Écrire des nombres sur une matrice de LEDs RGB 16 X 16 WS2812B

J'ai déjà eu l'occasion de présenter mon panneau constituée de 256 LEDs RGB muni du contrôleur WS2812B: nous avions vu comment le brancher à un Arduino Uno et dessiner des formes simples grâces aux bibliothèques FastLED et LEDMatrix.

Cette fois, j'ai eu envie d'écrire des informations textuelles sur ma matrice. Malheureusement, sa forme carrée n'est pas tellement appropriée pour l'affichage d'un texte, même en le faisant défiler de droite à gauche. On peut tracer des caractères lisibles et élégants sur des rectangles de 5 pixels de largeur par 7 pixels de hauteur, ce qui ne me permet guère d'afficher plus de 2 caractères à la fois (puisqu'il faut aussi prévoir un espace d'au moins un pixel entre deux caractères). Je pourrais remédier à la situation en branchant plusieurs panneaux à la queue-leu-leu, mais je n'en ai qu'un seul.

J'ai toutefois assez d'espace pour afficher des nombres à deux chiffres, et même le nombre "100" (puisque le "1" occupe un peu moins d'espace que les autres chiffres). J'ai donc écrit deux courts programmes qui affichent des nombres entiers s'échelonnant entre 0 et 100.

Bibliothèques

J'ai continué d'utilisé les bibliothèques FastlLED de Daniel Garcia (disponible dans le gestionnaire de bibliothèque) et LEDMatrix de Jorgen - VikingGod.

Sketch #1: Un compte à rebours

Ce premier sketch présente un compte à rebours de 100 à 0.

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	/*
	Affichage de nombres sur matrice de LED RGB:
	Compte à rebours 100 à 0.
	Pour plus d'infos:
	https://electroniqueamateur.blogspot.com/2021/03/ecrire-des-nombres-sur-une-matrice-de.html
	*/
	#include <FastLED.h> //https://github.com/FastLED/FastLED
	#include <LEDMatrix.h> //https://github.com/Jorgen-VikingGod/LEDMatrix
	#define DATA_PIN 3 // broche 3 de l'Arduino Uno
	// à modifier selon la matrice utilisée
	#define COLOR_ORDER GRB
	#define CHIPSET WS2812B
	#define MATRIX_WIDTH 16
	#define MATRIX_HEIGHT 16
	#define MATRIX_TYPE VERTICAL_ZIGZAG_MATRIX
	#define MATRIX_SIZE (MATRIX_WIDTH*MATRIX_HEIGHT)
	#define NUMPIXELS MATRIX_SIZE
	cLEDMatrix<MATRIX_WIDTH, MATRIX_HEIGHT, MATRIX_TYPE> leds;
	int compteur = 100; // valeur initiale maximale: 100
	int compteurCouleur = 0; // pour alterner la couleur d'affichage
	// définition des chiffres ( 0 à 9)
	const byte police[10][8] = {
	{ 0x38, 0x44, 0x4C, 0x54, 0x64, 0x44, 0x38 }, // 0
	{ 0x10, 0x30, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x38 }, // 1
	{ 0x38, 0x44, 0x04, 0x08, 0x10, 0x20, 0x7C }, // 2
	{ 0x7C, 0x08, 0x10, 0x08, 0x04, 0x44, 0x38 }, // 3
	{ 0x08, 0x18, 0x28, 0x48, 0x7C, 0x08, 0x08 }, // 4
	{ 0x7C, 0x40, 0x78, 0x04, 0x04, 0x44, 0x38 }, // 5
	{ 0x18, 0x20, 0x40, 0x78, 0x44, 0x44, 0x38 }, // 6
	{ 0x7C, 0x04, 0x08, 0x10, 0x20, 0x40, 0x40 }, // 7
	{ 0x38, 0x44, 0x44, 0x38, 0x44, 0x44, 0x38 }, // 8
	{ 0x38, 0x44, 0x44, 0x3C, 0x04, 0x08, 0x30 } // 9
	};
	CRGB couleur[] = {CRGB::Blue, CRGB::Yellow, CRGB::Red, CRGB::Green, CRGB:: DarkViolet};
	void setup()
	{
	FastLED.addLeds<CHIPSET, DATA_PIN, COLOR_ORDER>(leds[0], leds.Size()).setCorrection(TypicalSMD5050);
	FastLED.setCorrection(TypicalLEDStrip);
	FastLED.setBrightness(50);
	}
	void afficheChiffre (int chiffre, int x, int y, CRGB coul) {
	for (int ligne = 0; ligne < 7; ligne++)
	{
	for (int col = 0; col < 6; col++)
	{
	for (byte masque = 00000001; masque > 0; masque <<= 1)
	if (B10000000 >> col & police [chiffre][ligne]) {
	leds.DrawPixel(col + x, ligne + y, coul);
	}
	}
	}
	}
	void afficheNombre(int nombre, int x, int y, CRGB coul) {
	FastLED.clear(true); // on éteint toutes les LEDs
	int dizaine = nombre / 10;
	int unite = nombre % 10;
	// exception: le nombre 100
	if (nombre == 100) {
	afficheChiffre(1, x-2, y, coul);
	afficheChiffre(0, x + 3, y, coul);
	afficheChiffre(0, x + 9, y, coul);
	}
	else {
	// affichage de la dizaine
	if (nombre > 9) {
	afficheChiffre(dizaine, x + 1, y, coul);
	}
	// affichage de l'unité
	afficheChiffre(unite, x + 7, y, coul);
	}
	FastLED.show();
	}
	void loop()
	{
	afficheNombre (compteur, 0, 4, couleur[compteurCouleur]);
	if (compteur > 0) {
	compteur--;
	}
	compteurCouleur++;
	if (compteurCouleur > 4){
	compteurCouleur = 0;
	}
	delay (1000);
	}

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Sketch #2: Affichage d'une valeur analogique

Ce deuxième sketch affiche la valeur mesurée sur l'entrée analogique A0 de l'Arduino Uno. Le résultat est étalonné de 0 à 100%, et est également illustré sur une petite jauge linéaire horizontale.

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	/*
	Affichage d'une lecture analogique sur matrice RGB.
	Pour plus d'infos:
	https://electroniqueamateur.blogspot.com/2021/03/ecrire-des-nombres-sur-une-matrice-de.html
	*/
	#include <FastLED.h> //https://github.com/FastLED/FastLED
	#include <LEDMatrix.h> //https://github.com/Jorgen-VikingGod/LEDMatrix
	#define DATA_PIN 3 // broche 3 de l'Arduino Uno
	// à modifier selon la matrice utilisée:
	#define COLOR_ORDER GRB
	#define CHIPSET WS2812B
	#define MATRIX_WIDTH 16
	#define MATRIX_HEIGHT 16
	#define MATRIX_TYPE VERTICAL_ZIGZAG_MATRIX
	#define MATRIX_SIZE (MATRIX_WIDTH*MATRIX_HEIGHT)
	#define NUMPIXELS MATRIX_SIZE
	cLEDMatrix<MATRIX_WIDTH, MATRIX_HEIGHT, MATRIX_TYPE> leds;
	int valeurprecedente;
	// définition des chiffres ( 0 à 9)
	const byte police[10][8] = {
	{ 0x38, 0x44, 0x4C, 0x54, 0x64, 0x44, 0x38 }, // 0
	{ 0x10, 0x30, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x38 }, // 1
	{ 0x38, 0x44, 0x04, 0x08, 0x10, 0x20, 0x7C }, // 2
	{ 0x7C, 0x08, 0x10, 0x08, 0x04, 0x44, 0x38 }, // 3
	{ 0x08, 0x18, 0x28, 0x48, 0x7C, 0x08, 0x08 }, // 4
	{ 0x7C, 0x40, 0x78, 0x04, 0x04, 0x44, 0x38 }, // 5
	{ 0x18, 0x20, 0x40, 0x78, 0x44, 0x44, 0x38 }, // 6
	{ 0x7C, 0x04, 0x08, 0x10, 0x20, 0x40, 0x40 }, // 7
	{ 0x38, 0x44, 0x44, 0x38, 0x44, 0x44, 0x38 }, // 8
	{ 0x38, 0x44, 0x44, 0x3C, 0x04, 0x08, 0x30 } // 9
	};
	CRGB couleur[] = {CRGB::Blue, CRGB::Yellow, CRGB::Red, CRGB::Green, CRGB:: DarkViolet};
	void setup()
	{
	FastLED.addLeds<CHIPSET, DATA_PIN, COLOR_ORDER>(leds[0], leds.Size()).setCorrection(TypicalSMD5050);
	FastLED.setCorrection(TypicalLEDStrip);
	FastLED.setBrightness(50);
	}
	void afficheChiffre (int chiffre, int x, int y, CRGB coul) {
	for (int ligne = 0; ligne < 7; ligne++)
	{
	for (int col = 0; col < 6; col++)
	{
	for (byte masque = 00000001; masque > 0; masque <<= 1)
	if (B10000000 >> col & police [chiffre][ligne]) {
	leds.DrawPixel(col + x, ligne + y, coul);
	}
	}
	}
	}
	void afficheNombre(int nombre, int x, int y, CRGB coul) {
	FastLED.clear(true); // on éteint toutes les LEDs
	int dizaine = nombre / 10;
	int unite = nombre % 10;
	// exception: le nombre 100
	if (nombre == 100) {
	afficheChiffre(1, x - 2, y, coul);
	afficheChiffre(0, x + 3, y, coul);
	afficheChiffre(0, x + 9, y, coul);
	}
	else {
	// affichage de la dizaine
	if (nombre > 9) {
	afficheChiffre(dizaine, x + 1, y, coul);
	}
	// affichage de l'unité
	afficheChiffre(unite, x + 7, y, coul);
	}
	FastLED.show();
	}
	void traceJauge (int valeur, int y, CRGB coul) {
	leds.DrawRectangle(2, y, 13, y + 2, coul);
	if (valeur >= 95) {
	leds.DrawPixel(12, y + 1, (CRGB::Red));
	}
	if (valeur >= 85) {
	leds.DrawPixel(11, y + 1, (CRGB::Red));
	}
	if (valeur >= 75) {
	leds.DrawPixel(10, y + 1, (CRGB::Red));
	}
	if (valeur >= 65) {
	leds.DrawPixel(9, y + 1, (CRGB::Red));
	}
	if (valeur >= 55) {
	leds.DrawPixel(8, y + 1, (CRGB::Red));
	}
	if (valeur >= 45) {
	leds.DrawPixel(7, y + 1, (CRGB::Red));
	}
	if (valeur >= 35) {
	leds.DrawPixel(6, y + 1, (CRGB::Red));
	}
	if (valeur >= 25) {
	leds.DrawPixel(5, y + 1, (CRGB::Red));
	}
	if (valeur >= 15) {
	leds.DrawPixel(4, y + 1, (CRGB::Red));
	}
	if (valeur >= 5) {
	leds.DrawPixel(3, y + 1, (CRGB::Red));
	}
	FastLED.show();
	}
	void loop()
	{
	int valeur = map(analogRead(A0), 0, 1023, 0, 100);
	// on redessine uniquement si la valeur a changé:
	if (valeur != valeurprecedente) {
	afficheNombre (valeur, 0, 2, CRGB::Green);
	traceJauge(valeur, 11, CRGB::Blue);
	}
	valeurprecedente = valeur;
	delay(100);
	}

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À lire également:

• Première utilisation de cette matrice de LEDs avec un Arduino Uno
• La même matrice de LEDs RGB, contrôlée à distance par un ESP32 ou un ESP8266

Yves Pelletier (Twitter, Facebook)