}
}
void loop() {
for (int i = 0; i < NUM_OF_CHARS; i++) {
for (int j = 0; j < NUM_OF_LED; j++) {
digitalWrite(leds[j], mojiStr[i][j]);
}
delay(500);
}
}
}}
*** 配列の話し [#e1471d35]
ledsやmojiStrは配列と呼ばれるものです。
これまで、配列についてきちんと説明していなかったので、
ここで改めて配列って何なのか説明します。
配列は、複数の値を連続した領域に保存したもので、［］の中に添え字と呼ばれる数値または変数を
使って配列の中の値を読み込んだり、セットしたりすることができます。
ledsは、１個の［］で定義された１次元配列です。
ledsという変数は、数値3, 4, 5, 6, 9, 8, 7が連続して保存された領域を指し、添え字を使って値を取って
きます。
配列の添え字は、０からはじまっており、配列ledsから２番目の4の値を取ってくるときには、
#pre{{
leds[1]
}}
のように書きます。
先ほどのスケッチのsetup関数では、変数iを使ってledsに入っているデジタルピン番号を使って
pinModeをOUTPUTにしています。
#pre{{
for (int i = 0; i < NUM_OF_LED; i++) {
pinMode(leds[i], OUTPUT);
}
}}
&ref(1-array.png);
次に２個の［］で定義された２次元配列mojiStrをみてみましょう。
mojiStrの値は、以下の様にセットされています。
&ref(2-array.png);
2次元配列は、1次元配列を縦にしたものと各行の値を持っている2つの領域に保存されています。
mojiStr[0]と指定すると一番上の1,0,0,0,0,0,0が入った領域を指し、mojiStr[0][0]と1番上の行の最初の値1を取ってきます。
このようにして、7個のLEDの値を添え字jのループでセットしているのが、loop関数の以下の部分です。
#pre{{
for (int j = 0; j < NUM_OF_LED; j++) {
digitalWrite(leds[j], mojiStr[i][j]);
}
}}
少しずつ点灯しているLEDを変えることで、文字のが形を作り出すのが今回の目的です。
** 左右対称の文字の表示 [#f2510819]
縦に並んだLEDを左右に振ることで、文字のような形を写しだしてみましょう。
表示する文字（図形）は、左右対称であれば何でもかまいません。
以下のスケッチでは、「TAO」を表示してみます。
#pre{{
#define NUM_OF_LED (7)
#define NUM_OF_HEIGHT NUM_OF_LED
#define NUM_OF_WIDTH (5)
#define NUM_OF_CHARS (3)
static int mojiStr[][NUM_OF_HEIGHT][NUM_OF_WIDTH] = {
// TAO
{ {1,1,1,1,1},
{0,0,1,0,0},
{0,0,1,0,0},
{0,0,1,0,0},
{0,0,1,0,0},
{0,0,1,0,0},
{0,0,1,0,0} },
{ {0,0,1,0,0},
{0,1,0,1,0},
{1,0,0,0,1},
{1,0,0,0,1},
{1,1,1,1,1},
{1,0,0,0,1},
{1,0,0,0,1} },
{ {0,1,1,1,0},
{1,0,0,0,1},
{1,0,0,0,1},
{1,0,0,0,1},
{1,0,0,0,1},
{1,0,0,0,1},
{0,1,1,1,0} }
};
static int leds[] = {3,4,5,6,9,8,7};
void setup() {
for (int i = 0; i < NUM_OF_LED; i++) {
pinMode(leds[i], OUTPUT);
}
}
void loop() {
for (int i = 0; i < NUM_OF_CHARS; i++) {
for (int j = 0; j < NUM_OF_WIDTH; j++) {
for (int k = 0; k < NUM_OF_HEIGHT; k++) {
digitalWrite(leds[k], mojiStr[i][k][j]);
}
delay(4);
}
delay(8);
}
}
}}
*** スケッチの説明 [#sd2d6f49]
できるだけ、文字の形を確認しながら動かしたいので、mojiStrには3次元の配列にしました。
3次元の配列は、2次元の配列が何枚も重なっているようなものをイメージすると分かりやすいと思います。
loop関数のforループの一番内側では、i, j, kの添え字が、i, k, jとなっているところがポイントです。
#pre{{
digitalWrite(leds[k], mojiStr[i][k][j]);
}}
このようにループの順番を変えることで、表示順と定義の順番を入れ替えています。
LEDを左右に振ると何となくT, O, Aに似た文字が出てくると思います。
** 振る方向で表示の順番を変える [#y9ab5c06]
3軸の加速度をアナログ電圧で出力するセンサーKXM52-1050((秋月のXSC7-2050等も使用可能、ただし軸のピンの配置がことなります))を使ってY軸（横方向）の加速度から振る方向を判断して、文字を表示する順番を変えてみました。
以下の様にKXM52-1050をつなぎます。
&ref(LED-Display-KXM52.png);
ブレッドボードは、以下の様に作成しました。
&ref(LED-Display-KXM52-brd.png);
*** スケッチ [#x56e4c90]
まだ、完成とまでは言えませんが、現段階のスケッチを以下に示します。
#pre{{
#define NUM_OF_LED (7)
#define NUM_OF_HEIGHT NUM_OF_LED
#define NUM_OF_WIDTH (5)
#define NUM_OF_CHARS (3)
#define ZERO 505
#define SHIKI_CHI 200
static int mojiStr[][NUM_OF_HEIGHT][NUM_OF_WIDTH] = {
// TAO
{ {1,1,1,1,1},
{0,0,1,0,0},
{0,0,1,0,0},
{0,0,1,0,0},
{0,0,1,0,0},
{0,0,1,0,0},
{0,0,1,0,0} },
{ {0,0,1,0,0},
{0,1,0,1,0},
{1,0,0,0,1},
{1,0,0,0,1},
{1,1,1,1,1},
{1,0,0,0,1},
{1,0,0,0,1} },
{ {0,1,1,1,0},
{1,0,0,0,1},
{1,0,0,0,1},
{1,0,0,0,1},
{1,0,0,0,1},
{1,0,0,0,1},
{0,1,1,1,0} }
};
static int leds[] = {3,4,5,6,9,8,7};
int dir = 1;
int start_i = 0;
int start_j = 0;
static int accPin = A1;
void setup() {
Serial.begin(9600);
Serial.println("Output acc value");
for (int i = 0; i < NUM_OF_LED; i++) {
pinMode(leds[i], OUTPUT);
}
}
void loop() {
int value = analogRead(accPin);
// Serial.println(value);
// delay(100);
if (abs(value - ZERO) >= SHIKI_CHI) {
// 方向に合わせて順序を変える
if (value - ZERO > 0) {
dir = -1;
start_j = NUM_OF_WIDTH-1;
start_i = NUM_OF_CHARS-1;
}
else {
dir = 1;
start_j = 0;
start_i = 0;
}
int ii = 0;
int jj = 0;
for (int i = 0; i < NUM_OF_CHARS; i++) {
ii = dir < 0 ? start_i - i : 0;
for (int j = 0; j < NUM_OF_WIDTH; j++) {
jj = dir < 0 ? start_j - j : 0;
for (int k = 0; k < NUM_OF_HEIGHT; k++) {
digitalWrite(leds[k], mojiStr[ii][k][jj]);
}
delay(4);
}
// 消灯
for (int k = 0; k < NUM_OF_HEIGHT; k++) {
digitalWrite(leds[k], 0);
}
delay(4);
}
// 消灯
for (int k = 0; k < NUM_OF_HEIGHT; k++) {
digitalWrite(leds[k], 0);
}
}
}
}}
文字は、はっきりしませんが、以下の様にでました。
&ref(moji-display.png);
** コメント [#s879bdca]
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