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ESP32 - LED 매트릭스 | ESP32 - LED Matrix

LED 매트릭스 디스플레이, 또는 LED 디스플레이, 점 매트릭스 디스플레이로도 알려져 있으며, 널리 사용됩니다. 이 튜토리얼에서는 다음을 학습할 예정입니다:

LED 매트릭스
ESP32를 8x8 LED 매트릭스에 연결하는 방법
ESP32를 32x8 LED 매트릭스에 연결하는 방법
ESP32를 사용하여 LED 매트릭스에 텍스트, 숫자, 애니메이션 효과를 표시하는 방법

그 후에는 16x8 LED 매트릭스, 64x8 LED 매트릭스 등 다른 LED 매트릭스에 코드를 쉽게 적용할 수 있습니다.

준비물

1	×	ESP-WROOM-32 Dev Module	쿠팡 \| Amazon
1	×	USB Cable Type-C	쿠팡 \| Amazon
1	×	FC-16 LED Matrix 32x8	Amazon
1	×	FC-16 LED Matrix 8x8	Amazon
1	×	Generic LED Matrix 8x8	Amazon
1	×	Breadboard	쿠팡 \| Amazon
1	×	Jumper Wires	Amazon
1	×	(Optional) DC Power Jack	쿠팡 \| Amazon
1	×	(Recommended) ESP32 Screw Terminal Adapter	쿠팡 \| Amazon

공개: 이 섹션에서 제공된 링크 중 일부는 제휴 링크입니다. 이 링크를 통해 구매한 경우 추가 비용없이 수수료를 받을 수 있습니다. 지원해 주셔서 감사합니다.

LED 매트릭스에 대하여

LED Matrix display

LED 행렬에는 여러 종류가 있습니다. ESP32와 함께, MAX7219 기반 LED 행렬이 널리 사용됩니다. MAX7219 기반 LED 행렬은 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다:

LED 매트릭스의 기본 단위는 블록입니다.
각 블록은 8x8 LED 매트릭스(64 LED)와 MAX7219 드라이버를 가지고 있습니다.
두 가지 인기 있는 블록 형태는 일반 모듈과 FC-16 모듈입니다.
LED 매트릭스는 단일 블록이거나 여러 블록을 데이지 체인으로 구성할 수 있습니다.
여러 블록이 사전 제작된 LED 매트릭스(예: 4-in-1, 8-in-1)를 구입할 수 있습니다.
원하는 크기의 LED 매트릭스를 형성하기 위해 여러 블록을 구입하고 연결할 수도 있습니다.
ESP32 코드에서 사용하는 LED 매트릭스의 크기를 선언할 것입니다.

핀배열

LED Matrix Pinout

LED 매트릭스는 하나 또는 여러 개의 블록으로 구성됩니다. 각 블록은 두 그룹의 핀을 포함합니다:

입력 핀 그룹:

VCC: 5V에 연결합니다.
GND: GND에 연결합니다.
DIN은 데이터 핀으로, ESP32의 아무 디지털 핀에 연결합니다.
CS: 칩 선택으로, ESP32의 아무 디지털 핀에 연결합니다.
CLK: 클럭 핀으로, ESP32의 아무 디지털 핀에 연결합니다.

출력 핀 그룹:

VCC: 다음 모듈의 입력 핀 그룹의 VCC에 연결합니다.
GND: 다음 모듈의 입력 핀 그룹의 GND에 연결합니다.
DOUT: 데이터 아웃으로, 다음 모듈의 입력 핀 그룹의 DIN 핀에 연결합니다.
CS: 다음 모듈의 입력 핀 그룹의 CS에 연결합니다.
CLK은 다음 모듈의 입력 핀 그룹의 CLK에 연결합니다.

선연결

LED 매트릭스가 단일 블록으로 구성된 경우:

입력 핀 그룹을 ESP32에 연결하세요.
출력 핀 그룹은 연결하지 않은 상태로 두세요.

ESP32 8x8 LED matrix FC-16 wiring diagram

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

ESP32 및 다른 구성 요소에 전원을 공급하는 방법에 대해 잘 알지 못하는 경우, 다음 튜토리얼에서 안내를 찾을 수 있습니다: ESP32 전원 공급 방법.

ESP32 8x8 LED matrix generic wiring diagram

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

LED 매트릭스가 미리 구축된 여러 블록인 경우:

입력 핀 그룹을 ESP32에 연결하세요
출력 핀 그룹은 연결하지 마세요

ESP32 LED matrix display wiring diagram

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

만약 LED 매트릭스를 여러 블록으로 직접 제작했다면:

첫 번째 블록의 입력 핀 그룹을 ESP32에 연결합니다.
각 블록의 출력 핀 그룹을 다음 블록의 입력 핀 그룹에 연결합니다.
마지막 블록의 출력 핀 그룹은 연결하지 않습니다.

ESP32 32x8 LED matrix wiring FC-16 diagram

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

ESP32 32x8 LED matrix wiring generic diagram

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

디스플레이가 최대 밝기에서 최대 1A까지 많은 전류를 소모하기 때문에:

ESP32의 5V 핀에서 전력을 사용하지 마십시오.
대신 외부 5V 전원 공급 장치를 사용하십시오. ESP32와 LED 매트릭스는 5V 전원 어댑터로부터 전력을 공유할 수 있습니다.

ESP32가 SPI 핀을 통해 LED 매트릭스에 연결되기 때문에:

ESP32의 GPIO18(SCK) 핀과 GPIO23(MOSI) 핀
GPIO21(CS) 핀은 어떤 핀으로도 변경할 수 있음

LED 매트릭스를 프로그래밍하는 방법

LED 매트릭스를 제어하는 것은 쉽지 않습니다. 다행히도, 이를 쉽게 만들어주는 라이브러리가 있습니다. 아래는 LED 매트릭스를 제어하기 위해 ESP32 코드를 작성하는 방법에 대한 단계별 안내입니다.

라이브러리 포함:

#include <MD_Parola.h> #include <MD_MAX72xx.h>

사용 중인 하드웨어를 명시하세요: GENERIC_HW 또는 FC16_HW.

#define HARDWARE_TYPE MD_MAX72XX::FC16_HW

사용된 LED 블록의 수를 정의하십시오. 예를 들어, 4-in-1 LED 매트릭스는 4개의 블록이 있습니다.

#define MAX_DEVICES 4

LED 매트릭스의 CS 핀에 연결되는 핀을 정의하십시오. 예를 들어, 핀 GPIO21

#define CS_PIN 21

LED 매트릭스 디스플레이를 위해 MD_Parola 클래스의 새로운 인스턴스를 생성하십시오.

MD_Parola ledMatrix = MD_Parola(HARDWARE_TYPE, CS_PIN, MAX_DEVICES);

설정() 함수 안의 코드:

void setup() { ledMatrix.begin(); // 객체를 초기화합니다 ledMatrix.setIntensity(0); // LED 매트릭스 디스플레이의 밝기를 설정합니다 (0에서 15까지) ledMatrix.displayClear(); // LED 매트릭스 디스플레이를 지웁니다 }

텍스트, 숫자를 표시하고 애니메이션 효과를 보여줍니다: 다음 부분을 보세요

ESP32 - LED 매트릭스 코드

아래 코드는 32x8 FC-16 LED 매트릭스 디스플레이(4개 블록)용입니다. 하지만 여러분은 쉽게 이를 8x8, 16x8, 64x8 등으로 적용할 수 있습니다.

/* * 이 ESP32 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다 * 이 ESP32 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다. * 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요: * https://newbiely.kr/tutorials/esp32/esp32-led-matrix */ #include <MD_Parola.h> #include <MD_MAX72xx.h> #define HARDWARE_TYPE MD_MAX72XX::FC16_HW #define MAX_DEVICES 4 // 4개의 모듈 #define CS_PIN 21 // MD_Parola 클래스의 인스턴스를 만듭니다 MD_Parola ledMatrix = MD_Parola(HARDWARE_TYPE, CS_PIN, MAX_DEVICES); void setup() { ledMatrix.begin(); // LED 행렬을 초기화합니다 ledMatrix.setIntensity(0); // LED 행렬 디스플레이의 밝기를 설정합니다 (0에서 15까지) ledMatrix.displayClear(); // LED 행렬 디스플레이를 지웁니다 } void loop() { ledMatrix.setTextAlignment(PA_LEFT); ledMatrix.print("Left"); // 텍스트를 표시합니다 delay(2000); ledMatrix.setTextAlignment(PA_CENTER); ledMatrix.print("Center"); // 텍스트를 표시합니다 delay(2000); ledMatrix.setTextAlignment(PA_RIGHT); ledMatrix.print("Right"); // 텍스트를 표시합니다 delay(2000); ledMatrix.setTextAlignment(PA_CENTER); ledMatrix.setInvert(true); ledMatrix.print("Invert"); // 뒤집힌 텍스트를 표시합니다 delay(2000); ledMatrix.setInvert(false); ledMatrix.print(1234); // 숫자를 표시합니다 delay(2000); }

사용 방법

ESP32를 처음 사용하는 경우, Arduino IDE에서 ESP32 환경 설정하는 방법을 참조하십시오.

위 이미지와 같이 배선하십시오.

ESP32 보드를 마이크로 USB 케이블을 사용하여 PC에 연결하십시오.

PC에서 Arduino IDE를 엽니다.

올바른 ESP32 보드(예: ESP32 Dev Module)와 COM 포트를 선택하십시오.

Arduino IDE의 왼쪽 바에 있는 Libraries 아이콘을 클릭하십시오.

“MD_Parola”를 검색한 다음, MD_Parola 라이브러리를 찾으십시오.

Install 버튼을 클릭하십시오.

ESP32 MD_Parola library

“MD_MAX72XX” 라이브러리를 설치하라는 요청을 받게 됩니다
종속성을 설치하려면 Install All 버튼을 클릭하십시오.

ESP32 MD_MAX72XX library

위의 코드를 복사하여 아두이노 IDE로 열어 주세요
아두이노 IDE에서 Upload 버튼을 클릭하여 코드를 ESP32에 업로드하세요
LED 매트릭스 디스플레이를 확인하세요

ESP32 LED 매트릭스 코드 - 스크롤 텍스트

LED 매트릭스 디스플레이에 맞출 수 없을 만큼 긴 메시지를 출력하고 싶을 때, 스크롤 텍스트 효과 기술을 사용할 수 있습니다.

아래의 ESP32 코드는 LED 매트릭스 디스플레이에서 메시지를 스크롤하는 방법을 보여줍니다.

/* * 이 ESP32 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다 * 이 ESP32 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다. * 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요: * https://newbiely.kr/tutorials/esp32/esp32-led-matrix */ #include <MD_Parola.h> #include <MD_MAX72xx.h> #define HARDWARE_TYPE MD_MAX72XX::FC16_HW #define MAX_DEVICES 4 // 4 블록 #define CS_PIN 21 // MD_Parola 클래스의 인스턴스를 생성합니다 MD_Parola ledMatrix = MD_Parola(HARDWARE_TYPE, CS_PIN, MAX_DEVICES); void setup() { ledMatrix.begin(); // 객체를 초기화합니다 ledMatrix.setIntensity(0); // LED 매트릭스 디스플레이의 밝기를 설정합니다 (0에서 15까지) ledMatrix.displayClear(); // LED 매트릭스 디스플레이를 지웁니다 ledMatrix.displayScroll("ESP32", PA_CENTER, PA_SCROLL_LEFT, 100); } void loop() { if (ledMatrix.displayAnimate()) { ledMatrix.displayReset(); } }

더 많은 텍스트 효과를 보려면, MD_Parola 라이브러리 참조를 방문해 주세요.

동영상

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관련 튜토리얼

ESP32 - LED Matrix via Web

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