Arduino UNO Q 矩阵绘画器

本示例是一个基于Arduino UNO Q和Web界面的LED矩阵绘画应用，支持通过浏览器实时绘制图案并在Arduino硬件上显示。将Arduino UNO Q的内置13×8 LED矩阵变成一个可编程的画板，为用户提供位图编码工具方便开发。

实现过程

1，打开终端

2，准备阶段，用docker命令清理Q板运行环境

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#因为docker在Q板是隐藏起来的，查看一下有多少容器存在
docker ps -a
#系统性释放空间，删除容器和网络
docker system prune -f

3，拉取笔者在gitee仓库中的项目

复制代码

#显示环境
ls
#到文件夹
cd ArduinoApps
#到笔者gitee仓库拉取项目
git clone https://gitee.com/pdtopdog/led-matrix-painter.git

4，设置为defauit app

5，点击RUN运行led-matrix-painter项目

6，浏览器自动跳转，IP地址:7000。界面的说明见注释，不再赘述。

7，绘制一个大象喷水

系统架构

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┌─────────────────┐    WiFi/USB     ┌─────────────────┐
│   Web Browser   │ ←────────────→ │   Arduino UNO   │
│  (前端界面)      │                │       Q         │
│                 │                │                 │
│ - JavaScript    │                │ - C++ Sketch    │
│ - HTML/CSS      │                │ - LED Matrix    │
│ - 实时交互       │                │ - RouterBridge  │
└─────────────────┘                └─────────────────┘
        ↓                                    ↓
┌─────────────────┐                ┌─────────────────┐
│  Python Server  │ ←────────────→ │  LED Matrix     │
│  (后端服务)      │  Serial Port   │  (13×8 点阵)     │
│                 │                │                 │
│ - Flask         │                │ - 104个LED      │
│ - Serial通信     │                │ - 位图数据       │
│ - 数据转换       │                │ - 实时刷新       │
└─────────────────┘                └─────────────────┘

技术栈

一，硬件层

Arduino UNO Q: 内置13×8 LED矩阵，

USB连接: 用于程序上传和串口通信，

WiFi连接: 可选的网络通信方式。

二，软件层

Arduino C++: 硬件控制和LED驱动，

Python Flask: Web服务器和串口通信，

JavaScript: 前端交互和实时更新，

HTML/CSS: 用户界面和样式。

LED矩阵原理

一，硬件规格

尺寸: 13列 × 8行 = 104个LED

控制器: 内置LED矩阵控制器

数据格式: 4个uint32_t整数存储所有LED状态

二，位图编码

复制代码

104个LED → 4个32位整数（const uint32_t）
每个位对应一个LED: 1=亮, 0=灭

frame_data[0]: LED 0-31
frame_data[1]: LED 32-63  
frame_data[2]: LED 64-95
frame_data[3]: LED 96-103 (使用8位，剩余24位保留)