前回はM5Stack ATOM Matrixを購入してバーサライタを実現するまでの過程を報告させていただきました。

ここではバーサライタの構成や表示データ生成についてもう少し詳しく記載いたします。

構成

LiPoバッテリ（5Vピンに印可）でM5Stack ATOM Matrixを駆動しモータで回します。
モータはPWMコントローラで回転速度を調整します。

部品

M5Stack ATOM Matrix
M5Stack ATOM Matrix ESP32 Development Kit
- M5Stack
- 価格￥4,280(2025/06/06 05:18時点)
- 商品ランキング73,915位
　
LiPoバッテリ 3.7V 400mAh
リチウムイオンポリマー電池 3.7V 400mAh DTP502535 PHR
- アズワン(AS ONE)
- 価格￥1,353(2025/06/06 13:17時点)
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マブチモーター RS-540SH
マブチモーター RS-540SHモーター
- マブチモーター
- 価格￥1,320(2025/06/06 20:45時点)
- 発売日2011/02/01
- 商品ランキング170,700位
　
PWMコントローラ
Hommy 12V 24V 30V 120W PWM調整可能なボルトDCモーター速度コントローラCCM2

POV1-ATOM

固定具は3Dプリンタで作成しました。

表示画像データ

M5Stack ATOM MatrixのLED5個をRGBYの4色で順番に発光させて、モータ速度調整しつつ回転させたところ
1周48分割で表示が可能であることが確認できました。

Pythonで画像データ生成

PovRanianと同様に表示したい画像を取り込んで、極座標変換するPythonコードを使用してみました。

#M5Stack #M5Atom pic.twitter.com/9H7VfbPy4w

— HomeMadeGarbage (@H0meMadeGarbage) April 20, 2020

半径方向のLEDが5個しかないので抜けが多く、画像からの変換では美しい表示が難しかったです。
まぁそもそも元画像がよくないのですが。。。

Excelで画像データ生成

原点に返ってExcelでドット画のようにお絵描きして、極座標変換してデータを生成する手法を試しました。

半径方向を6分割としております。M5Stack ATOM MatrixのLEDは5個使用しますので冒頭のデータ(真ん中の画)は使用しません。

Excelでの変換方法は以下の通りです。

以下が生成された表示画像データです。

#define Frame 1
#define NUMPIXELS 6
#define Div 48

const uint32_t pic [Frame][Div][NUMPIXELS] = {
  {
    {0x000000, 0xF7B95C, 0x000DEB, 0x000DEB, 0xff0000, 0xff0000},
    {0x000000, 0xF7B95C, 0x000DEB, 0x000DEB, 0xff0000, 0xff0000},
    {0x000000, 0xF7B95C, 0x000DEB, 0x000DEB, 0xff0000, 0xff0000},
    {0x000000, 0xF7B95C, 0x000DEB, 0x000DEB, 0xff0000, 0xffff00},
    {0x000000, 0xF7B95C, 0x000DEB, 0xff0000, 0xff0000, 0xff0000},
    {0x000000, 0xF7B95C, 0x000DEB, 0xff0000, 0xff0000, 0xff0000},
    {0x000000, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0xff0000, 0x000DEB, 0x000DEB},
    {0x000000, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0xff0000, 0x000DEB, 0x000DEB},
    {0x000000, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0x000DEB, 0x000DEB, 0x000DEB},
    {0x000000, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0x000DEB, 0x000000},
    {0x000000, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0x000000, 0x000000},
    {0x000000, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0x000000, 0x000000},
    {0x000000, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0x000DEB, 0x000DEB},
    {0x000000, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0x000DEB},
    {0x000000, 0xF7B95C, 0x000DEB, 0x000DEB, 0xF7B95C, 0x000DEB},
    {0x000000, 0xF7B95C, 0x000DEB, 0x000DEB, 0xF7B95C, 0x000DEB},
    {0x000000, 0xF7B95C, 0x000DEB, 0x000DEB, 0x000DEB, 0x000DEB},
    {0x000000, 0xF7B95C, 0x000DEB, 0xF7B95C, 0x000DEB, 0x000DEB},
    {0x000000, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0x000DEB, 0x000000},
    {0x000000, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0x000DEB, 0xff0000},
    {0x000000, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0x000DEB, 0x000DEB, 0xff0000},
    {0x000000, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0xff0000, 0xff0000},
    {0x000000, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0xff0000, 0xff0000},
    {0x000000, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0xff0000, 0xff0000},
    {0x000000, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0xff0000, 0xff0000},
    {0x000000, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0xff0000, 0xff0000},
    {0x000000, 0xF7B95C, 0x000DEB, 0x000DEB, 0xff0000, 0xff0000},
    {0x000000, 0xF7B95C, 0x000DEB, 0x000DEB, 0xff0000, 0xff0000},
    {0x000000, 0xF7B95C, 0x000DEB, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0xff0000},
    {0x000000, 0xF7B95C, 0x000DEB, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0xff0000},
    {0x000000, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0x000000, 0xff0000},
    {0x000000, 0xF7B95C, 0x000DEB, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0x000000},
    {0x000000, 0xF7B95C, 0x000DEB, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0x000000},
    {0x000000, 0x000DEB, 0x000DEB, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0x000000},
    {0x000000, 0x000DEB, 0x000DEB, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0xF7B95C},
    {0x000000, 0x000DEB, 0x000DEB, 0x000DEB, 0xF7B95C, 0xF7B95C},
    {0x000000, 0x000DEB, 0x000DEB, 0x000DEB, 0x000DEB, 0x000000},
    {0x000000, 0x000DEB, 0x000DEB, 0x000DEB, 0x000000, 0x000000},
    {0x000000, 0x000DEB, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0x000000, 0x000000},
    {0x000000, 0x000DEB, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0x000000, 0x000000},
    {0x000000, 0x000DEB, 0xF7B95C, 0x000000, 0x000000, 0x000DEB},
    {0x000000, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0x000000, 0x000000, 0x000DEB},
    {0x000000, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0x000000, 0x000DEB, 0x000DEB},
    {0x000000, 0xF7B95C, 0x000DEB, 0x000000, 0x000DEB, 0x000DEB},
    {0x000000, 0xF7B95C, 0x000DEB, 0x000DEB, 0x000DEB, 0x000DEB},
    {0x000000, 0xF7B95C, 0x000DEB, 0xff0000, 0xff0000, 0xff0000},
    {0x000000, 0xF7B95C, 0x000DEB, 0xff0000, 0xff0000, 0xffff00},
    {0x000000, 0xF7B95C, 0x000DEB, 0x000DEB, 0xff0000, 0xffff00},
  },
};

#define Frame 1

#define NUMPIXELS 6

#define Div 48

const uint32_t pic [Frame][Div][NUMPIXELS] = {

{

{0x000000, 0xF7B95C, 0x000DEB, 0x000DEB, 0xff0000, 0xff0000},

{0x000000, 0xF7B95C, 0x000DEB, 0x000DEB, 0xff0000, 0xffff00},

{0x000000, 0xF7B95C, 0x000DEB, 0xff0000, 0xff0000, 0xff0000},

{0x000000, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0xff0000, 0x000DEB, 0x000DEB},

{0x000000, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0x000DEB, 0x000DEB, 0x000DEB},

{0x000000, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0x000DEB, 0x000000},

{0x000000, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0x000000, 0x000000},

{0x000000, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0x000DEB, 0x000DEB},

{0x000000, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0x000DEB},

{0x000000, 0xF7B95C, 0x000DEB, 0x000DEB, 0xF7B95C, 0x000DEB},

{0x000000, 0xF7B95C, 0x000DEB, 0x000DEB, 0x000DEB, 0x000DEB},

{0x000000, 0xF7B95C, 0x000DEB, 0xF7B95C, 0x000DEB, 0x000DEB},

{0x000000, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0x000DEB, 0x000000},

{0x000000, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0x000DEB, 0xff0000},

{0x000000, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0x000DEB, 0x000DEB, 0xff0000},

{0x000000, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0xff0000, 0xff0000},

{0x000000, 0xF7B95C, 0x000DEB, 0x000DEB, 0xff0000, 0xff0000},

{0x000000, 0xF7B95C, 0x000DEB, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0xff0000},

{0x000000, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0x000000, 0xff0000},

{0x000000, 0xF7B95C, 0x000DEB, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0x000000},

{0x000000, 0x000DEB, 0x000DEB, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0x000000},

{0x000000, 0x000DEB, 0x000DEB, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0xF7B95C},

{0x000000, 0x000DEB, 0x000DEB, 0x000DEB, 0xF7B95C, 0xF7B95C},

{0x000000, 0x000DEB, 0x000DEB, 0x000DEB, 0x000DEB, 0x000000},

{0x000000, 0x000DEB, 0x000DEB, 0x000DEB, 0x000000, 0x000000},

{0x000000, 0x000DEB, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0x000000, 0x000000},

{0x000000, 0x000DEB, 0xF7B95C, 0x000000, 0x000000, 0x000DEB},

{0x000000, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0x000000, 0x000000, 0x000DEB},

{0x000000, 0xF7B95C, 0xF7B95C, 0x000000, 0x000DEB, 0x000DEB},

{0x000000, 0xF7B95C, 0x000DEB, 0x000000, 0x000DEB, 0x000DEB},

{0x000000, 0xF7B95C, 0x000DEB, 0x000DEB, 0x000DEB, 0x000DEB},

{0x000000, 0xF7B95C, 0x000DEB, 0xff0000, 0xff0000, 0xff0000},

{0x000000, 0xF7B95C, 0x000DEB, 0xff0000, 0xff0000, 0xffff00},

{0x000000, 0xF7B95C, 0x000DEB, 0x000DEB, 0xff0000, 0xffff00},

};

参考

フルカラーバーLEDを用いたバーサライタ製作

Arduinoコード

生成した表示画像データをもとにLEDを点灯させます。
ループで次々表示を切り替えています。

#include "FastLED.h"
#include "graphics.h"

#define NUM_LEDS 5
#define DATA_PIN 27
#define Bright 30

int FrameNum = 0,Num = 0;

CRGB leds[NUM_LEDS];

int rotDivNum = 0;

void setup(){
  FastLED.addLeds<WS2812B, DATA_PIN, GRB>(leds, NUM_LEDS);
  FastLED.setBrightness(Bright);
}

void loop(){
  for(int i=1; i<NUMPIXELS; i++) {
    leds[i-1] = pic[Num][rotDivNum][i];
  }
  FastLED.show();
  
  rotDivNum++;
  if(rotDivNum >= Div){
    rotDivNum = 0;
    FrameNum++;
    if(FrameNum >= 4){
      FrameNum = 0;
      Num++;
      if(Num >= Frame) Num = 0;
    }
  }
}

#include "FastLED.h"

#include "graphics.h"

#define NUM_LEDS 5

#define DATA_PIN 27

#define Bright 30

int FrameNum = 0,Num = 0;

CRGB leds[NUM_LEDS];

int rotDivNum = 0;

void setup(){

FastLED.addLeds<WS2812B, DATA_PIN, GRB>(leds, NUM_LEDS);

FastLED.setBrightness(Bright);

}

void loop(){

for(int i=1; i<NUMPIXELS; i++) {

leds[i-1] = pic[Num][rotDivNum][i];

}

FastLED.show();

rotDivNum++;

if(rotDivNum >= Div){

rotDivNum = 0;

FrameNum++;

if(FrameNum >= 4){

FrameNum = 0;

Num++;

if(Num >= Frame) Num = 0;

}

動作

POV mini Display using ATOM Matrix
“POV1-ATOM”#M5Stack #M5Atom

mario#nintendo pic.twitter.com/MYN2HDjcEd

— HomeMadeGarbage (@H0meMadeGarbage) April 18, 2020

所望の表示を得ることができました。

画像データを複数用意してアニメーションも可能です。

POV mini Display using ATOM Matrix
“POV1-ATOM”#M5Stack #M5Atom

ドラえもん。。。。 pic.twitter.com/R1DuEWdZlg

— HomeMadeGarbage (@H0meMadeGarbage) April 18, 2020

しかし手動によるモータ速度調整でのバーサライタ表示はカッコ悪いので、
次回はセンサ追加してもう少しスタイリッシュなPOV1を目指したいです。

M5Stack ATOM Matrix を Blynk で堪能

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M5Stack ATOM Matrixでバーサライタ　～ POV1-ATOM ～

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Pythonで画像データ生成

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