NXT RGB LED訊息看板(Message Board)：(I)介面與機構

幾週前在KICKSTARTER見到這個Project：L8 SmartLight :: The SoundLess Speaker :: for Phone/PC
據稱是作為智慧型手機以及電腦的〝無聲喇叭〞，也就是以8*8 RGB LED矩陣的動態圖示來取代聲音的提醒，雖然應用上不算很創新，因為對於產品包裝得宜，所以已經過了募款門檻。

而這也提示了我想做一個NXT的〝無聲喇叭〞，讓NXT可以有表達訊息的管道。
同樣也是採用8*8 RGB LED矩陣，製作一個可以顯示接收自NXT傳送字串訊息的看板，同時為了能夠清楚且完整的顯示訊息，所以打算用跑馬燈方式播放，完成後效果還算OK。

功能與介面

在選用適合的LED矩陣時，剛好Sparkfun有一個SPI介面的LED
Matrix - Serial Interface - Red/Green/Blue，搭配Arduino現成的SPI程式庫很容易使用，
用法是每次傳送64 Bytes的資料，LED矩陣的控制器會依據byte的順序與內容，在對應的位置顯示LED的顏色。
至於NXT的介面，則一方面考慮要讓NXT操作便利，如：傳送文字 (Text)而不是字型(Font)，以及能夠提供NXT彈性的設定功能，如：可以控制字型與背景的顏色顯示等。因此，綜合這些需求，最適合的方式就是透過I²C暫存器(registers)的操作，可以作出具備多功能的NXT訊息看板(NXT Message Board)。
(Photo-NXT_MSGBOD_109)

SPI與I2C/TWI都是Arduino程式庫支援的同步序列通訊界面，屬Master-Slave架構，都需要獨立的時脈訊號線，使用到Arduino I/O分別是：

※SPI：D10(SS)、D11(MOSI) 、D12(MISO) 、D13(SCK)。

※I2C/TWI：A4(SDA) 、A5(SCL)。

※供電：Arduino由NXT供電，LED矩陣則連接Arduino的5V及GND pins。

※NXT與Arduino之間的接線方式：
NXT 4.3V(Pin4) → Arduino VIN
NXT GND(Pin3) → Arduino GND
NXT SCL(Pin5) → Arduino A5(SCL)
NXT SDA(Pin6) → Arduino A4(SDA)

如果使用Mindsensors的Breadboard Connector Kit for NXT，就可以不需要另外製作NXT的跳線。

機構組合
既然是要作為NXT的訊息看板，就嘗試使用LEGO零件將：LED矩陣、Arduino UNO板以及NXT cable端口組合成單一的裝置。

雖然這些組件並非依照LEGO的尺寸規格，不過並不難。完成之後，裝置的右邊是UNO的USB端口，可以用來上載Arduino程式。

NXT端口則在後方，接上NXT之後，既可以供電給整個裝置，而NXT也可以透過I2C介面傳送字串資料，由RGB矩陣以跑馬燈方式顯示。

(Photo-NXT_MSGBOD_102)

軟體功能
軟體在這次的專案裏是最大的挑戰(Arduino)，包含了以下的這些功能：

(1) 將文數字轉換成可以在RGB矩陣顯示的字型資料，含：大小寫英文字母、數字以及一些符號。

(2) 自訂圖像的顯示功能。

(3) 在RGB矩陣跑馬燈的顯示效果。

(4) 建置提供給NXT使用的許多I2C的控制功能。

以上這些功能都可以由示範影片中見到，至於實作的方式，會再找時間整理囉！