8x8-as LED mátrix kijelző

Egy egyszínű 8x8-as LED mátrix kijelző 64db LED-et tartalmaz, amelyek külön-külön történő vezérléséhez 65 vezetékre lenne szükség (64 I/O láb és a közös föld). Amint az alábbi ábráról is látható, a LED-mátrix kijelző csak 16 kivezetéssel rendelkezik (8db a soroknak és 8 az oszlopoknak), mert az egyes sorokon és oszlopokon belül a LED-ek anódjai és katódjai össze vannak kötve. 

A LED mátrix kijelzők lehetnek közös anódúak vagy közös katódúak, attól függően hogy egy soron belül a LED-ek anódjai vagy katódjai vannak összekötve. Az alábbi ábrán a bal oldali kép egy közös anódú, a jobb oldali pedig egy közös katódú LED mátrix kijelzőt mutat.

A cikkben egy közös katódú LED mátrix kijelzőt fogok használni.

Amiatt hogy a sorok és oszlopok össze vannak kötve, amint azt látni fogjuk, bizonyos pozíciókban lévő LED-ek egyszerre történő bekapcsolása nehézségekbe fog ütközni.

Ha pl. a 6. oszlop 3. sorában lévő LED-et akarjuk bekapcsolni, akkor a 6. oszlopra 5 V-ot, a 3. sorra pedig földet kapcsolva bekapcsol a LED (a). Most vizsgáljuk meg mi történik akkor ha a 3. oszlop 6. sorában lévő LED-et  és a 6. oszlop 3. sorában lévő LED-et egyszerre akarjuk bekapcsolni (b). Ekkor a 3. és 6. oszlopra 5 V-ot, a 3. és 6. sorra pedig földet kapcsolva a (c) ábrának megfelelő LED-ek kapcsolódnak be.

Látható, hogy nemcsak a 3. oszlop 6. sorában és a 6. oszlop 3. sorában lévő LED kapcsolodik be, hanem a 3. oszlop 3. sorában és a 6. oszlop 6. sorában lévő LED is.

A fentiek miatt, a LED mátrix kijelzőn, csak multiplexing eljárással tudunk majd képeket megjeleníteni.

Multiplexing

A multiplexing-el egyszerre csak egy sort kapcsolunk be a kijelzőn egy rövid időre, majd a következő sort kapcsoljuk be egy rövid időre és így tovább amíg a kijelző legutolsó sorára nem érünk. Ezután a kijelzést kezdjük elölről az első sortól kezdve. Ha a fenti folyamatot elég gyorsan ismételgetjük ( másodpercenként több mint 25-ször), akkor a szem tehetetlenségénél fogva úgy fog tűnni mintha az összes sor egyszerre lenne megjelenítve. Nézzünk egy egyszerű példát. Tegyük fel hogy az alábbi smiley figurát szeretnénk megjeleníteni a LED mátrix kijelzőn:

Ekkor az ábrát soronként jelenítjük meg a kijelzőn. Először az első sort (a), utána pedig a másodikat (b), majd sorban az ezután következőket egészen az utolsó sorig (h).  Ezután az egész folyamat kezdődik elölről, és a sorok az alábbi ábrának megfelelően lesznek egymás után bekapcsolva:

Az oszlopok felett lévő számoknál az 1-esek 5 V-ot, a 0-ák pedig a földet jelentik. A soroknál pedig épp fordítva, az 1 jelöli hogy melyik lábat kell a földre kapcsolni, a 0 pedig azt hogy a láb 5 V-on van.