用LabVIEW模擬橫向文字LED跑馬燈 @ LabVIEW & PLC還未出師的小工程師部落格

文字LED跑馬燈的作法有好幾種，縱向的比橫向的好做，但網路上能找到的本質上都是以查表法的方式來完成

但查表法有幾個問題：

1.需事先把每個字的點陣資料完成，字數少時還好，字數一多就很難做了，點陣資料是否正確很難比對

2.點陣資料是寫死的，也就是若是點陣資料沒有的字就不可能顯示，勢必重新寫過把字加進去

3.就因為點陣資料是寫死的，顯示的點陣字體大小也是固定的，若要改變點陣字體大小，資料來源陣列必需重做

4.網路上找到的多數是跑英文和數字，因為英文和數字加起來頂多30多個字，查表法比較好做。那中文字呢？常用中文就有幾千個，真要做成查表用的資料來源陣列是一大工程

另外網路上的例子多是轉換資料和顯示同時動作，有時會有文字移動停頓的問題

那要如何克服以上的缺點，讓改字改陣列大小變的容易呢？想到的方法就是先把文字輸出成點陣圖型，再把點陣圖形文字轉換成布林陣列，最後再來顯示跑馬燈

經過幾次測試改寫完成的程式有幾項特點：

1.跑馬燈的文字可由使用者自行輸入，只要作業系統能輸入的文字都可以跑，要跑符號或日文也是可以

2.在跑文字的中途可以按暫停，更改完輸入文字後，以新的文字重新跑

3.要更改顯示點陣字體大小只需更改4個位置的程式參數，和調整程式面板上LED陣列即可

4.字體要特殊效果(斜體、粗體、加底線、使用特殊字型)只需更改程式參數即可

程式的操作流程：

1.先在文字輸入框輸入要顯示的文字

2.按輸入確定按鈕，中央的LED看板開始由右向左顯示移動文字。輸入確定按鈕自動隱藏。這時可用速度控制旋鈕控制文字移動速度

3.按暫停鈕LED看板文字停止移動，輸入確定按鈕恢復顯示。這時可在文字輸入框重新輸入要顯示的文字

4.按STOP鈕看板文字停止移動，輸入確定按鈕恢復顯示，程式停止

以下說明程式的構成：

首先是程式面板

上方是1個輸入確定按鈕和文字輸入框，要另加輸入確定按鈕的原因是預防輸入文字時誤動作。另外輸入確定按鈕在跑馬燈動作時會隱藏，以免二次觸發造成程式當機

中央是由LED元件構成的LED看板陣列，我是設定成64×16的大小，最多顯示4個全形字(每個全形字由16×16的點陣構成)。若要調整建議寬是高的整數倍，這樣全形字顯示比較完整

下方暫停鈕可暫停跑馬燈動作，並恢復輸入確定按鈕的顯示。STOP鈕可停止跑馬燈動作並恢復顯示輸入確定按鈕。速度控制旋鈕則可以控制跑馬燈的移動速度

完整的程式碼如下：

程式的主要部份以Flat Sequence Structure元件分成左右2個部份，左邊是把文字轉換成布林點陣資料，右邊是橫式文字跑馬燈的主程式

首先文字轉換成布林點陣資料我是用輸入確定按鈕的Mouse Down事件來觸發動作，之所以不用Value Change事件，是因為Value Change事件會有觸發不確實的問題

觸發之後先以Empty String/Path?元件判定文字輸入框內是否有文字(半形字空白也算有文字)，用Case Structure元件來區隔，有文字時輸出為False，此時才開始用While Loop迴圈的移位暫存器(Shift Register)轉換文字。字串進入迴圈前在字串後再加1個半形字空白，作為文字循環顯示時的區隔，若拿掉則字串的首尾會接連著顯示

轉換的一開始是把字串一一分離成單一字元，這裡有要注意的重點是中文或符號等全形字算2個字元，英文數字等半形字算1個字元，分離時要分開處理。先以Replace Substring元件取出第1個字元，再以Printable?元件判定是半形或全形字，若是半形字則輸出為True。半形字用Replace Substring元件取出1個字元，全形字用Replace Substring元件取出2個字元。當字串的字全取出後停止迴圈

再來是用Draw Text in Rect.vi元件來把文字轉換成圖型資料。這裡有5項設定部份，由下往上說明：

1.BG color(transparent)圖形背景顏色，我是設定成白色，其他顏色也可以，重點是不能和文字同色

2.text color(black)文字顏色，我是設定成黑色，因為黑色在轉換成數值時是0，後續程式比較好處理

3.rect繪圖範圍指定的是左(left)上(top)和右(right)下(bottom)，左(left)上(top)維持為0不改。下(bottom)配合字型大小修改，如字型設定為16則下(bottom)也必需設定為16；右(right)比較麻煩，若字體沒有任何特殊效果則配合字型大小修改，如字型設定為16則右(right)也必需設定為16。若有使用粗體字效果，則右(right)設定為字型大小的1.125倍取整數，如字型設定為16則右(right)必需設定為18。若有使用斜體字效果，則右(right)設定為字型大小的1.5倍取整數，如字型設定為16則右(right)必需設定為24。若不按照此方式設定，則字的右邊會有一部份被截掉

4.desired font(Application)這裡一定要設定為User-specified Font，這樣才能使用自己設定的字型參數

5.[user-specified font]字型參數，這裡能設定的有5項，依序是：

a.Font Name:字型名稱，要作業系統有安裝的字型才能設定，中文字不能使用英文字型，建議用細明體轉換後的點陣比較方正

b.Size字型大小，有中文字建議設為16(含)以上，這樣筆劃多的字才不會變成一團

c.Italic?斜體字，字會向右傾斜，所以繪圖範圍的寬度必需加大1.5倍取整數

d.Underline?加底線，會在每個字底下加一條橫線(半形空白字也會)

e.Bold?粗體字，字會在豎和斜的筆劃上加粗(橫的筆劃不會)，所以繪圖範圍的寬度必需加大1.125倍取整數

轉出來的圖形資料還要再轉換才能成為布林陣列資料

這裡用Picture to Pixmap.vi和Unflatten Pixmap.vi元件先把圖形資料轉換成數值陣列，這數值陣列是由顏色的表示值構成。之前的步驟把字設定成黑色(顏色數值0)，這時再用Equal To 0?元件把數值陣列中的0全轉為True，以外的數值全轉為False

轉換出來的布林點陣資料都是一樣大小，這樣半形字的右邊會多出一個半形字空白，所以必需再用Delete From Array元件來去除多出的那一半。Delete From Array元件length這一項設定的數值必須是繪圖範圍右(right)這個數值的一半，如繪圖範圍右(right)的數值為16，則length必需設定為8

處理後的布林陣列必需再以Transpose 2D Array元件轉換方向，再以Build Array元件串聯成單一陣列輸出，這樣做是方便下一步驟的跑馬燈程式處理

在進入下一步驟前必需將輸入確定按鈕隱藏，因為跑馬燈在動作時若再觸發這個按鈕的事件會造成程式錯誤當機，隱藏按鈕可避免這個問題