7개의 LED를 이용한 7-세그먼트 디스플레이와 달리 도트 매트릭스 디스플레이를 사용하여 알파벳, 숫자 또는 사용자 정의 문자들을 출력할 수 있다. 도트 매트릭스는 내부 구성 LED가 행과 열로 되어 있다는 의미다. 8x8이란 가로 8개 그리고 세로 8개 총 64개의 LED로 구성되어 있다는 것이다. 도트 매트릭스를 사용하기 위해서는 매트릭스 핀을 통하여 적절한 전류가 흐르면 해당하는 LED가 켜지게 된다. 전류를 흘려주는 방식에 따라 Common Anode와 Common Cathode의 두 가지 형식이 있다.
LED는 다이오드의 한 종류이며, Anode와 Cathode의 정의는 아래와 같다.
- Anode : (+)극으로 전자를 방출하거나 산화(oxidation)반응이 일어나는 전극, 전류가 흘러 들어가는 쪽을 의미한다. ( 다리가 약간 휘어진 모양 )
- Cathode : (-)극으로 전자가 들어가거나 환원(reduction)반응이 일어나는 전극, 전류가 흘러나오는 쪽을 의미한다. ( 다리가 곧은 모양 )
- Common Anode : 양극이 모두 묶여 있으며, MCU 포트에 LOW 신호를 공급하면 시스템이 동작하는 방식
- Common Cathode : 음극이 모두 묶여 GND로 향하게 되는 것으로서, MCU에서 HIGH 신호를 공급하면 동작하는 방식
아두이노 8-1 설계
스케치 8-1 Common Cathode 프로그램
#define LED_PIN 7
void setup(){
pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
}
void loop(){
digitalWrite(LED_PIN, HIGH); // Trun on the LED
delay(10000); // 10초
digitalWrite(LED_PIN, LOW); // Turn off the LED
delay(3000); // 3초
}스케치 8-1 분석
LED의 (-)부분(Cathode)을 아두이노의 GND와 연결한다. 그리고 (+)부분(Anode)은 저항과 함께 아두이노의 7번에 연결한다. 이것은 공통으로 (-)를 묶고 입력 포트(7번)의 상태에 따라 LED를 ON/OFF 시킨다. 아두이노의 7번핀에 HIGH를 입력하면 전류가 흐르게 되어 LED가 ON되며, LOW를 입력하면 전류가 흐르지 못하므로 LED가 OFF된다.
아두이노 8-2 설계
스케치 8-2 Common Anode 프로그램
#define LED_PIN 7
void setup(){
pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
}
void loop(){
digitalWrite(LED_PIN, LOW); // Trun on the LED
delay(10000); // 10초
digitalWrite(LED_PIN, HIGH); // Turn off the LED
delay(3000); // 3초
}스케치 8-2 분석
LED의 (-)부분을 아두이노의 7번에 연결한다. 그리고 (+)부분은 저항과 함께 아두이노의 5V에 연결한다. LED의 (+)는 공통으로 항상 +5V를 공급하며, LED의 음극(-)에 연결된 아두이노의 7번 포트에 LOW을 입력하면 전류가 흐르게 되어 LED가 ON되며, HIGH를 입력하면 전류가 흐르지 못하여 LED는 OFF된다.
LED를 여러 개 사용할 때 보통은 애노드 방식을 많이 사용한다. 아두이노에서 +5V나 3.3V를 내보내게 되는데, LED 수가 많아질수록 전류 소모량도 많아지고 제한된 전류로 인해 LED 밝기가 줄어든다.
