PICOで複数のフルカラーLEDを制御 その5 自作フォントの8×8文字を表示やスクロールさせる

複数のフルカラーLED(マイコン内蔵RGBLED 8mm PL9823-F8)で自作フォント(アルファベット大文字小文字と数字)を表示やスクロールさせます。

 8×8のLEDに自作のフォントを読み込んで文字を表示やスクロールさせます。

フルカラーLED(マイコン内蔵RGBLED 8mm PL9823-F8)マトリックスモジュール

WS2812B PCB 8×8 64個 シリアルLED アドレッサブル アドレッサブルLED ARGB

配線図

 Vー   38:GND
 IN       1:GPIO 0 
 V+   40:VBUS

LEDによって配置が変わるので信号線(黄色)と電源を間違えないように。

5Vの電源を使うので慎重に配線します。
間違えるとLEDが割れることがあります。

MicroPythonプログラム

メインプログラム

ファイル名は「neopixelscr.py」などとつけてください。
import neopixel
import time
from machine import Pin

# フォントを設定
import font_basic_8x8size
import font_basic_8x5size

# LEDの設定
NUM_LEDS =  26 * 8 * 8 # LEDの数 (アルファベットの文字数 × 8)
PIN = 0             # データピン

# NeoPixelオブジェクトの作成
np = neopixel.NeoPixel(Pin(PIN), NUM_LEDS)


colors = {
    'off'  : (0, 0, 0),
    'white': (10, 10, 10),
    'red'  : (10, 0, 0), 
    'green': (0, 10, 0),
    'blue' : (0, 0, 10),
}

# LEDにアルファベットを描画する関数
def draw_alphabet(alphabet, form, in_color, out_color):
    print(form)
    print(alphabet)
    if form == '8x5': 
        pattern = font_basic_8x5size.alphabets.get(alphabet, None)
    elif form == '8x8':
        pattern = font_basic_8x8size.alphabets.get(alphabet, None)
    else:
        return  # エラー処理など、未知のフォーマットの場合は何もしない
    
    if pattern:
        for y in range(8):
            for x in range(8):
                index = y * 8 + x
                if pattern[y][x] == '0':
                    np[index] = in_color  # 文字の色
                else:
                    np[index] = out_color # 背景の色
        np.write()
            
# テキストを描画する関数
def draw_text(text, form, in_color_name, out_color_name, speed):
    in_color = colors.get(in_color_name, (0, 0, 0))
    out_color = colors.get(out_color_name, (0, 0, 0))
    for letter in text:
        
        draw_alphabet(letter, form, in_color, out_color)
        time.sleep(speed)  # 1秒ごとに次の文字に移動



def slide_in_animation(letter,  form, in_color, out_color, speed):
    pattern = font_basic_8x5size.alphabets.get(letter, None)
    if pattern:
        # 初期位置は画面外の右端に設定する
        for x_offset in range(8, -8, -1):  # 右端から左端に向かってシフト
            for y in range(8):
                for x in range(8):
                    if 0 <= x + x_offset < 8:  # 画面内に収まる範囲のLEDのみを操作
                        index = y * 8 + x + x_offset
                        if pattern[y][x] == '0':
                            np[index] = in_color
                        else:
                            np[index] = out_color
                    else:
                        # 画面外の部分は消灯
                        np[y * 10 + x] = out_color
                        
            np.write()
            time.sleep(0.02)  # 表示の速度を調整するための待機時間

def draw_text_with_slide_in(text, form, in_color_name="white", out_color_name="off", speed=0.1):
    in_color = colors.get(in_color_name, (0, 0, 0))
    out_color = colors.get(out_color_name, (0, 0, 0))
    for letter in text:
        print (letter)
        slide_in_animation(letter, form, in_color, out_color, speed)
        time.sleep(0.02)  # 文字と文字の間に少し待機する

# メインループ
while True:
    #draw_text("ailox", "8x5", "red", "off", 0.2)
    draw_text("0ilox", "8x8", "red", "off", 1.0)
    #draw_text_with_slide_in("ABCDEF", "8x5", "blue", "off", 0.2)

    

フォントファイル8x8

「font_basic_8x8size.py」 で保存しPICO本体に入れます。
# font_basic_8x8size.py

alphabets = {
    'A': [
        "      00",
        "     000",
        "    00 0",
        "   00  0",
        "  000000",
        " 00    0",
        "00     0",
        "        "
    ],
    'B': [
        "0000000 ",
        " 00   00",
        " 00   00",
        " 000000 ",
        " 00   00",
        " 00   00",
        "0000000 ",
        "        "
    ],
    'C': [
        "  00000 ",
        " 00   00",
        "00      ",
        "00      ",
        "00      ",
        " 00   00",
        "  00000 ",
        "        "
    ],
    'D': [
        "000000  ",
        " 00  00 ",
        " 00   00",
        " 00   00",
        " 00   00",
        " 00  00 ",
        "000000  ",
        "        "
    ],
    'E': [
        "00000000",
        " 00    0",
        " 00     ",
        " 000000 ",
        " 00     ",
        " 00    0",
        "00000000",
        "        "
    ],
    'F': [
        "00000000",
        " 00    0",
        " 00     ",
        " 000000 ",
        " 00     ",
        " 00     ",
        "0000    ",
        "        "
    ],
    'G': [
        "  00000 ",
        " 00   00",
        "00      ",
        "00  0000",
        "00    00",
        " 00  000",
        "  0000 0",
        "        "
    ],
    'H': [
        "000  000",
        " 00  00 ",
        " 00  00 ",
        " 000000 ",
        " 00  00 ",
        " 00  00 ",
        "000  000",
        "        "
    ],
    'I': [
        " 000000 ",
        "   00   ",
        "   00   ",
        "   00   ",
        "   00   ",
        "   00   ",
        " 000000 ",
        "        "
    ],
    'J': [
        "    0000",
        "     00 ",
        "     00 ",
        "000  00 ",
        "00   00 ",
        "00   00 ",
        " 00000  ",
        "        "
    ],
    'K': [
        "000   00",
        " 00  00 ",
        " 00 00  ",
        " 0000   ",
        " 00 00  ",
        " 00  00 ",
        "000   00",
        "        "
    ],
    'L': [
        "0000    ",
        " 00     ",
        " 00     ",
        " 00     ",
        " 00     ",
        " 00    0",
        "00000000",
        "        "
    ],
    'M': [
        "00    00",
        "000  000",
        "00 00 00",
        "00    00",
        "00    00",
        "00    00",
        "00    00",
        "        "
    ],
    'N': [
        "000 0000",
        " 00  00 ",
        " 000 00 ",
        " 00 000 ",
        " 00  00 ",
        " 00  00 ",
        "0000 000",
        "        "
    ],
    'O': [
        "  0000  ",
        " 00  00 ",
        "000  000",
        "000  000",
        "000  000",
        " 00  00 ",
        "  0000  ",
        "        "
    ],
    'P': [
        "0000000 ",
        " 00   00",
        " 00   00",
        " 000000 ",
        " 00     ",
        " 00     ",
        "0000    ",
        "        "
    ],
    'Q': [
        "  0000  ",
        " 00  00 ",
        "000  000",
        "000  000",
        "000 0000",
        " 00  00 ",
        "  000 00",
        "        "
    ],
    'R': [
        "0000000 ",
        " 00   00",
        " 00   00",
        " 000000 ",
        " 00 00  ",
        " 00  00 ",
        "0000  00",
        "        "
    ],
    'S': [
        " 000000 ",
        "00    00",
        "000     ",
        "  0000  ",
        "     000",
        "00    00",
        " 000000 ",
        "        "
    ],
    'T': [
        "00000000",
        "0  00  0 ",
        "   00   ",
        "   00   ",
        "   00   ",
        "   00   ",
        "  0000  ",
        "        "
    ],
    'U': [
        "00    00",
        "00    00",
        "00    00",
        "00    00",
        "00    00",
        "00    00",
        " 000000 ",
        "        "
    ],
    'V': [
        "00    00",
        "00    00",
        "00    00",
        "00    00",
        " 00  00 ",
        "  0000  ",
        "   00   ",
        "        "
    ],
    'W': [
        "00    00",
        "00    00",
        "00    00",
        "00    00",
        "00 00 00",
        "000  000",
        "00    00",
        "        "
    ],
    'X': [
        "00    00",
        "00    00",
        " 00  00 ",
        "  0000  ",
        " 00  00 ",
        "00    00",
        "00    00",
        "        "
    ],
    'Y': [
        "00    00",
        "00    00",
        " 00  00 ",
        "  0000  ",
        "   00   ",
        "   00   ",
        "  0000  ",
        "        "
    ],
    'Z': [
        "0000000 ",
        "0    00 ",
        "    00  ",
        "   00   ",
        "  00    ",
        " 00    0",
        "00000000",
        "        "
    ],
    'a': [
        "        ",
        "        ",
        "  0000  ",
        "      0 ",
        "  00000 ",
        " 0    0 ",
        "  00000 ",
        "        "
    ],
    'b': [
        " 0      ",
        " 0      ",
        " 0 000  ",
        " 00   0 ",
        " 0    0 ",
        " 0    0 ",
        " 000000 ",
        "        "
    ],
    'c': [
        "        ",
        "        ",
        "  0000  ",
        " 0      ",
        " 0      ",
        " 0      ",
        "  0000  ",
        "        "
    ],
    'd': [
        "      0 ",
        "      0 ",
        "  000 0 ",
        " 0   00 ",
        " 0    0 ",
        " 0    0 ",
        "  00000 ",
        "        "
    ],
    'e': [
        "        ",
        "        ",
        "  0000  ",
        " 0    0 ",
        " 000000 ",
        " 0      ",
        "  0000  ",
        "        "
    ],
    'f': [
        "   000  ",
        "  0     ",
        " 000000 ",
        "  0     ",
        "  0     ",
        "  0     ",
        "  0     ",
        "        "
    ],
    'g': [
        "        ",
        "        ",
        "  00000 ",
        " 0    0 ",
        "  00000 ",
        "      0 ",
        " 0    0 ",
        "  0000  "
    ],
    'h': [
        " 0      ",
        " 0      ",
        " 0 000  ",
        " 00   0 ",
        " 0    0 ",
        " 0    0 ",
        " 0    0 ",
        "        "
    ],
    'i': [
        "   0    ",
        "        ",
        "  00    ",
        "   0    ",
        "   0    ",
        "   0    ",
        "  000   ",
        "        "
    ],
    'j': [
        "    0   ",
        "        ",
        "   00   ",
        "    0   ",
        "    0   ",
        "    0   ",
        " 0  0   ",
        "  00    "
    ],
    'k': [
        " 0      ",
        " 0      ",
        " 0   0  ",
        " 0  0   ",
        " 0 0    ",
        " 00 0   ",
        " 0   0  ",
        "        "
    ],
    'l': [
        "        ",
        "  00    ",
        "   0    ",
        "   0    ",
        "   0    ",
        "   0    ",
        "  0000  ",
        "        "
    ],
    'm': [
        "        ",
        "        ",
        " 00 00  ",
        " 0 0  0 ",
        " 0 0  0 ",
        " 0 0  0 ",
        " 0 0  0 ",
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        " 0    0 ",
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        "        "
    ],
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        " 0    0 ",
        " 0    0 ",
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        "        "
    ],
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        " 0    0 ",
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        " 0      "
    ],
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        " 0      ",
        "        "
    ],
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        "        "
    ],
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        "   0    ",
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        "        "
    ],
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        " 0    0 ",
        " 0   00 ",
        "  000 0 ",
        "        "
    ],
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        "        "
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        "        "
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        "        ",
        "        ",
        "        ",
        "        ",
        "        ",
        "        "
    ]
}

 フォントファイル8×5

「font_basic_8x5size.py」 で保存しPICO本体に入れます。
# font_basic_8x5size.py

alphabets = {
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        "        "
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        " 000000 ",
        "        "
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        "        "
    ],
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        " 0    0 ",
        " 0      ",
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        "        "
    ],
    'H': [
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        " 0    0 ",
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        "        "
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        "        "
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    'J': [
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        " 0   0  ",
        "        "
    ],
    'L': [
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        " 000000 ",
        "        "
    ],
    'M': [
        " 0    0 ",
        " 00  00 ",
        " 0 00 0 ",
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        " 0    0 ",
        " 0    0 ",
        "        "
    ],
    'N': [
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        " 00   0 ",
        " 0 0  0 ",
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        "        "
    ],
    'O': [
        "  0000  ",
        " 0    0 ",
        " 0    0 ",
        " 0    0 ",
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        "        "
    ],
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        "        "
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        "       0"
    ],
    'R': [
        " 00000  ",
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        " 0   0  ",
        " 0    0 ",
        "        "
    ],
    'S': [
        "  0000  ",
        " 0    0 ",
        " 0      ",
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        "  0000  ",
        "        "
    ],
    'T': [
        " 000000 ",
        "   0    ",
        "   0    ",
        "   0    ",
        "   0    ",
        "   0    ",
        "   0    ",
        "        "
    ],
    'U': [
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        "        "
    ],
    'V': [
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        "        "
    ],
    'W': [
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        "        "
    ],
    '0': [
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        "        "
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    'Y': [
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        "        "
    ],
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    ],
    'a': [
        "        ",
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        "      0 ",
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        "  00000 ",
        "        "
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    'b': [
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    ],
    'c': [
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        "        "
    ],
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        "        "
    ],
    'e': [
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        "        "
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        " 0    0 ",
        "        "
    ],
    'i': [
        "   0    ",
        "        ",
        "  00    ",
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        "   0    ",
        "  000   ",
        "        "
    ],
    'j': [
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        "        ",
        "   00   ",
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        " 0  0   ",
        "  00    "
    ],
    'k': [
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        " 0   0  ",
        "        "
    ],
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        "   0    ",
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        "        "
    ],
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    ],
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        "        "
    ],
    'o': [
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        "        "
    ],
    'p': [
        "        ",
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        " 0      "
    ],
    'q': [
        "        ",
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        "        "
    ],
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        " 0      ",
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        "        "
    ],
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        "   0    ",
        "    00  ",
        "        "
    ],
    'u': [
        "        ",
        "        ",
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        "  000 0 ",
        "        "
    ],
    'v': [
        "        ",
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        "   00   ",
        "        "
    ],
    'w': [
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        "  0  0  ",
        "        "
    ],
    'x': [
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        "        ",
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        " 0    0 ",
        "        "
    ],
    'y': [
        "        ",
        "        ",
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        "      0 ",
        "  0000  "
    ],
    'z': [
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        "        ",
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    ],
    '0': [
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        "  000   ",
        "        "
    ],
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        " 000000 ",
        "        "
    ],
    '3': [
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        "      0 ",
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        " 0    0 ",
        "  0000  ",
        "        "
    ],
    '4': [
        "     0  ",
        "    00  ",
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        "     0  ",
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    ],
    '6': [
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        "  0000  ",
        "        "
    ],
    '7': [
        " 000000 ",
        "      0 ",
        "     0  ",
        "    0   ",
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        "  0     ",
        "  0     ",
        "        "
    ],
    '8': [
        "  0000  ",
        " 0    0 ",
        " 0    0 ",
        "  0000  ",
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        " 0    0 ",
        "  0000  ",
        "        "
    ],
    '9': [
        "  0000  ",
        " 0    0 ",
        " 0    0 ",
        "  00000 ",
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        " 0    0 ",
        "  0000  ",
        "        "
    ],
    ' ': [
        "        ",
        "        ",
        "        ",
        "        ",
        "        ",
        "        ",
        "        ",
        "        "
    ]
}

 使い方

メインプログラムの最後のループ
#draw_text(“ailox”, “8×5”, “red”, “off”, 0.2)
draw_text(“0ilox”, “8×8”, “red”, “off”, 1.0) #draw_text_with_slide_in(“ABCDEF”, “8×5”, “blue”, “off”, 0.2)
の#をはずした部分が実行されます。
()の中は(”表示したい文字・数字”,”フォントのサイズ”,”文字色”,”背景色”,表示秒)です。
draw_textは、文字を一つずつ表示していきます。
draw_text_with_slide_inは、文字を横へスクロールさせながら一文字ずつ表示していきます。

補足

テンテン
テンテン

このプログラムとフォントは教室の生徒の作成したものです。
使用の際はご連絡ください。