- 文／曹永忠、吳欣蓉、陳建宇
本篇是「物聯網開發」系列中「顯示技術技巧大探索」的第二篇。前文在此：上篇。
矩陣式 LED 雖然搭配驅動晶片，並以簡化整體的硬體電路與驅動程式開發，但不同的單晶片開發版，可能會有微處理機不同或周邊設計差異的現象。基本上，系統變更、硬體升級，加上今日快速的硬體變化，將產生更多開發的成本（曹永忠, 2016a, 2016b, 2016c, 2016d; 曹永忠, 吳佳駿, 許智誠, & 蔡英德, 2016; 曹永忠, 許智誠, & 蔡英德, 2014a, 2014b）。
基於這樣的問題，美商律美股份有限公司台灣分公司（Lumex Inc. Taiwan Branch）發展了 EZDISPLAY 產品系列，這個系列產品包含有 OLED module、Dot matrix LED Display、Bi-Stable Display 以及 Monochrome LCM 等等，並且在 Dot matrix LED Display 產品系列中，更可以透過階層式控制模組，來達到大型顯示幕的需求，其設計遠見顯然易見。
EZ Display 直譯式顯示技術
美商律美股份有限公司台灣分公司在硬體上設計運用串列埠（UART）來連接所有訊號驅動，最重要的產品特色是：使用了直譯式的語言，而該公司所開發的 AT Command，跟一般通訊所用的標準 AT Command 不太一樣。
由於控制顯示幕需要純文字與圖形等，所以有區分為 AT Command 模式與 HEX Command 模式，而圖形資料傳送以二進位方式傳送，所以有所差異，但是兩種模式的切換卻是非常容易，所以整個控制方式為直譯式顯示技術一個典範。
Lumex 顯示裝置（LDM-768-1LT-X4）
本文採用 EZDISPLAY 產品系列中，Dot matrix LED Display 子系列的 LDM-768-1LT-X4 顯示器，如下圖所示，該顯示單元是 96*32 像素的點陣式 LED 顯示模塊，有著 5.0VDC 的電源輸入，顏色有綠色、黃色和紅色可供選擇。
圖 1：LDM-768-1LT-X4 顯示器。
為了加大顯示區域，本文使用四組 LDM-768-1LT-X4 顯示器（如上圖所示），並使用下圖（c）的 LDM-768-1LT-X4 四合一控制器。
如下圖（b）所示，將各自 LDM-768-1LT-X4 顯示器的 UART 通訊埠整合成單一的 UART 連接埠，只要透過這個這個單一 UART 連接埠，如下圖（a）所示，就可以把四片 LDM-768-1LT-X4 顯示器當成一片四倍解析度的 LDM-768-1LT-X4 顯示器來控制，而不需要四組分開的 UART 連接埠來逐一控制。
同時，這樣的機制，還可以階層式的組立，堆疊成更大、更高的解析度，最後也是匯集成一個單一的 UART 連接埠，只是可以控制的顯示區更大，且控制命令完全相容，這是 EZDISPLAY 的產品最大的特色。
圖 2：四合一 LDM-768-1LT-X4 組立成品圖。
我們可以看到下列為 LDM-768-1LT-X4 顯示模組的規格。
- 供電電壓：DC3～5V，建議 5V
- Family：QuasarBrite
- 顏色：Yellow, Green, Red
- 工作溫度：-40ºC to 85ºC
- 模塊尺寸：長34″ x 寬 3.78″ （288.0 mm x 96.0 mm）
- 陣列大小：96×32
- 顯示方式：Dot Matrix
- 紅線：LDM-768-1LT-X控制器 +5V 電源輸入
- 黑線：LDM-768-1LT-X控制器 GND 電源輸入
- 黃線：LDM-768-1LT-X控制器 串列埠之輸出端（TX）
- 紅線：LDM-768-1LT-X控制器 串列埠之接收端（RX）
電路組立
我們遵照下表所示，將 Ameba 8195 AM 開發板，依序將四合一 LDM-768-1LT-X4 產品的通訊埠連接到開發板的 UART 通訊埠，就可以完成下圖之整合電路圖。
表 1：整合電路接腳圖。
AMEBA 8195AM 開發版之系統開發
對於 AMEBA 8195AM 開發版之系統開發部分，主要是透過 UART 串列通訊，連接四合一 LDM-768-1LT-X4 產品的通訊埠。在透過 AMEBA 8195AM 開發版之 WIFI 模組，建立熱點（Access Point）之後，建立一個貪吃蛇遊戲伺服器主機。
接著，我們再開發手機端的貪吃蛇操控介面，在手機端與遊戲伺服器使用 TCP／IP 通訊，傳送遊戲動作命令，而遊戲伺服器收到動作命令後，如同目前任天堂的 DS 主機，可以進行遊戲操作，而遊戲的畫面透過四合一 LDM-768-1LT-X4 產品，運用直譯式顯示技術來顯示整個遊戲螢幕。
後續
本篇是「物聯網開發」系列中「顯示技術技巧大探索」的第二篇：直譯式顯示技術應用：以貪吃蛇為例（中篇），主要告訴讀者，美商律美股份有限公司台灣分公司（Lumex Inc. Taiwan Branch）發展了 EZDISPLAY 的產品，運用直譯式顯示技術，可以讓開發系統與顯示系統各自獨立開發，創造了軟硬體系統開發的彈性。
後續筆者還會繼續發表「物聯網開發」系列的文章，在未來我們可以創造出更優質，更具未來性的物聯網（Internet of Thing：IOT）產品開發相關技術。
敬請期待更多的文章。
作者介紹
曹永忠（Yung-Chung Tsao）：目前為自由作家，專注於軟體工程、軟體開發與設計、物件導向程式設計、物聯網系統開發、Arduino開發、嵌入式系統開發，商品攝影及人像攝影。長期投入資訊系統設計與開發、企業應用系統開發、軟體工程、物聯網系統開發、軟硬體技術整合等領域，並持續發表作品及相關專業著作。
Email：prgbruce@gmail.com／Line ID：dr.brucetsao／作者網頁／臉書社群（Arduino.Taiwan）／Github 網站／Youtube
吳欣蓉（Jessie Wu）：目前就讀於國立暨南國際大學電機工程學系，休閒時喜歡慢跑、打球、組裝模型、看美劇及日劇，騎車探索周遭的未知區域。曾對魔術方塊非常著迷，喜歡數學，亦對機器人、嵌入式系統、物聯網系統領域感興趣
Email：s104323018@mail1.ncnu.edu.tw
陳建宇（Chien-Yu Chen）：目前就讀於國立暨南國際大學電機工程學系，休閒時喜歡打球、看美劇及日劇，騎車探索周遭的未知區域。曾對魔術方塊非常著迷，喜歡數學，亦對機器人、人工智慧、嵌入式系統、物聯網系統的領域感興趣。
Email：chenchienyu1104@gmail.com／Line ID:1996110406
參考文獻
- 曹永忠. （2016a）. 可擴充大小的顯示字幕的技術. 顯示技術. Retrieved from https://vmaker.tw/archives/3620
- 曹永忠. （2016b）. 智慧家庭：顯示字幕的技術. 智慧家庭. Retrieved from https://vmaker.tw/archives/3604
- 曹永忠. （2016c）. 顯示技術：視覺暫留的應用- 手搖字幕機開發軟體篇. 顯示技術. Retrieved from http://www.techbang.com/posts/42336-display-technologies-persistence-of-vision-hand-application-of-subtitle-software-article
- 曹永忠. （2016d）. 顯示技術：視覺暫留的應用- 手搖字幕機開發硬體篇. 顯示技術. Retrieved from http://www.techbang.com/posts/41880
- 曹永忠, 吳佳駿, 許智誠, & 蔡英德. （2016）. Ameba程式設計（顯示介面篇）:Ameba RTL8195AM IOT Programming （Display Modules） （初版 ed.）. 台湾、彰化: 渥瑪數位有限公司.
- 曹永忠, 許智誠, & 蔡英德. （2014a）. Arduino 互動字幕機設計: The Interaction Design of a Led Display by Arduino Technology （初版 ed.）. 台灣、彰化: 渥瑪數位有限公司.
- 曹永忠, 許智誠, & 蔡英德. （2014b）. Arduino 手搖字幕機開發:The Development of a Magic-led-display based on Persistence of Vision （初版 ed.）. 台灣、彰化: 渥瑪數位有限公司.
- 曹永忠, 許智誠, & 蔡英德. （2017）. 【物聯網開發系列】顯示技術技巧大探索-直譯式顯示技術應用：以貪吃蛇為例（上篇）. 智慧家庭. Retrieved from https://vmaker.tw/archives/25153
