[Genuino 101][Johnny-Five] マトリックス LED の制御

2016.08.10

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車輪開発大好きおたいがです。こんにちは。( 挨拶 )

今回は Genuino 101 ( 以下 Genuino ) と Johnny-Five を使用したマトリックス LEDの制御についてまとめてみました。

Johnny-Five の一部 API では、特定メーカーのデバイスやドライバが明示的にサポートされており、闇雲にパーツを購入すると後で泣きを見ることがあります。そして、今回使用する Led.Matrix クラスでは、MAX7219, HT16K33 といった LED ドライバがサポートされているので、後者の HT16K33 を利用することにしました。

動作環境・道具など

Genuino 101
USB ケーブル
ジャンパーワイヤ
Adafruit I2C 通信の 8x8 1.2インチ LED マトリックス基板 ( 赤色 )
はんだ＋こて
Windows 7 Pro (64bit)
Arduino IDE 1.6.9 ( セットアップ記事を参考にしてください )
Node.js v4.4.7

マトリックス LED の組み立て

購入したマトリックス LED 基板は組立キットなので、自前で工作する必要があります。内容物は以下になります。

LED 動作基板 (HT16K33)
8x8 マトリックス LED
6 ピンヘッダ ( ちぎって 4 ピンにする )

これを

こんな感じにはんだ付けします。4 ピンヘッダ、マトリックス LED の接続方向を間違えると悲惨なことになるので要注意です。( 一回やらかしたので基盤を焦がしてしまいました… )

回路図

配線はシンプルです。Genuino の電源、GND、そして 2 本の I2C ピン ( SDA と SCL ) をそれぞれ LED 基板に接続します。

サンプルスケッチ ( プログラム ) をボードに書き込む

Genuino に StandardFirmata スケッチを書き込みます。
( 参照 : https://dev.classmethod.jp/hardware/johnny-five-genuino-101-debut/#toc--- )

Johnny-Five 実行用のサンプルプロジェクト作成および実行

Johnny-Five の導入および実行するためのプロジェクトを用意します。任意のプロジェクトディレクトリを作成して移動したあとに、下記コマンドを入力します。

package.json の初期化

$npm init

Johnny-Five のダウンロード

$npm install johnny-five

サンプルコードの作成

var five  = require('johnny-five');
// Genuino が接続されているポート番号 ( `/dev/tty*` (Mac/Linux) or `COM*` (Windows) )
var board = new five.Board({ 'port': 'COM8' });

board.on('ready', function() {

  var heart = [
    '01100110',
    '10011001',
    '10000001',
    '10000001',
    '01000010',
    '00100100',
    '00011000',
    '00000000'
  ];
  
  // 文字列のリストで各行の点灯情報を渡す場合
  // 1 と 0 の組合せで構築
  var data1 = [
    '01010101',
    '10101010',
    '01010101',
    '10101010',
    '01010101',
    '10101010',
    '01010101',
    '10101010'
  ];
  
  // 整数のリストで各行の点灯情報を渡す場合
  // 渡した整数の 2 進数表記が各行の点灯情報となる
  var data2 = [
    0xAA, //10101010
    0x55, //01010101
    0xAA, //10101010
    0x55, //01010101
    0xAA, //10101010
    0x55, //01010101
    0xAA, //10101010
    0x55  //01010101
  ];

  var matrix = new five.Led.Matrix({
    'controller' : 'HT16K33',
    'rotation'   : 3 // 180 度反転
  });

  this.repl.inject({
    'm'     : matrix,
    'test1' : data1,
    'test2' : data2
  });

  matrix.clear();
  matrix.draw(heart);
});