Raspberry Pi使用MAX7219驅動8x8LED顯示圖形與SPI簡介

簡介SPI

SPI(Serial Peripheral Interface)應用於單晶片系統與周邊的通訊界面，類似I2C的用途，以串列方式運作，由Motorola(摩托羅拉)所開發，用於SD卡與液晶顯示器的通訊界面，可以一個主控端(Master)與多個從端(Slave)一起進行訊號傳輸。需要使用MOSI、MISO、SCLK與SS四條線，MOSI(Master Output Slave Input)表示由主控端發送訊號給從端，MISO(Master Input Slave Output)表示由主控端接收來自從端的訊號，SCLK是同步時脈，所以SPI是同步方式進行傳輸，另外，主控端與每一個從端裝置都需要一條SS(晶片選擇)線，經由這一條SS線決定主控端與哪一個從端進行通訊，使用MOSI與MISO兩條傳輸線，與SPI裝置進行通訊，所以SPI屬於全雙工運作。SPI主控端與從端運作的示意圖，如下。

實驗目標

使用SPI介面驅動8x8LED，顯示箭頭形狀到8x8LED。

實驗所需元件

8x8LED(使用SPI介面)x1

實驗接線圖

接線圖如下，Raspberry Pi要連接到靠近MAX7219晶片的針腳，不要連錯邊了，要連接DIN。因為8x8LED不會輸出資料到Arduino，所以不需要MISO的接腳。

Step1)開啟SPI功能

#sudo raspi-config

點選「Interface Options->SPI」啟用SPI功能

#sudo reboot

重新開機

Step2)檢查SPI是否啟動，正確會出現spidev0.0與spidev0.1

#ls -l /dev/spi*

crw-rw---- 1 root spi 153, 0 Oct  4 12:59 /dev/spidev0.0

crw-rw---- 1 root spi 153, 1 Oct  4 12:59 /dev/spidev0.1

Step3)安裝luma.led_matrix模組

sudo python3 -m pip install --upgrade luma.led_matrix

如果出現「error: externally-managed-environment」錯誤，執行「sudo rm /usr/lib/python3.11/EXTERNALLY-MANAGED」刪除python3.11的EXTERNALLY-MANAGED 

Step4)下載範例程式

#git clone https://github.com/rm-hull/luma.led_matrix.git

Step5)執行範例程式，可以看到一大堆文字顯示在8x8LED上

#cd luma.led_matrix/

#python examples/matrix_demo.py

參考https://luma-led-matrix.readthedocs.io/en/latest/install.html