arduinoを用いて電光掲示板が作りたいです

Question

###前提・実現したいこと
arduinoを用いた電光掲示板を作成したいです
arduino unoを使用する予定です
8*8のマトリックスLEDを3枚自作してそれを制御したいと考えています
集線にはこれ↓を使います
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-03707/

###発生している問題
回路は次のようなイメージでいてよいのでしょうか
また、ピン数がunoだと足りていないような気がしますがアナログポートをデジタルポートとして利用することは可能でしょうか

・クロック・ストローブ・クリアの信号は同じピンから6つの変換ICに送る
（つまりこの信号を送るためのarduinoのピン使用数は3つです）
・arduinoのシリアルポートを6つ使って変換ICに制御データを送る
┗ここで送られたシリアルデータを変換ICがパラレルデータに分化させて各LEDを制御する

よろしくお願いいたします

Answer 1

アナログポートをデジタルポートとして利用することは可能でしょうか

ここをみると、デジタルI/Oが14本で内6本をアナログ入力に切り替えて使うことができるようです。
なので、全てデジタル出力にできる筈です。

・クロック・ストローブ・クリアの信号は同じピンから6つの変換ICに送る
（つまりこの信号を送るためのarduinoのピン使用数は3つです）

適切と思います。

・arduinoのシリアルポートを6つ使って変換ICに制御データを送る

搭載されているAtmega328はここを見ると、シリアルはUART, SPI, TWI(I2C)の３つです。シリアル・ポートはそれぞれに入力と出力で計6本あるにはありますが、出力6本にすることはできない筈です。
シリアル・データはデジタルI/Oの内6本を普通のデジタル出力ポートとし、そこから出力すればよいと思います。

なかなかたいへんそうですが、やり甲斐ありそうですね。頑張って下さい。

Answer 2

周辺情報としては、
１．検索ワード：テング Arduino でガジェットを検索してみてください。
２．検索ワード：なんでも作っちゃうかも で、サイトを探して、過去の記事を丹念に探してください。
３．どうせなら、GPIOチップを、I2C(TWI)で使う、
ATMELのATMEGA328P-PU＋部品数点でUNOソフト互換になるのだから、I2Cスレーブで使う。
びんぼーでぃぃの、ちびでぃーののケチ思想。kimio kosaka arduino、千秋ゼミ
Aliexpressであれば、LCD用のI2C基盤が、１０枚でUS$10位～
但し、こいつは、GPIOのアドレスが固定なので、I2Cマルチプレクサを使って誤魔化すか、
ソフトI2Cが組めないと使えない。
４．Aliexpressサイトで、MEGAを買うUS$１０台～、UNOのUSBチップ違いがUS$３台～
MATRIX－LEDも、Aliexpressで丹念に探すと、安価な物があります。
（楽天、ヤフオク他で売っている互換品等は、この手のやつです。
ETHは購入要注意リセットIC付を買う事）
但し、サイト評価の星や、満足率は当てになりません。書きこみを見てください。
梱包がいい加減＆売主による当たり外れが大きいので、遊びと割り切れるかどうか。
＞ピン数がunoだと足りていないような気がしますが
＞アナログポートをデジタルポートとして利用することは可能でしょうか
ということを、調べる能力もマイコン遊びでは必要です。
可能不可能では、可能です。I/O番号と、初期化方法に注意。
Lチカのピンや、通信系、I2C系のピンは使わない事。
’
部品購入先は、
数量が少ない：秋月、千石、aitendo、他、関東、関西の有名所パーツショップ
７０００円以上、１００００円以上で
マウザー、RS-ONLINE、他、の海外、国内ネット販売商社を
探して比べてください。
’
kimio kosaka arduino、千秋ゼミ　他で、基板CADについて情報収集して、
１０枚位から安く（数千円）作ってくれるサイトが、利用できるようになると、
スイッチサイエンス/Aitendoなどでの、受託品販売も可能となります。

Answer 3

８ｘ８のマトリックスを３枚で、変換ＩＣを６つ使うのは、ＬＥＤ１枚あたり列とデータに取れぞれ８ビットｘ２で６ということですよね。それに対して、同期シリアルを６回線使用するのはたとえアナログポートが共用できるにしてもピン数的に無理があると思います。

クロックを同一（共用）にすると言うことは、＝１回線しか使わないと言うことになりますが、この場合は外部にマルチプレクサが必要になります。一般に同期シリアルは、クロック／ＲＸ／ＴＸの３本で一組なのでリソース的に間に合いません。それとも内蔵シリアルを使用せずに自分でビット操作をするつもりなのかな？

～～～
考え方として、８ｘ８を制御するために６バイト分のポートを用意するのは冗長すぎると思います。

列の指定を３枚で共用すればデータ設定の自由度は下がりますが、４バイト分のポートですみます。

また、ＮＪＵ３７１１Ｄを６個使う選択はあまり得策とは思えません。部品を増やす原因になっています。もし自分ならＴＣ６３６７ＡＮを１～２個Ｉ２Ｃで使います。

Comments

[AZDDI]

一番わかりやすかったためベストアンサーに選ばせていただきました。
daiveさん、Chironianさんもアドバイスいただきありがとうございました。

またひとつお伺いしたいのですが、
"列の指定を３枚で共用すればデータ設定の自由度は下がりますが、４バイト分のポートですみます。"
とありますが、
　 ┳ ┳ ┳
┣□Ξ□Ξ□

□ ：マトリックス
Ξ ：接続する線
┳,┣：レジスタ

図で表すとこのようなイメージで良いのでしょうか？表示がずれていたら申し訳ありません

[T.Kanno]

こんばんわ、大まかな回路の構成は、図のイメージですね。

（１）４バイトポートの場合ＴＣ６３６７ＡＮを１個で
　┳　┳　┳
┣□Ξ□Ξ□

（２）６バイトポートの場合ＴＣ６３６７ＡＮを２個で
　┳　　┳　　┳
┣□　┣□　┣□

この手の応用には、他にもいろんな構成や部品が使えますので、いろいろ考えてみると面白いでしょう。たとえば、その気があれば８セグ８桁のドライバは物理的には８ｘ８のＬＥＤドライバのはずなので流用したりも出来ます。

もし時間やお金の余裕があるのなら、一度ブレッドボードで借り組みして実証試験してみるのも良いと思います。

～～～
もうご存知かもしれませんが、この手の回路を構成する場合の、注意点をいくつか…。

「ＬＥＤは基本アクティブＬで点灯すべし。」

基本的には、電源と電流制限用のＲ成分（ＣＲＤもしくはＲ）を通して、ＬＥＤをグラウンドと言う接続になると思います。

（ＶＣＣ）→（Ｒ）→ＬＥＤ→（ＧＮＤ）

この時のＬＥＤの点等制御をポート出力で行うためには、ポート出力をＬＥＤの電源側に繋ぐか、グラウンド側に繋ぐかの２パターンになります。

（ポート出力）→（Ｒ）→ＬＥＤ→（ＧＮＤ） // ポート出力がＨで点灯し、Ｌで消灯

（ＶＣＣ）→（Ｒ）→ＬＥＤ→（ポート出力） // Ｈで消灯し、Ｌで点灯

回路上はどちらでもＬＥＤは点灯しますが、前者の接続ではポートのＨ出力がＬＥＤ点灯の電源になってしまいますので、ポートから吸い出される電流の総量（一般に言われるドライブ能力）への配慮（一定数以上のＬＥＤを同時点灯してはいけないなど）が必要になってきます。後者の接続ではの電源は電池？等になるので、マイコンやＩＣ等のポートのドライブ能力に依存しません。

[AZDDI]

丁寧な解説ありがとうございます。
とても参考になりました、頑張ります！