Mục lục

Mở đầu

Chuẩn bị

Led ma trận là gì?

Nguyên lý hoạt động của Led ma trận?

Ứng dụng trong thực tế

Hướng dẫn lập trình Led ma trận cùng vrobox

Các chương trình xây dựng với Led ma trận cùng vrobox

Thử thách sáng tạo

1. Cấu tạo led ma trận?

 

    Led ma trận được cấu tạo từ các led đơn, sắp xếp thành dãy theo hàng và cột nối tiếp nhau. Module led ma trận sử dung trong bài học là ma trận led 8x8 (nghĩa là gồm 8 hàng và 8 cột led đơn được kết nối với nhau). Những led này được hàn trên cùng một bảng mạch 1 mặt, gồm 64 led được đấu nối theo kiểu Cathode chung.

 

• Cực dương của led này nối với cực dương của led kia tạo thành một hàng, cả 8 hàng đều tương tự như vậy.
• Cực âm của led này nối với cực âm của led kia tạo thành 1 cột, cả 8 cột đều tương tự như vậy. (Chi tiết tham khảo hình 1 bên dưới).

Hình 1: Cách kết nối của các led đơn để tạo thành led ma trận

 

Chú ý:

 

• Mỗi led gồm có 2 chân là chân cực âm (Cathode) và chân cực dương (Anode) như hình 2 bên dưới:

Hình 2: Hình ảnh led hàn cắm, led hàn dán và ký hiệu điện tử của led

• Kiểu đấu nối Anode chung là kiểu đấu nối các chân dương của tất cả các led nối chung vào nguồn.
• Kiểu đấu nối Cathode chung là kiểu đấu nối các chân âm của tất cả các led nối chung vào đất.

 

2. Nguyên lý hoạt động của led ma trận

 

Do module led của Vrobox được đấu nối theo kiểu Cathode chung, theo hình 2 thì ta thấy mỗi led được định vị bằng số hàng (ROW) và số cột (COL), để điều khiển led nào sáng thì ta sẽ cài đặt hàng (ROW) tương ứng xuống mức logic 0 và cột (COL) tương ứng lên mức logic 1. Ví dụ như ở hình 2 thì để:

 

• Led 1 sáng phải thiết lập: COL_1 = logic 1, ROW_1 = logic 0
• Led 30 sáng phải thiết lập: COL_6 = logic 1, ROW_4 = logic 0
• Led 58 sáng phải thiết lập: COL_2 = logic 1, ROW_8 = logic 0

 

Chú ý:

 

Trong điều khiển điện tử mạch số thì:

 

+ Mức logic 1 tương ứng với điện áp dương của nguồn điện

 

+ Mức logic 0 tương ứng với chân đất (GND) của nguồn điện

 

3. Ứng dụng

 

Cảm biến màu được sử dụng rộng rãi trong đời sống hằng ngày để trang trí cũng như hiển thị thông tin:

 

• Thiết bị điện tử: Có màn hình tivi OLED

Hình 3: Led ma trận được dùng để trang trí tại các trung tâm thương mại

• Đời sống hằng  ngày: Biển chạy chữ, Biển quảng cáo, Hiện số cổng ở sân bay

 

 

 

Hình 4: Led ma trận dùng làm biển quảng cáo, khẩu hiệu trang trí

 

 

 

Hình 5: Led ma trận được ứng dụng để hiện thị số tại các cổng sân bay

4.Hướng dẫn lập trình led ma trận cùng Vrobox

4.1.Kết nối mô đun led ma trận với mainboard

 

4.2.Thao tác cơ bản để chạy một chương trình

 4.3. Hướng dẫn lấy block lập trình led ma trận trên tab lập trình

 Nơi lấy block lập trình cho led ma trận

 

4.4. Các thao tác với block lập trình led ma trận

Bước 1: Kích đúp vào block lập trình led ma trận

Sau khi kích đúp, giao diện hiện ra như hình bên dưới

 

Bước 2: Chạm vào từng led trên led ma trận để lập trình trạng thái của led là sáng hoặc tắt.         

 

 

   =>Như lập trình cho block lập trình led ma trận như trên là sáng chữ A.

Bước 3: Thiết lập thời gian sáng cho led ma trận theo các bước như hình bên dưới

 

4.5. Các chương trình được xây dựng với led ma trận 

Chương trình 1:

Đoạn chương trình bên dưới, sẽ hiển thị chữ A, đây là đoạn chương trình bật/tắt đơn giản giúp bé làm quen với các thao tác trên block lập trình led ma trận.

 

Tùy chỉnh chương trình:

Các bé tham khảo hình trên để tự lập trình hiển thị lên các chữ, các số trong bảng chữ cái lên trên module led ma trận thực tế để quan sát và trải nghiệm nhé!

Ngoài ra các bé có thể tưởng tượng để led ma trận sáng hình mặt cười, hình mũi tên, hình trái tim, hình tam giác, hình vuông, hình chữ nhật, hình bình hành, …. rất rất nhiều các hình thù thú vị các bé có thể làm được lên led ma trận 8x8 đó.

Chương trình 2:

Đoạn chương trình bên dưới, Led ma trận sẽ sáng lần lượt chữ A trong 1 giây, rồi sáng chữ B tron 2 giây, sáng chữ C trong 3 giây rồi tắt.

 

Tư duy: Các bé hãy làm cho quá trình sáng 3 chữ kia diễn ra liên tục như nào nhé?

Tùy chỉnh chương trình:

 

Các bé có thể thay đổi hiển thị chữ khác và tùy chọn thời gian sáng khác nhau theo ý đồ lập trình của mình để trải nghiệm nhé.

Chương trình 3: 

Đoạn chương trình bên dưới, led sẽ sáng hiệu ứng từ trên xuống dưới liên tục, mỗi hiệu ứng sẽ sáng 2 hàng liên tiếp và sáng cách nhau 1 giây. Quá trình sáng này diễn ra liên tục cho tới khi bé ấn nút để dừng chương trình.

 

Tư duy:

1. Các bé suy nghĩ thay đổi để hiển thị led sẽ sáng hiệu ứng từ dưới lên trên liên tục, mỗi hiệu ứng cách nhau 2s (giây) như thế nào nhé?

2. Cũng thực hiện chương trình như trên, nhưng mỗi hiệu ứng thay vì sáng 2 hàng liên tiếp thì các bé lập trình chỉ sáng 1 lần một hàng, mỗi hiệu ứng sáng trong 1s (giây) thì làm thế nào nhé?

Chú ý:

• Hiệu ứng là một thể thiện trạng thái của led ma trận trong 1 khoảng thời gian hoạt động
• S là viết tắt của từ second nghĩa là “giây” trong tiếng việt. Nên cách viết  1s hoặc 1 second hoặc 1 giây là tương đương chỉ thời gian sáng của led là 1 giây đồng hồ.

Bài tập mở rộng:

Các bé hãy xây dựng chương trình tạo hiệu ứng nháy liên tục, hiệu ứng đấy diễn ra theo kịch bản như sau:

Kịch bản 1: Tất cả các led sáng trong 1s, sau đó tất cả các led tắt trong 1 giây, như hình bên dưới

Kịch bản 2: Các led sáng lần lượt từ trong ra ngoài  như hình bên dưới

Kịch bản 3: Các led sáng đều từ ngoài vào trong, sau đó lại tắt từ trong ra ngoài, mỗi hiệu ứng cách nhau 1 giây.

 

Kịch bản 4: Các led sáng đều từ trái sang phải, rồi tắt hết, rồi lại sáng đều từ phải qua trái, xong lại tắt hết. Mỗi hiệu ứng cách nhau 1 giây.

Như vậy Vrobox đã giới thiệu với các bé cách chơi cũng như xây dựng các ứng dụng sử dụng cảm biến siêu màu sắc.  Như đã trình bầy ở trên, cảm biến màu sắc được sử dụng rất nhiều trong các thiết bị hàng ngày cũng như trong sản xuất công nghiệp, hãy thử tưởng tượng quá trình đó như thế nào để xây dựng nên những chương trình thú vị sử dụng luôn cảm biến màu sắc nhé. Chúc các bé học giỏi, thành công và tiến xa hơn cùng VroboX!