Arduino入门教程27-点亮点阵

在生活中，点阵屏是一种常用的显示设备，它能够以矩阵形式展示信息，如数字、字母或简单的图形。通过控制点阵屏上的每一个点（LED）的亮灭，我们可以创造出各种视觉效果。今天，我们将通过一个Arduino项目来学习如何控制一个8x8的点阵屏，包括如何初始化硬件、编写代码来点亮所有LED、以及实现扫描显示技术。

元件清单

硬件连接

图 1 点亮点阵连线图

示例代码

//项目 - 点亮点阵

const int rowPins[8] = {6, 11, 5, 9, A0, 4, A1, 2}; // 点阵屏行引脚（负极）

const int colPins[8] = {10, A2, A3, 7, 3, 8, 12, 13}; // 点阵屏列引脚（正极）

 

void setup() {

  for (int i = 0; i < 8; i++) {

    pinMode(colPins[i], OUTPUT);

    pinMode(rowPins[i], OUTPUT);

    digitalWrite(rowPins[i], HIGH); // 初始化行引脚为高电平（关闭）

  }

}

 

void turnOnAllLeds() {

  for (int i = 0; i < 8; i++) {

    digitalWrite(colPins[i], HIGH);

    digitalWrite(rowPins[i], LOW);

  }

}

 

void turnOffAllLeds() {

  for (int i = 0; i < 8; i++) {

    digitalWrite(colPins[i], LOW);

    digitalWrite(rowPins[i], HIGH);

  }

}

 

void scanRows() {

  digitalWrite(colPins[0], HIGH);

  for (int col = 0; col < 8; col++) {

    digitalWrite(rowPins[col], LOW);

    delay(500);

  }

  turnOffAllLeds();

}

 

void scanColumns() {

 

  for(int col = 0; col < 8; col++){

    digitalWrite(colPins[col], HIGH);

    for(int row = 0; row < 8; row++){

      digitalWrite(rowPins[row], LOW);

    }

    delay(500);

    digitalWrite(colPins[col], LOW);

  }

 

}

 

void loop() {

  turnOnAllLeds();

  delay(1500);

  turnOffAllLeds();

  delay(1500);

  scanRows();

  scanColumns();

}
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将程序上传成功后，可以看到点阵屏闪烁一次，接着第一列的LED从上到下依次亮起，之后点阵屏按照列为单位从左至右依次亮起，并不断重复所有上述效果。

代码回顾

在开始学习如何使用代码来控制8*8 LED点阵屏之前，建议您看一下硬件回顾部分，了解8*8 LED点阵屏的基本原理。这样，您就能更容易地理解和上手本项目中代码所演示的点阵屏点亮效果。

const int rowPins[8] = {6, 11, 5, 9, A0, 4, A1, 2}; 

const int colPins[8] = {10, A2, A3, 7, 3, 8, 12, 13}; 
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开头这部分代码定义了两组引脚数组，rowPins 和 colPins，分别用于连接点阵屏的行和列。

void setup() {

  for (int i = 0; i < 8; i++) {

    pinMode(colPins[i], OUTPUT);

    pinMode(rowPins[i], OUTPUT);

    digitalWrite(rowPins[i], HIGH); 

  }

}
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setup() 函数在Arduino板上电后只运行一次。

使用for循环将colPins和rowPins数组中的引脚设置为输出模式。

将所有行引脚设置为高电平（HIGH）确保点阵屏在初始化时处于关闭状态。

void turnOnAllLeds() {

  for (int i = 0; i < 8; i++) {

    digitalWrite(colPins[i], HIGH);

    digitalWrite(rowPins[i], LOW);

  }

}
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turnOnAllLeds() 函数用for循环将所有列引脚设置为高电平（HIGH），并将所有行引脚设置为低电平（LOW），所有的LED灯将被点亮。

void turnOffAllLeds() {

  for (int i = 0; i < 8; i++) {

    digitalWrite(colPins[i], LOW);

    digitalWrite(rowPins[i], HIGH);

  }

}
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turnOffAllLeds() 函数通过将所有列引脚设置为低电平（LOW）并将所有行引脚设置为高电平（HIGH），关闭点阵屏上的所有LED。

void scanRows() {

  digitalWrite(colPins[0], HIGH);

  for (int row = 0; row < 8; row++) {

    digitalWrite(rowPins[row], LOW);

    delay(500);

  }

  turnOffAllLeds();

}
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scanRows() 函数是扫描行，将第一列的LED灯从第一行到第八行依次亮起。

void scanColumns() {

  for(int col = 0; col < 8; col++){

    digitalWrite(colPins[col], HIGH);

    for(int row = 0; row < 8; row++){

      digitalWrite(rowPins[row], LOW);

    }

    delay(500);

    digitalWrite(colPins[col], LOW);

  }

}
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scanColumns() 函数是扫描列，使用两个for循环，外层for循环用于遍历所有的列，内层嵌套for循环用于点亮该列所有LED。

void loop() {

  turnOnAllLeds();

  delay(1500);

  turnOffAllLeds();

  delay(1500);

scanRows();

  scanColumns();

}
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loop() 函数是Arduino程序的主体循环部分。

尝试打开所有LED，等待1.5秒，然后关闭所有LED，再等待1.5秒。

接着调用scanRows()和scanColumns()函数，实现依次扫描行和扫描列的效果。

硬件回顾8*8 LED点阵屏

本项目中使用的点阵屏规格型号为788AS，内部电路图如图2所示。从图2可以看出LED显示屏为8*8的点阵屏，由64个发光二极管组成，且每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上，当对应的某一列置高电平，某一行置低电平，则相应的二极管就亮。

图 2 内部电路图

课后练习

本项目中是先扫描行再扫描列，请尝试对程序进行更改，实现先扫描列再扫描行。

附件下载：
示例代码.rar