LED Matrix möglichst effizient ansteuern

**radbruch** · 22.10.2011, 09:59

Hallo

Das ist die PingPong-Platine vom C. 120 LEDs mit einem 8MHz-Mega8:
http://www.conrad.de/ce/de/product/902766/
https://www.roboternetz.de/community...mprogrammieren

Zum Bildspeicher: Das Wort klingt zwar gewaltig, aber es handelt sich nur um neun 16-Bit-Werte die selbstverständlich im Ram des µC verwaltet werden. Der Aufbau eines Einzelbildes läuft etwa so: Alle Spalten aus, Zeilenbits für erste Spalte setzen, erste Spalte einschalten, kurz warten, alle Spalten aus, Zeilenbits für zweite Spalte setzen, zweite Spalte ein, kurz warten (später mal ist das der Abstand zwischen den ISR-Aufrufen), alle Spalten aus, ... , letzte Spalte an, kurz warten, letzte Spalte aus, Zeilenbits für erste Spalte setzen,...usw. immer schneller bis das Bild nicht mehr flimmert.

Für den Anfang, um es mit Interrupts nicht ünnötig kompliziert zu machen, kann man das in der Hauptschleife programmieren:

Code:

$regfile = "m16def.dat"
$crystal = 16000000
$hwstack = 40
$swstack = 16
$framesize = 32

Declare Sub Zeilensetzen

Dim Bildspeicher(11) As Word , Spalte As Byte , Temp As Word

Bildspeicher(1) = &B01100001111
Bildspeicher(2) = &B01100001111
Bildspeicher(3) = &B10000001111
Bildspeicher(4) = &B10000001111
Bildspeicher(5) = &B01111110000
Bildspeicher(6) = &B01111110000
Bildspeicher(7) = &B10011110000
Bildspeicher(8) = &B10011110000
Bildspeicher(9) = &B01100001111
Bildspeicher(10) = &B01100001111
Bildspeicher(11) = &B10000001111

Spalte = 1

Do
   Select Case Spalte
      Case 1 : Reset Portc.7
               Zeilensetzen
               Set Portd.0

      Case 2 : Reset Portd.0
               Zeilensetzen
               Set Portd.1

      Case 3 : Reset Portd.1
               Zeilensetzen
               Set Portd.2

      Case 4 : Reset Portd.2
               Zeilensetzen
               Set Portd.3

      '...

      Case 9 : Reset Portd.7
               Zeilensetzen
               Set Portc.7
   End Select

   If Spalte < 9 Then Spalte = Spalte + 1 Else Spalte = 1

   Waitms 10

   'hier kann man dann das Bild zusammenbasteln

Loop

End

Sub Zeilensetzen
   Temp = Bildspeicher(spalte)
   If temp.0 = 1 Then Set Porta.0 Else Reset Porta.0
   If temp.1 = 1 Then Set Porta.1 Else Reset Porta.1
   If temp.2 = 1 Then Set Porta.2 Else Reset Porta.2
   If temp.3 = 1 Then Set Porta.3 Else Reset Porta.3

   If temp.4 = 1 Then Set Portb.4 Else Reset Portb.4
   If temp.5 = 1 Then Set Portb.5 Else Reset Portb.5

   '...

   If temp.10 = 1 Then Set Portc.1 Else Reset Portc.1
   If temp.11 = 1 Then Set Portc.2 Else Reset Portc.2
End Sub

'Wenn die Pins aufeinanderfolgen ist es deutlich schlanker:
'Sub Zeilensetzen
   'Porta = Bildspeicher(spalte) And 255
   'Portb = Bildspeicher(spalte) / 255 And 7
'End Sub

(Kompilierbar, aber ungetestet und eher symbolisch gedacht)

Gruß

mic

**nxtman95** · 22.10.2011, 15:03

Danke für den Code,
und wie kann ich jetzt das "Bild" anzeigen lassen, müssen die Ports nicht noch als Output konfiguriert werden?

gruß nxtman95

**radbruch** · 22.10.2011, 15:30

...müssen die Ports nicht noch als Output konfiguriert werden

Klar müssen sie das. Da ich aber deine Pinbelegung nicht kenne, und es ja eigentlich deine Matrix ist, habe ich dir auch was zum Tippen übriggelassen.

**nxtman95** · 22.10.2011, 15:50

Ich verstehe jetzt immer noch nicht, wie ich jetzt an dieser Stelle

Code:

   'hier kann man dann das Bild zusammenbasteln

das Bild, oder die Bilder zusammensetzen soll o.O

**radbruch** · 22.10.2011, 17:10

Der Bildspeicher ist die Schnittstelle zwischen deinem Programm und der Matrix. Sein Inhalt wird, normalerweise im Hintergrund per Interrupt, immer an die Matrix ausgegeben. Um die Anzeige zu ändern muss man deshalb den Bildspeicher ändern. Jedes Bit im Array Bildspeicher() repräsentiert eine LED in der Matrix. Wenn das Bit zum Zeitpunkt der Spaltenabfrage gesetzt (=high) ist leuchtet die LED nicht gesetzt (=low) bedeutet LED ist aus.

Jedes Bit im Bildspeicher steht für ein Pixel im darzustellenden Bild. Wie ändert man ein bestimmtes Bit im Bildspeicher? Dafür schreibt man sich kleine Funktionen die gezielt einen einzelnen Pixel ändern. Zum Setzen und Löschen könnten die Funktionen etwa so aussehen:

Code:

Declare Sub Zeilensetzen
Declare Sub Set_pixel(byval X As Byte , Byval Y As Byte)       ' Nullpunkt ist oben links als 0,0
Declare Sub Reset_pixel(byval X As Byte , Byval Y As Byte)

Dim Bildspeicher(11) As Word , Spalte As Byte
Dim X As Byte , Y As Byte
Dim Temp As Word , Zaehler As Word

' ...

   If Spalte < 9 Then Spalte = Spalte + 1 Else Spalte = 1

   Waitus 100                           ' 10000*100µs ergeben eine Sekunde

   'hier kann man dann das Bild zusammenbasteln

   Select Case Zaehler
      Case 10000 : For X = 0 To 8       ' diagonale
                     Set_pixel X , X
                   Next X

      Case 20000 : For X = 0 To 10      ' waagrecht
                     Set_pixel X , 0
                     Set_pixel X , 8
                   Next X

      Case 30000 : For Y = 0 To 8       ' senkrecht
                     Set_pixel 0 , Y
                     Set_pixel 10 , Y
                   Next X

      Case 40000 : For X = 1 To 9       ' alle an
                     Bildspeicher(x) = 255
                   Next X

      Case 50000 : For X = 1 To 9       ' Bitmuster
                     Bildspeicher(x) = &B10101010101
                   Next X

      Case 60000 : For X = 1 To 9       ' alle aus
                     Bildspeicher(x) = 0
                   Next X
                   Zaehler = 0
   End Select

   Zaehler = Zaehler + 1
Loop

End

Sub Set_pixel(byval x As Byte , byval Y As Byte)
   Bildspeicher(x + 1).y = 1            ' Bascom startet Arrays mit 1
End Sub

Sub Reset_pixel(byval X As Byte , Byval Y As Byte)
   Bildspeicher(x + 1).y = 0
End Sub

Sub Zeilensetzen

(ungetestet)

Gruß

mic

**nxtman95** · 22.10.2011, 21:17

danke, dass du mir jetzt schon (fast) den ganzen Code zusammen "gebastelt" hast. Meiner sieht jetzt so aus:

Code:

$regfile = "m16def.dat"
$crystal = 16000000
$hwstack = 40
$swstack = 16
$framesize = 32

Config Porta = Output
Config Portb = Output
Config Portc = Output
Config Portd = Output

Declare Sub Zeilensetzen
Declare Sub Set_pixel(byval X As Byte , Byval Y As Byte)       ' Nullpunkt ist oben links als 0,0
Declare Sub Reset_pixel(byval X As Byte , Byval Y As Byte)

Dim X As Byte , Y As Byte

Dim Bildspeicher(11) As Word , Spalte As Byte , Temp As Word , Zaehler As Word

Spalte = 1

Do
   Select Case Spalte
      Case 1 : Reset Portc.7
               Zeilensetzen
               Set Portd.0

      Case 2 : Reset Portd.0
               Zeilensetzen
               Set Portd.1

      Case 3 : Reset Portd.1
               Zeilensetzen
               Set Portd.2

      Case 4 : Reset Portd.2
               Zeilensetzen
               Set Portd.3

      Case 5 : Reset Portd.2
               Zeilensetzen
               Set Portd.3

      Case 6 : Reset Portd.2
               Zeilensetzen
               Set Portd.3

      Case 7 : Reset Portd.2
               Zeilensetzen
               Set Portd.3

      Case 8 : Reset Portd.2
               Zeilensetzen
               Set Portd.3

      Case 9 : Reset Portd.7
               Zeilensetzen
               Set Portc.7
   End Select

   If Spalte < 9 Then Spalte = Spalte + 1 Else Spalte = 1


   Waitus 100


   Select Case Zaehler
      Case 10000 : For X = 0 To 8       ' diagonale
                     Set_pixel X , X
                   Next X

      Case 20000 : For X = 0 To 10      ' waagrecht
                     Set_pixel X , 0
                     Set_pixel X , 8
                   Next X

      Case 30000 : For Y = 0 To 8       ' senkrecht
                     Set_pixel 0 , Y
                     Set_pixel 10 , Y
                   Next X

      Case 40000 : For X = 1 To 9       ' alle an
                     Bildspeicher(x) = 255
                   Next X

      Case 50000 : For X = 1 To 9       ' Bitmuster
                     Bildspeicher(x) = &B10101010101
                   Next X

      Case 60000 : For X = 1 To 9       ' alle aus
                     Bildspeicher(x) = 0
                   Next X
                   Zaehler = 0
   End Select

   Zaehler = Zaehler + 1
Loop

End


Sub Set_pixel(byval X As Byte , Byval Y As Byte)
   Bildspeicher(x + 1).y = 1            ' Bascom startet Arrays mit 1
End Sub

Sub Reset_pixel(byval X As Byte , Byval Y As Byte)
   Bildspeicher(x + 1).y = 0
End Sub

Sub Zeilensetzen
   Temp = Bildspeicher(spalte)
   If Temp.1 = 1 Then Set Portd.2 Else Reset Portd.2
   If Temp.2 = 1 Then Set Portd.1 Else Reset Portd.1
   If Temp.3 = 1 Then Set Portd.0 Else Reset Portd.0
   If Temp.4 = 1 Then Set Portc.7 Else Reset Portc.7
   If Temp.5 = 1 Then Set Portc.6 Else Reset Portc.6
   If Temp.6 = 1 Then Set Portc.5 Else Reset Portc.5
   If Temp.7 = 1 Then Set Portc.4 Else Reset Portc.4
   If Temp.8 = 1 Then Set Portc.3 Else Reset Portc.3
   If Temp.9 = 1 Then Set Portc.2 Else Reset Portc.2
   If Temp.10 = 1 Then Set Portc.1 Else Reset Portc.1
   If Temp.11 = 1 Then Set Portc.0 Else Reset Portc.0
End Sub

'Wenn die Pins aufeinanderfolgen ist es deutlich schlanker:
'Sub Zeilensetzen
   'Porta = Bildspeicher(spalte) And 255
   'Portb = Bildspeicher(spalte) / 255 And 7
'End Sub

aber es gibt immer noch keine Reaktion auf der Matrix. Sollte ich die Platine von der Matrix vlt. nochmal neu machen und diesmal mit Schieberegistern?

gruß nxtman95

**radbruch** · 22.10.2011, 21:45

Code:

      Case 3 : Reset Portd.1
               Zeilensetzen
               Set Portd.2

      Case 4 : Reset Portd.2
               Zeilensetzen
               Set Portd.3

      Case 5 : Reset Portd.2
               Zeilensetzen
               Set Portd.3

So einfach gehts ja nicht. Du musst schon deine eigenen Pins einsetzen.

**nxtman95** · 24.10.2011, 17:54

radbruch, ich verzweifele an dem Ding. Ich hab schon alles mögliche durchgecheckt die Platine, den Code. Ich binn halt noch nicht so gut, was das programmieren betrifft...

**radbruch** · 24.10.2011, 18:02

Durchaus möglich, dass mein Code nicht funktioniert. Wie ist deine Matrix jetzt angeschlossen? Wie sieht das komplette Programm aus? Wir sollten uns Spalte für Spalte und Zeile für Zeile vorantasten.

**nxtman95** · 24.10.2011, 18:03

Hi, danke für die schnelle Antwort,

der Code:

Code:

$regfile = "m16def.dat"
$crystal = 16000000
$hwstack = 40
$swstack = 16
$framesize = 32

Config Porta = Output
Config Portb = Output
Config Portc = Output
Config Portd = Output

Declare Sub Zeilensetzen
Declare Sub Set_pixel(byval X As Byte , Byval Y As Byte)    ' Nullpunkt ist oben links als 0,0
Declare Sub Reset_pixel(byval X As Byte , Byval Y As Byte)

Dim X As Byte , Y As Byte

Dim Bildspeicher(11) As Word , Spalte As Byte , Temp As Word , Zaehler As Word

Spalte = 1

Do
   Select Case Spalte
      Case 1 : Reset Portb.5
               Zeilensetzen
               Set Portb.4

      Case 2 : Reset Portb.4
               Zeilensetzen
               Set Portb.3

      Case 3 : Reset Portb.3
               Zeilensetzen
               Set Portb.2

      Case 4 : Reset Portb.2
               Zeilensetzen
               Set Portb.1

      Case 5 : Reset Portb.1
               Zeilensetzen
               Set Portb.0

      Case 6 : Reset Portb.0
               Zeilensetzen
               Set Porta.7

      Case 7 : Reset Porta.7
               Zeilensetzen
               Set Porta.6

      Case 8 : Reset Porta.6
               Zeilensetzen
               Set Porta.5

      Case 9 : Reset Porta.5
               Zeilensetzen
               Set Portb.5
   End Select

   If Spalte < 9 Then Spalte = Spalte + 1 Else Spalte = 1


   Waitus 100


   Select Case Zaehler
       Case 1000 : For X = 0 To 8                           ' diagonale
                     Set_pixel X , X
                   Next X

       Case 2000 : For X = 0 To 10                          ' waagrecht
                      Set_pixel X , 0
                      Set_pixel X , 8
                    Next X

       Case 3000 : For Y = 0 To 8                           ' senkrecht
                      Set_pixel 0 , Y
                      Set_pixel 10 , Y
                    Next X

       Case 4000 : For X = 1 To 11                          ' alle an
                      Bildspeicher(x) = &B11111111111
                    Next X

       Case 5000 : For X = 1 To 9                           ' Bitmuster
                      Bildspeicher(x) = &B11111111100
                    Next X

       Case 6000 : For X = 1 To 9                           ' alle aus
                      Bildspeicher(x) = 0
                    Next X

                    Zaehler = 0

   End Select

   Zaehler = Zaehler + 1
Loop

End


Sub Set_pixel(byval X As Byte , Byval Y As Byte)
   Bildspeicher(x + 1).y = 1                                ' Bascom startet Arrays mit 1
End Sub

Sub Reset_pixel(byval X As Byte , Byval Y As Byte)
   Bildspeicher(x + 1).y = 0
End Sub

Sub Zeilensetzen
   Temp = Bildspeicher(spalte)
   If Temp.1 = 1 Then Set Portd.2 Else Reset Portd.2
   If Temp.2 = 1 Then Set Portd.1 Else Reset Portd.1
   If Temp.3 = 1 Then Set Portd.0 Else Reset Portd.0
   If Temp.4 = 1 Then Set Portc.7 Else Reset Portc.7
   If Temp.5 = 1 Then Set Portc.6 Else Reset Portc.6
   If Temp.6 = 1 Then Set Portc.5 Else Reset Portc.5
   If Temp.7 = 1 Then Set Portc.4 Else Reset Portc.4
   If Temp.8 = 1 Then Set Portc.3 Else Reset Portc.3
   If Temp.9 = 1 Then Set Portc.2 Else Reset Portc.2
   If Temp.10 = 1 Then Set Portc.1 Else Reset Portc.1
   If Temp.11 = 1 Then Set Portc.0 Else Reset Portc.0
End Sub

Ich habe es zig mal überprüft, alle Zeilen und Spalten belegungen stimmen