Arduino Nano 4×64 LED-Matrix-Uhr – Neue Version (v2)
Komponenten und Zubehör
| Komponente | Menge |
|---|---|
| Arduino Nano R3 | 1 |
| LED-Matrix 4-in-1 (MAX7219, 32×8 Pixel, FC16/ICSTATION Hardware) | 1 |
| Fotowiderstand (LDR) | 1 |
| Steckbrett (Breadboard) | 1 |
| DS3231 RTC-Modul (I²C) | 1 |
Software
- Arduino IDE
- Bibliotheken:
DS3231.h(Rinky-Dink Electronics),MD_MAX72xx_lib.h
Über das Projekt
Eine gut lesbare Uhr für mehrere Meter Entfernung – ideal für Werkstatt, Labor oder Wohnzimmer. Die 4-in-1-Matrix (32×8) zeigt Uhrzeit (hh:mm), Sekunden (kleine 3×5-Schrift), Datum (dd Mon) und Temperatur (°C). Helligkeit wird per LDR automatisch geregelt. Zeitstellen per Serial Monitor (Format: DD/MM/YYYY hh:mm:ss).



Wichtige Hinweise
- Hardware-Typ der Matrix anpassen: In der Bibliothek
MD_MAX72xx_HW_Mapper.inoBeispiel ausführen, um den eigenen Modul-Typ zu ermitteln. Im Code:#define HARDWARE_TYPE MD_MAX72XX::FC16_HW(oderICSTATION_HW). - DS3231-Bibliothek: Rinky-Dink Electronics verwenden.
- Kleine Sekunden-Schrift: In v2 direkt im Sketch als Array
Font3x5[10][3]enthalten – keine Library-Änderung nötig. - Warnungen beim Kompilieren: Monate als 2D-Char-Array (keine Pointer mehr). Warnungen aus
DS3231.hignorieren. - Blinkende Doppelpunkte: Nur 2 Spalten, blinken ~2×/Sekunde (Lebenszeichen).
- Anzeigezyklus: 53 Sekunden Uhrzeit, dann 7 Sekunden Datum + Temperatur. Wochentag optional (zwei Zeilen in
loop()einkommentieren, dann Zyklus auf 51 s reduzieren). - 12h-Format: Siehe ältere Antworten im Projekt.
- RTC stellen: Serial Monitor öffnen,
DD/MM/YYYY hh:mm:sseingeben + Enter (USB verbunden, korrekte COM/9600 Baud).
Speicherverbrauch: ~13,5 kB Flash (44 %), 372 B RAM (18 %).
Code
Alte Version (veraltet)
Arduino
/* WARNING: Initial code is now obsolete. Use the new one (version 2) */
#include <SPI.h>
#include "DS3231.h"
#include "MD_MAX72xx_lib.h"
DS3231 rtc(SDA, SCL);
const byte LDR_PIN = A2;
#define MAX_DEVICES 4
#define CLK_PIN 13
#define DATA_PIN 11
#define CS_PIN 10
#define HARDWARE_TYPE MD_MAX72XX::ICSTATION_HW
#define USE_NEW_FONT 1
#define BUF_SIZE 20
#define CHAR_SPACING 1
char buf[BUF_SIZE], secs[4];
uint8_t dots;
MD_MAX72XX matrix = MD_MAX72XX(HARDWARE_TYPE, CS_PIN, MAX_DEVICES);
const byte WAIT = 100;
const byte SPACER = 1;
byte FONT_WIDTH;
bool timeset = false;
// ... adjustClock, ledintensitySelect, printText, setup, getDate, getHour, showsec, loop ...
Neue Version (v2) – Arduino Nano Dot Matrix Uhr
Arduino
/* Arduino Nano DS3231 clock with LED Matrix 4x(8x8) SPI
* Version 2 - updated 15/05/2021
* Arduino Nano 5V logic - 32kB prog. space
* Tools: Board: Arduino Nano; Processor: ATmega328P (Old Bootloader)!!
* LED Matrix 4x(8x8) SPI with connector on the right side (last module)
* CONNECTIONS:
* LCD 4x64 -> Arduino Nano (Hardware SPI):
* 5V -> 5V, GND -> GND, CLK_PIN -> 13 (SCK), DATA_PIN -> 11 (MOSI), CS_PIN -> 10 (SS)
* DS3231 RTC -> Arduino Nano: SDA -> A4, SCL -> A5
*/
#include <SPI.h>
#include "DS3231.h"
#include "MD_MAX72xx_lib.h"
DS3231 rtc(SDA, SCL);
const byte LDR_PIN = A2;
#define MAX_DEVICES 4
#define CLK_PIN 13
#define DATA_PIN 11
#define CS_PIN 10
#define HARDWARE_TYPE MD_MAX72XX::FC16_HW
#define USE_NEW_FONT 1
#define BUF_SIZE 20
#define CHAR_SPACING 1
char buf[BUF_SIZE], secs[4];
uint8_t hh, mm, ss, dots;
uint8_t Font3x5[10][3] = {
{248, 136, 248}, {144, 248, 128}, {200, 168, 184}, {136, 168, 248},
{112, 72, 224}, {184, 168, 232}, {248, 168, 232}, {8, 232, 24},
{248, 168, 248}, {184, 168, 248}
};
char months[12][4] = {"Jan","Feb","Mar","Apr","May","Jun","Jul","Aug","Sep","Oct","Nov","Dec"};
char* wday;
MD_MAX72XX matrix = MD_MAX72XX(HARDWARE_TYPE, CS_PIN, MAX_DEVICES);
const byte WAIT = 100;
const byte SPACER = 1;
byte FONT_WIDTH;
bool timeset = false;
void adjustClock(String data) {
byte _day = data.substring(0,2).toInt();
byte _month = data.substring(3,5).toInt();
int _year = data.substring(6,10).toInt();
byte _hour = data.substring(11,13).toInt();
byte _min = data.substring(14,16).toInt();
byte _sec = data.substring(17,19).toInt();
rtc.setTime(_hour, _min, _sec);
rtc.setDate(_day, _month, _year);
Serial.println(F(">> Datetime successfully set!"));
timeset = true;
}
byte ledintensitySelect(int light) {
byte _value = 0;
if (light >= 0 && light <= 127) _value = 12;
else if (light >= 128 && light <= 319) _value = 3;
else if (light >= 320 && light <= 512) _value = 0;
return _value;
}
void printText(uint8_t modStart, uint8_t modEnd, char *pMsg) {
uint8_t state = 0, curLen;
uint16_t showLen;
uint8_t cBuf[FONT_WIDTH];
int16_t col = ((modEnd + 1) * COL_SIZE) - 1;
matrix.control(modStart, modEnd, MD_MAX72XX::UPDATE, MD_MAX72XX::OFF);
do {
switch(state) {
case 0:
if (*pMsg == '\0') { showLen = col - (modEnd * COL_SIZE); state = 2; break; }
showLen = matrix.getChar(*pMsg++, sizeof(cBuf)/sizeof(cBuf[0]), cBuf);
curLen = 0; state++;
case 1:
matrix.setColumn(col--, cBuf[curLen++]);
if (curLen == showLen) { showLen = CHAR_SPACING; state = 2; }
break;
case 2:
curLen = 0; state++;
case 3:
matrix.setColumn(col--, 0);
curLen++;
if (curLen == showLen) state = 0;
break;
default: col = -1;
}
} while (col >= (modStart * COL_SIZE));
matrix.control(modStart, modEnd, MD_MAX72XX::UPDATE, MD_MAX72XX::ON);
}
void setup() {
pinMode(LDR_PIN, INPUT_PULLUP);
Serial.begin(9600);
Serial.println(F(">> Arduino 32x8 LED Dot Matrix Clock!"));
Serial.println(F(">> Use format to set clock's date and hour!"));
rtc.begin();
matrix.begin();
matrix.clear();
FONT_WIDTH = 5 + SPACER;
matrix.control(MD_MAX72XX::INTENSITY, 2);
rtc.setDOW();
}
void getDate() {
String dts = rtc.getDateStr();
String dds = dts.substring(0,2);
String mms = dts.substring(3,5);
int mm = mms.toInt();
dds.concat(" ");
dds.concat(String(months[mm-1]));
dds.toCharArray(buf, sizeof(buf));
wday = rtc.getDOWStr(2);
}
void getHour() {
String dts = rtc.getTimeStr();
String hhs = dts.substring(0,2);
String mms = dts.substring(3,5);
hh = hhs.toInt(); mm = mms.toInt();
ss = dts.substring(6,8).toInt();
if (hh >= 0 && hh < 10) dots = 7;
else if (hh > 9 && hh < 20) dots = 11;
else if (hh > 19 && hh < 25) dots = 13;
if (hh % 10 == 1) dots -= 2;
String outmsg = String(hh);
outmsg.concat(char(124)); // 1 Spalte Trenner
outmsg.concat(dts.substring(3,5));
outmsg.toCharArray(buf, BUF_SIZE);
}
void showsec(uint8_t secs) {
uint8_t secs1 = secs % 10;
uint8_t secs2 = secs / 10;
for (uint8_t k = 0; k < 3; k++) {
matrix.setColumn(MAX_DEVICES*8 - 26 - k, Font3x5[secs2][k]);
matrix.setColumn(MAX_DEVICES*8 - 30 - k, Font3x5[secs1][k]);
}
}
void loop() {
byte ledIntensity = ledintensitySelect(analogRead(LDR_PIN));
matrix.control(MD_MAX72XX::INTENSITY, ledIntensity);
getHour();
printText(0, MAX_DEVICES-1, buf);
matrix.setColumn(MAX_DEVICES*8 - dots, 0);
unsigned long inst = millis();
while (ss < 53) {
while (millis() - inst > 1000) {
inst = millis(); ss++;
showsec(ss);
for (uint8_t i = 0; i < 2; i++) {
matrix.setColumn(MAX_DEVICES*8 - dots, 36); delay(240);
matrix.setColumn(MAX_DEVICES*8 - dots, 0); delay(240);
}
}
}
for (uint8_t i = 0; i < 8; i++) { matrix.transform(MD_MAX72XX::TSU); delay(3*WAIT); }
getDate(); printText(0, MAX_DEVICES-1, buf); delay(20*WAIT);
// printText(0, MAX_DEVICES-1, wday); delay(20*WAIT); // Wochentag optional
int temp = rtc.getTemp(); temp -= 1;
String outmsg = String(temp); outmsg.concat(" C");
outmsg.toCharArray(buf, BUF_SIZE);
printText(0, MAX_DEVICES-1, buf); delay(20*WAIT);
if (Serial.available() > 0 && timeset == false) adjustClock(Serial.readString());
}
Schaltplan
Basiert auf Leonardo Sposinas Layout (GitHub). Der Fotowiderstand ist eigene Ergänzung. Wichtig: #define CS_PIN 10 (Matrix) ↔ Pin 10 (Nano).
Herstellungsprozess
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