드라이버 칩 없이 아두이노 나노로 8x8 LED 매트릭스 직접 제어하기

부품 및 준비물

프로젝트 개요

MAX7219 같은 드라이버 칩이나 라이브러리 없이, 아두이노 나노의 GPIO만으로 8x8 LED 매트릭스(공통 캐소드)를 직접 제어하는 방법입니다. 멀티플렉싱(행 단위 시분할 구동)을 사용하여 16개 핀(행 8 + 열 8)으로 64개 LED를 제어합니다.

추후 MAX7219 사용 버전과 비교하는 튜토리얼도 제작 예정입니다.

소스 코드

1. 전체 LED 순차 점등 테스트

// Mario's Ideas
// 8x8 LED 매트릭스 64개 LED 순차 점등 테스트

// 행 핀 (공통 캐소드: LOW 활성)
#define R1 2  #define R2 3  #define R3 4  #define R4 5
#define R5 6  #define R6 7  #define R7 8  #define R8 9

// 열 핀 (공통 캐소드: HIGH 활성)
#define C1 10  #define C2 11  #define C3 12  #define C4 13
#define C5 A0  #define C6 A1  #define C7 A2  #define C8 A3

void setup() {
  // 모든 핀 출력 모드
  for (int p = 2; p <= 13; p++) pinMode(p, OUTPUT);
  for (int p = A0; p <= A3; p++) pinMode(p, OUTPUT);
  
  // 초기화: 모든 행 HIGH(끄기), 모든 열 LOW(끄기)
  for (int r = R1; r <= R8; r++) digitalWrite(r, HIGH);
  for (int c = C1; c <= C8; c++) digitalWrite(c, LOW);
}

void SelectRow(int row) {
  // 선택된 행만 LOW, 나머지는 HIGH
  digitalWrite(R1, row==1?LOW:HIGH);
  digitalWrite(R2, row==2?LOW:HIGH);
  digitalWrite(R3, row==3?LOW:HIGH);
  digitalWrite(R4, row==4?LOW:HIGH);
  digitalWrite(R5, row==5?LOW:HIGH);
  digitalWrite(R6, row==6?LOW:HIGH);
  digitalWrite(R7, row==7?LOW:HIGH);
  digitalWrite(R8, row==8?LOW:HIGH);
}

void SelectColumn(int col) {
  // 선택된 열만 HIGH, 나머지는 LOW
  digitalWrite(C1, col==1?HIGH:LOW);
  digitalWrite(C2, col==2?HIGH:LOW);
  digitalWrite(C3, col==3?HIGH:LOW);
  digitalWrite(C4, col==4?HIGH:LOW);
  digitalWrite(C5, col==5?HIGH:LOW);
  digitalWrite(C6, col==6?HIGH:LOW);
  digitalWrite(C7, col==7?HIGH:LOW);
  digitalWrite(C8, col==8?HIGH:LOW);
}

void loop() {
  for (int i = 1; i < 9; i++) {
    for (int j = 1; j < 9; j++) {
      SelectRow(i);
      SelectColumn(j);
      delay(100);
    }
  }
}

2. 고양이 이미지 표시 (멀티플렉싱)

// 8x8 LED 매트릭스에 고양이 이미지 표시 (멀티플렉싱)

int pause = 300;
int Cat[8][8] = {
  {1,0,0,0,1,0,0,0},
  {1,1,1,1,1,0,0,0},
  {1,0,1,0,1,0,0,0},
  {0,1,1,1,0,0,0,1},
  {0,0,1,0,0,0,0,1},
  {0,1,1,1,1,0,0,1},
  {0,1,1,1,1,1,0,1},
  {1,0,1,1,1,1,1,0}
};

void setup() { /* 핀 설정 동일 */ }

void SelectRow(int row) { /* 위와 동일 */ }

void Set_LED_in_Active_Row(int col, int state) {
  switch(col) {
    case 1: digitalWrite(C1, state); break;
    case 2: digitalWrite(C2, state); break;
    case 3: digitalWrite(C3, state); break;
    case 4: digitalWrite(C4, state); break;
    case 5: digitalWrite(C5, state); break;
    case 6: digitalWrite(C6, state); break;
    case 7: digitalWrite(C7, state); break;
    case 8: digitalWrite(C8, state); break;
  }
}

void loop() {
  for (int j = 0; j < 8; j++) {
    SelectRow(j+1);
    for (int i = 0; i < 8; i++) {
      Set_LED_in_Active_Row(i+1, Cat[j][i]);
    }
    delay(2 + pause);
  }
  if (pause > 100) pause -= 100;
  else if (pause > 0) pause -= 10;
}

3. 텍스트 스크롤 (멀티플렉싱)

// 8x8 LED 매트릭스에 텍스트 스크롤 표시

int position = 0;
int Marios_ideas[8][54] = {  // 8행 x 54열 비트맵 (생략 - 원본 참조)
  {0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,0,0,0,0,0,1,0,0,0,0,0,0,0,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0},
  {0,1,0,0,0,1,0,0,1,1,0,0,1,1,1,0,0,0,0,0,1,1,0,1,0,1,1,0,0,0,0,0,0,1,1,1,0,0,1,1,1,0,0,1,1,0,0,0,1,1,0,0,0,0},
  // ... 나머지 6행 데이터
};

void loop() {
  for (int x = 0; x < 5; x++) {  // 프레임당 5회 반복으로 밝기 보정
    for (int j = 0; j < 8; j++) {
      SelectRow(j+1);
      for (int i = 0; i < 8; i++) {
        int colIdx = (i + position) % 54;
        Set_LED_in_Active_Row(i+1, Marios_ideas[j][colIdx]);
      }
      delay(2);
    }
  }
  position = (position + 1) % 54;
}

회로도

행(캐소드): D2~D9 → 각 행 공통 캐소드
열(애노드): D10~D13, A0~A3 → 각 열 공통 애노드 (330Ω 저항 직렬 권장)

후원 및 참고

• Patreon: MariosIdeas
• PayPal 후원 링크 제공
• 전체 튜토리얼 영상 참조