MAX7219 点矩阵

MAX7219 点矩阵是一块 8x8 的 LED 矩阵显示器，对应的积木是 micro:bit 的扩展模组，透过 micro:bit 控制就能显示不同的文字、图案、跑马灯...等效果，是相当广泛好用的电子零件。

MAX7219 点矩阵积木有几个分类：初始化设定、显示文字、文字跑马灯、随机灯号、清除 / 填满画面、设定灯光亮度、矩阵设定、显示矩阵灯号、反转矩阵灯号、取得矩阵灯号状态。

micro:bit 连接 MAX7219 点矩阵

按照下图，使用“扩充板、杜邦线、面包板”，将 micro:bit 连接 MAX7219 点矩阵。

加入 MAX7219 点矩阵积木

打开 MakeCode 的扩展功能，搜索“MAX7219”，从搜索结果中选择“MAX7219_8x8”的项目，点选加入 MAX7219 积木。

加入后，在积木清单里就会出现“MAX7219 8x8”的选项。

MAX7219 8x8 开发文件参考：pxt-max7219_8x8

初始化设定 ( Setup MAX7219 )

“初始化设定”积木可以设定 MAX7219 的连接脚位，由于 micro:bit 的 CLK、DIN 和 CS 引脚是固定的，所以不需更动引脚，如果连接多个 MAX7219，可以透过“Number of matrixs”来设定，默认 1 表示第一块点矩阵。

通常初始化设定只需要设定一次，因此这个积木会直接放在“当启动时”积木里。

显示文字 ( Display text )

“显示文字”积木让 MAX7219 显示指定的文字，显示的方式可以选择“靠右对齐”或“靠左对齐”，靠左对齐还能额外设定缩排的点数 ( offset )。

文字跑马灯 ( Scroll text )

“文字跑马灯”积木可以过长的文字，透过跑马灯的方式，从左到右的卷动呈现，可以指定卷动的速度 ( delay ) 和结束后暂停的时间 ( at the end wait )。

下图的例子，按下 A 按钮时会显示靠右对齐的“Hi”，按下 B 按钮时会先出现“Hello worlds!”的文字跑马灯，结束后再出现“Good Morning!”的文字跑马灯。

随机灯号 ( Randomize all LEDs )

“随机灯号”积木可以产生随机的灯号图案。

清除 / 填满画面 ( Clear / Fill all LEDs )

“清除画面”积木可以清除点矩阵图案 ( 执行后就像所有 LED 关闭 )，“填满画面”积木会将所有的 LED 点亮，填满点矩阵画面。

设定灯光亮度 ( brightness level )

“设定灯光亮度”积木可以设定点矩阵的 LED 亮度，共有 0～15 共 16 个等级，0 最暗 ( 不亮灯 )，15 最亮。

矩阵设定 ( Set 8x8 pattern )

“矩阵设定”积木可以指定 8x8 矩阵的数值，由于 8x8 矩阵是一个“二维数组”，所以通常会搭配“空矩阵”的积木操作，x 和 y 表示水平和垂直的座标位置，左上角为 (0,0)，右下角为 (7,7)，value 表示是否亮灯，0 表示熄灯，1 表示亮灯。

在积木的使用上，会先定义内容是 8x8 的空矩阵 ( Empty 8x8 pattern ) 数组，接着再透过“矩阵设定”，定义矩阵里的 xy 座标灯号是否亮灯。

显示矩阵灯号 ( Display 8x8 pattern )

“显示矩阵灯号”积木可以将设定好的矩阵，透过 LED 显示出来。

index 表示“第几块 MAX7219”，数值从 0 开始 ( 表示第一块 )。

下图的例子，每次按下 micro:bit 的 A 按钮时，MAX7219 都会显示不同的灯号 ( 产生最多十个随机座标的灯号 )。

反转矩阵灯号 ( Toggle pattern )

“反转矩阵灯号”积木可以反转指定座标的 LED 灯号状态，如果 LED 是亮灯就会熄灭，如果是熄灭就会亮灯。

下图的例子，按下 B 按钮时，会透过二维数组的方式，反转 8x8 矩阵的所有灯号 ( 反转后仍然要用“显示矩阵灯号”积木 )。

取得矩阵灯号状态 ( Get value )

“取得矩阵灯号状态”积木可以取得 8x8 矩阵里某一颗灯的状态，如果亮灯为 1，熄灯为 0。

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