７セグメントＬＥＤ＆マトリックスＬＥＤ

R3.9.8　マトリックスＬＥＤモジュールを使う
　M5Stackで動かそうと思っていたけれど、うまくいかなかったのでマイクロビットでやってみた。拡張機能で「max7219」で検索したら出てきたことがきっかけ。ブロックを見たり説明を読めば大体のことは分かると思います。あとでやったM5Stackと比べるとかなり簡単にできました。
　ここでアルファベットのスクロールを見ることができます。
漢字もそれなりに表示できます。
　漢字とスクロールに関しては、M5Stackのページで説明します。

R1.8.2　続々々：３連７セグメントLEDを使う
　注文したエッジコネクタが届いたので作業開始。
　最初にエッジコネクタの細工。マイクロビットの５つの大きな穴のうち使用するＰ０（固定用）・Ｐ２（心拍センサー用）・３Ｖ・ＧＮＤに固定用ボルトを通すので削る。そこには、ピンが入っているのでこれらを抜き取る。抑えの蓋が勝手に外れて作業しやすくなったが、元に戻すときにはなかなかはまらずイライラした(^^;)

　加工したエッジコネクタを２つ用意する。一つには７セグの基板を差し込み、もう一つにはマイクロビット本体を差し込む。裏と表。

　これらを合体する。心拍センサー＆電源基盤とマイクロビット本体は以前からついている１０ｍｍのスペーサーで間を保つ。マイクロビットと７セグ基板はエッジコネクタ―におさまっているので、７セグ基板側から３ｍｍの１２ｍｍ皿ネジで固定する。この時、上側が斜めに狭まってきたので長さ６ｍｍの樹脂スペーサーを入れた。今のところ挟んでいるだけでネジ止めはしていない。

　前からと後ろから見た図。なかなかコンパクトになった。

　上から見た図と下から見た図。この下から見たときの図で、７セグ基板の入ったエッジコネクタ―とマイクロビットが入ったエッジコネクタ―の同じピン同士を半田付けして完成となる。単純なピンは同じもの同士でいいが、ＳＰＩやＩ２Ｃはどう接続するかはきちんと確認してからにしたい。

　取り敢えず同じピン同士半田付けた。今回必要なのは、中央右寄りの４セットのピン。Ｐ１４のＭＩＳＯは必要ないけれど、必要になる場合もあるかもしれないので半田付けた。右端のＩ２Ｃ端子も半田付け必要かもしれない。活用範囲が広がる！、だろう？　でも、４０年以上やっているのに半田付け技術は上手にはなっていません(^^;)

　スイッチオン！　ありゃ？？　動いた。ボタン電池１個で動いています。大丈夫なんだろうか？　マイクロビット本体に支障はないのかな？　あっても構いません。動いてくれさえすれば.....

　そうそう、これで終わりではないのでした。裏に背負っている心拍センサーが光っているけど、カウンタープログラムには不参加なのです。７セグと心拍センサーを連動させなくては。これは後日。

R1.8.1　続々：３連７セグメントLEDを使う
　７セグメントを３つ並べてマイクロビット風基板に固定した。表から見たときと裏から半田付けするときに、当然のこと反転してしまうので、どこがどの端子になるかが判断が怪しくなる。きちんと裏表の回路図を製図すればいいのだが、面倒だし老化防止の為に頭で判断して作業する。
　うまくいけばいいのだが、配線ミスをすると動作しないし、折角の７セグをダメにしてしまうかもしれない。

　今回は、うまく動作しないので落ち込んだ。遅まきながら裏表の回路図を作図し、ショートしていないかも虫眼鏡で確認した。
　どこも悪くない。結局、この基盤とマイクロビットを結ぶ際に使ったコネクターの付いたジャンパーワイヤーが不安定だったようだ。下図のようにそっけないジャンパーワイヤーに変更してみると問題なく動作した。めでたしめでたし。

　５本の配線で動作するのだから便利なことこの上ない。ただマイクロビットのＳＰＩ端子がもう少し使いやすい大きさで配盤されていればいいのだが。Ｉ２Ｃ端子も。

R1.7.30　続：３連７セグメントLEDを使う
　７セグメントＬＥＤは８つのＬＥＤが一つのセットになっている。当然のことに、それぞれがきちんと指定されているし、１０進だと下のようにＡ～ＧとＤＰが区別されるようになっており、一つの７セグメントＬＥＤでいろいろな数字や記号を表示できる。

　とりあえず、０～９までを１０進で表示するには、下のような数字をＳＰＩに書きだしてやればいい。（ということが後で分かった）
　というのも、後で掲示する画像のプログラムで、「ＳＰＩ書き出す」に１から順に数字を書きだしてやったら、７セグのＬＥＤがあちこち点灯したからだ。「１」を書きだしたら一番上の横のセグメントが点灯したし、「２」を書きだしたら右上のセグメントが点灯。「３」を書きだしたら上と右上のセグメントという具合。「なあ～んだ」ということで得心したのだった。

　ところで、プログラムの方はどうだったかというと、ＳＰＩに関わるブロックを取りだして、「最初だけ」で（初期設定ですね）必要なことを設定してやる。端子は回路の通り。ビット数やモード、周波数はデフォルト。
　ArduinoIDEのプログラムを見乍ら、latchにつないでいるP16端子に０と１を出力する間に、ＳＰＩ書き出しをすることが重要だなと考えてやってみると、なんと思い通りの数字が左に流れていったのでした。
　それなら、３連の繰り返し文でくくってやればArduinoIDEと同様のことができると見込んでやってみると、確かにカウントアップしていったのです。

　ありゃ、ブロックでもできるんだ。久しぶりに感動しました。
　でも、数字が止まらない！　これからまた、ネットで解決策を見つけなければ。

　と思いながら、何気に気が付いた。Ａボタンを押したときにカウントアップ表示をさせてみよう、と。数値をＳＰＩに書き出すと、それが次々と左にシフトしていくのではなかったかな？　と。（違うかな？）だから、Ｐ１６に０を出力してから、１００桁→１０桁→１桁と順番に、しかも一気に書き出してからＰ１６に１を出力すると、次にＳＰＩ書き出しするまで、数値の表示は保持されるのだ。

　実際にうまくいったので、あとは心拍計と連動するようにブロックを組んでやればいい。
　組み立てについては、ブレッドボード２枚になっているが、今日micro:bitエッジコネクタを４個注文した。マイクロビットと７セグ３連を載せたマイクロビットと同等のボードを差して組み合わせると、ＳＰＩ端子を結合できるだろうという目論見だ。一回り大きくはなるが良しとしようか。

R1.7.29　３連７セグメントLEDを使う
　心泊センサーがうまく動いたので、７セグメントＬＥＤで表示したいなと思っている。探してみると、秋月電子通商さんで「赤色７セグメントＬＥＤシリアルドライバモジュール　完成品」というものを発見した。以前から知ってはいたが、ＳＰＩ接続で、３本の信号線で表示できるし、いくつでも並べられるということを改めて知り、購入した。キットでも良かったが、面倒なので完成品を購入(^^;)
　商品ページにあったArduinoスケッチを使った。まずは１個の場合をやってみて、あれこれネットで探りながら取り組んでみると、それなりにうまくいった。そこで、３連にしてみた。０から３けた９９９までカウントアップするというプログラム。
　３連の７セグＬＥＤとマイクロビットとの接続は下図のようにした。

　プログラムはArduinoIDEを使う。商品ページにあったスケッチではうまく動かなかったので、次のようにした。

#include
int sck = 13;
int latch = 16;
int sdi = 14;
int scroll_speed = 100;
　
const byte digits[] = {
　0x7e,
　0x30,
　0x6d,
　0x79,
　0x33,
　0x5b,
　0x5f,
　0x70,
　0x7f,
　0x7b,
};
　
void setup() {
　pinMode(latch, OUTPUT);
　pinMode(sck, OUTPUT);
　pinMode(sdi, OUTPUT);
　SPI.begin();
　SPI.setBitOrder(LSBFIRST);
　SPI.setDataMode(0);
}
　
void loop() {
　for (int k = 0; k < 10; k ++) {//１００の桁
　　for (int j = 0; j < 10; j ++) {//１０の桁
　　　for (int i = 0; i < 10; i ++) {//１の桁
　　　//SPI
　　　digitalWrite(latch, 0);
　　　SPI.transfer (digits[k]);//100の桁
　　　SPI.transfer (digits[j]);//10の桁
　　　SPI.transfer (digits[i]);//1の桁
　　　digitalWrite(latch, 1);
　　　//
　　　delay(scroll_speed);
　　　}
　　}
　}
}

　注意！　上のプログラムをコピペすると字下げに全角スペースを使用しているのでエラーになると思います。半角スペースに変更してくださいね。
　自分としてはＳＰＩをよく知らないでやっているので、どれをどうつないでいいか試行錯誤でした(^^;)　今になって、ＭＯＳＩがMasterOutSlaveInであることを知りました。
　次に、ＬＥＤは光るけれどメチャクチャな表示になってしまうことにメゲる。で、ネットサーフィンして上記のconst byte digitsに辿り着く。ようやく３桁でカウントアップすることができました。
　実際に動いた時の実態配線が下の画像。

　さて、問題点は以下の通り。

大きすぎて使えない。辛うじて３連でもマイクロビット本体と同じ基板に載せることができる。配線は単純なので、難しくなさそう。コンパクトになる可能性がある。
最大の問題は、Ｐ１３・Ｐ１５・Ｐ１６のあの小さなマイクロビットの端子から、どうやって配線を引き出すか？　細い線を端子に半田付けするのが簡単なのだけれど、そうなるとひも付きマイクロビットを他に使いまわせない。
乾電池運用は大丈夫かな？　３連の７セグＬＥＤの消費電力の問題。別電源を用意するといいかも。重くなるけど。
大した問題ではないけれど、７セグの基板はマイクロビットの前かな？
ブロックエディタでプログラムしたい。

H30.9.12　７セグメントLEDを使う
　本体の５×５LEDで数値は表示できるので意味はないのだけれど、練習でやってみた。アノードコモンの７セグを使っている。
　７セグメントＬＥＤは８つのＬＥＤの集合体で、上部に５本、下部に５本の端子が出ている。上下の中央はそれぞれがＶｃｃになっているので、残りの８本がどの位置のＬＥＤなのかをはっきりさせないといけない。そして、数字を構成するときには、どのＬＥＤを点灯させるか、マイクロビットのプログラムでは、Ｐ０からＰ２２のどれにつなげるかもはっきりさせないといけない。きちんと、図にしておけば間違いがないのだが、エィ！　とやってしまって妙な表示になる。
　それでも、あれこれやって表示できた。本体の数字と同じにしたが、乱数で出したりＡＢボタンと連携したりして何かに使えるか？

　本体のＬＥＤによる数字は見にくいので、実用的かも。もちろん、４桁になれば使えますね。