●LEDマトリックス
次に紹介するのはLEDマトリックスだ。 動作しているのを見てみると、ディスプレイの一部分が表示されているのが見えるだろ？ 僕はディスプレイの一部分を用いてラスタリング（画像を色のついた格子状のドットで表現すること）を行なっているんだ。 ●Charlieplexing これは便利な技で、Charlieplexingと呼ばれる。 このLEDは大量購入すると6セントのコストだ。 これらの多くは駆動させる時、ピンごとにLEDを配置させることもできる。しかし、Charlieplexingではマトリックスを作るんだ。 これは、何年も前にCharlieが書いたものだ。 ここで行われていることはを説明しよう。 LEDを準備する。つまり、LEDのマトリックスのことなんだけれどもね。そして、僕らのプロセッサを用意する。プロセッサからつながる各々のラインは電源につながるので、 電流を吸い込む。もしくは、そこで留めるようにすることもできる。
LEDからとプロセッサからとそれぞれ配線がある。これらはソースとシンクだ。 参考：https://en.m.wikipedia.org/wiki/Current_sources_and_sinks 出力ピンはそれぞれ水平方向垂直方向に出ている。そして、これが意味するところは、いかなる時間においても、2列のLEDの電源をオンにするとLEDは順方向バイアスで点灯するが、他の経路は逆バイアスなので点灯しない。 どから残りのLEDは動作しないんだ。 そして、君たちは対角線上のLEDとは通信できない。つまり、エンドピンを用いて君たちはn × n-1個のLEDを駆動させることができる。これはだいたいn2個のLEDだ。そして、電流は複合的な経路を通る。 ●回路 ここで回路図を見てみよう。 ２つのバージョンを用意している。 まず最初のバージョンはシングルサイドのものだ。多くの0Ωの抵抗があるが、これはこれは配線経路の交差点だ。 ２つ目の例は、2層の基板だ。しかし、基板をひっくり返してもう片側を切削する代わりに僕は本当にイケてるテクニックを使おうとしている。それは、君たちが付加的に行うことができるものだ。 まず、僕は底面の層を切削した。そして、ビニルカッターを用いてエポキシ樹脂を切断した。もう一度言うけれども。これは塩化ビニルじゃなくてエポキシ注型樹脂だ。インベントリにもあるよ。これは、はるかに強く、耐熱性がある。 そして、僕はビニルカッターを用いて配線を切り出す。これは次の層につながる。そして僕はコンポーネントを配置する。このようにこれを垂直方向に付け加えることで二層の基板を作製するんだ。ひっくり返して裏面を削ったわけじゃない。 これはスマートに多層の基板を作製する方法だ。 そして、この写真を見てみると、プロセッサからそれぞれの列に配線がなされているのがお分かりだろう。 これは横の列につながる。そしてたての列にも接続されているのが分かるだろう。 電流によって抵抗が制限される。以前僕が用いていたものより小さいのにお気づきだろうか？なぜこのようにしているかというと、多重化させているからだ。各々のLEDは持続時間が短い。
●Cコード
そして、このC言語のコードで僕が何を行なっているのかを説明しよう。まず、僕はピンに名前をつけた。そして、ピンのペアを選択的にオンオフするパターンを通るサイクルを作った。つまり、僕はルーティンを作ったんだ。僕はピンを入力として残した。そして、いかなる時においても僕はあるピンの出力をHighに設定して、他のピンの出力をLowにするということを行っている。そして、それらをサイクルにすることにより、それらが終了す地点ではLEDを通過するステップを設けた。詳しくはビデオを個別に見ていただきたい。その方が順調に再生されるからね。僕はとあるLEDを点灯させることができる。そしてこれを用いることにより、より大きなディスプレイの１つのセグメントとして用いることができるのさ。僕はたとえば正方形のマトリックスになるLEDを準備した。けれども、僕はこれらのLEDのマトリックスをいかなる形状にでも整列させることができる。これを直線のグラフやパターンにすることもできよう。どのような図形の配列にすることもできよう。それにマトリックス自体も正方形にする必要もない。と言うわけで、これが２つ目の出力デバイスだ。これはn個のピンを用いてn×（n-1）のLEDを駆動させる。ピンを設ければ、これを応用してもっと多くのLEDと通信することができる。 （以下随時更新中） （つづく） 講義の目次は 【和訳版】FabAcademy 2016 からご覧ください。 ※この記事は FabAcademy 2016 におけるニール・ガーシェンフェルド教授（MIT）による講義動画をもとに作成しました。正確な訳ではないので間違っていたら指摘いただけるとありがたいです。