Magic Hercules - Digitális LED -ek illesztőprogramja: 10 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:39

Gyors áttekintés:

A Magic Hercules modul konverter a jól ismert és egyszerű SPI és az NZR protokoll között. A modul bemenetei +3,3 V tűréssel rendelkeznek, így biztonságosan csatlakoztathatja a +3,3 V feszültséggel működő mikrovezérlőket.

Az SPI protokoll használata a digitális LED-ek vezérlésére innovatív megközelítés a jelenlegi megoldások között, mint például az Arduino számára kész könyvtárak. Mindazonáltal lehetővé teszi a váltást bármely platformra, függetlenül a mikrokontroller családtól (például ARM: STM / Cypress PSoC, Raspberry Pi, AVR, PIC, Arduino) és a programozási nyelvtől függetlenül (pl. C, Arduino C ++, Python vagy más) amely támogatja az SPI protokollt). A digitális LED-ek programozásának ez a megközelítése rendkívül kezdőbarát, mivel csak az SPI protokoll ismeretére van szüksége.

Az MH modul lehetővé teszi a digitális LED szalagok többféle tesztelési módját is, beleértve a diódák színrendjének tesztelését (RGB, BGR, RGBW stb.), A teljes csík vagy kijelző tesztelését (legfeljebb 1024 LED).

1. lépés: Miért dolgozom a Magic Hercules modulon?

Régóta dolgozom olyan digitális LED -ekkel, mint a WS2812, WS2815 vagy SK6812, amelyeket általában Magic LED -nek hívok.

Sok csíkot, gyűrűt és kijelzőt teszteltem (még a sajátomat is) a Magic LED alapján (még RGBW típus esetén is). Az Arduino, a Nucleo (STM), a Raspberry Pi és a saját tábláimat használtam AVR mikrokontrollerrel.

A platformtól függetlenül nehéz programot írni a varázslatos LED-ek vezérlésére (az NZR protokoll szoftver szükségessége miatt), kivéve, ha kész könyvtárakat használ, amelyek megkönnyítik, de még mindig nem teljesen optimálisak a kódhasználat szempontjából, megszakítani válaszokat vagy memóriakihasználást, és csak bizonyos platformokon működik (ezek átvitele pl. a Raspberry -ről az AVR mikrokontrollerre nem lehetséges).

Mivel gyakran használok különböző platformokat, szükség volt arra, hogy a programkód a lehető legkompatibilis legyen az Arduino, a Raspberry Pi, az ARM / STM (Nucleo) vagy az AVR -rel - különösen, ha a fényhatásokról van szó.

Régóta dolgozom a youtube csatornán, és több útmutatót is készítettem a digitális diódák programozásáról C nyelven az AVR mikrokontrollerekhez (de egyelőre csak lengyelül). Gyakran tartom a kapcsolatot kezdőkkel, akik varázslatos LED -ek programozásával küzdenek. Természetesen egyesek a platformtól függően kész könyvtárakat választanak egyszeri projektjeikhez. Sokan azonban más megoldásokat keresnek, vagy megpróbálják megtanulni a programozás titkait, és én is közéjük tartozom.

2. lépés: SPI átalakítása NZR -re

Úgy döntöttem, hogy előkészítek egy modult, amely elvégzi a piszkos munkát a felhasználó számára az NZR protokoll használatával. Az SPI -NZR konverterként működő modul és az SPI -hez hasonlóan minden platformon könnyen használható. A fenti képernyőkép az SPI jelek NZR protokollra való átalakítását mutatja be a Magic Hercules modulban.

3. lépés: A Magic Hercules modul digitális LED szalag tesztelőként

Amikor digitális LED -eket csatlakoztat különböző rendszerekhez, emlékeznie kell a különböző mikrovezérlők megfelelő feszültségtűrésére. Az ARM mikrovezérlők legtöbb I / O érintkezője a +3,3 V szabványban működik, míg az AVR mikrovezérlők a TTL szabványban. Emiatt a Magic Hercules modul bemeneti csapjai +3,3 V tűréshatárral rendelkeznek, így biztonságosan csatlakoztathatók pl.

Mint korábban említettem, gyakran különböző típusú digitális LED -ekkel dolgozom. A gyártótól függően a LED -ek egyes színei különböző helyzetekben lehetnek, pl. RGB, BGR, GRB, RGBW, GRBW stb. Nem ritka, hogy a gyártó dokumentációja megemlíti az RGB szekvenciát, de valójában másképp néz ki. Felszereltem a Hercules modult egy színsorozat -teszttel, hogy ne legyen gond gyorsan kitalálni, hogyan kell programot írni a megfelelő színrendhez. A tesztelő számos további funkciója lehetővé teszi, hogy gyorsan ellenőrizze, hogy működik -e egyáltalán a digitális LED -szalag, és hogy az egyes LED -ek minden színe a szalagon keresztül (akár 1024 LED!) Megfelelően működik -e (nincs elhalt pixel). És mindezt mikrokontroller csatlakoztatása és bármilyen program megírása nélkül.

4. lépés: Magic Hercules modul - új univerzális megoldás digitális LED -ekhez

Azt hiszem, ilyen még nem létezett, a digitális LED -ek vezérlése egyszerű és közös SPI protokoll segítségével, amely bármilyen platformon vagy mikrokontroller -családon működtethető.

Természetesen számos módja van a digitális LED -ek vezérlésének, egyesek optimálisabbak, mások kevésbé optimálisak. A Magic Hercules modul egy másik lehetőség, és nagyon praktikus számomra. Azt hiszem, valakinek tetszhet ez a szokatlan megoldás. Nemrégiben elindultam a közösségi finanszírozási platformon - a kickstarteren, ahol több videóban elkészítettem a Magic Hercules modul szélesebb leírását, beleértve azt is, hogy milyen könnyű vele dolgozni az Arduino, a Nucleo (STM), a Raspberry Pi és az AVR és PIC rendszereken. mikrovezérlők. Ha támogatni szeretné a Magic Hercules projektet, nézze meg ezt:

A Magic Hercules modul projektem a kickstarteren

C nyelvű programot készítettem - egy egyszerű csillagkapu -effektust, amely a táblaműveleteken és a puffer szekvenciális elküldésén alapul a fő hurokban. A Magic Hercules modulnak köszönhetően könnyen át tudtam vinni a forráskódot más nyelvekre és platformokra - ellenőrizze a következő lépéseket - forráskódokat.

5. lépés: Varázslatos Hercules modul Atmega32 és C -vel

Videó, amely egyszerűsített diagramot, csatlakozási bemutatót tartalmaz az ATB 1.05a -n (AVR Atmega32), a forráskódot (Eclipse C/C ++ IDE -ben) és a végső hatást csillagkapu fényhatás formájában.

Link a videóhoz a youtube -on

6. lépés: Varázslatos Hercules modul Arduino és Arduino C ++ programokkal

Videó, amely egyszerűsített diagramot, csatlakozási bemutatót tartalmaz Arduino 2560 táblán, forráskódot Arduino IDE -ben és a végső hatást csillagkapu fényhatás formájában.

Link a videóhoz a youtube -on

7. lépés: Varázslatos Hercules modul PIC -vel és C -vel

Videó, amely egyszerűsített diagramot, csatlakozási bemutatót tartalmaz az ATB 1.05a rendszeren PIC pajzzsal (PIC24FJ64GA004 a fedélzeten), a forráskódot az MPLAB -ban és a végső hatást csillagkapu fényhatás formájában.

Link a videóhoz a youtube -on

8. lépés: Varázslatos Hercules modul Raspberry Pi -vel és Python -szal

Videó, amely egyszerűsített diagramot, csatlakozási bemutatót tartalmaz a Raspberry Pi 4 -en, forráskódot Pythonban és a végső hatást csillagkapu fényhatás formájában.

Link a videóhoz a youtube -on

9. lépés: Varázslatos Hercules modul ARM -mal - STM32 Nucleo és C

Videó, amely egyszerűsített diagramot, csatlakozási bemutatót tartalmaz az STM32 Nucleo táblán, forráskódját az STM32CubeIDE -ban és a végső hatást csillagkapu fényhatás formájában.

Link a videóhoz a youtube -on

10. lépés:

Szerintem az MH rendkívül kezdőbarát modul lehet, függetlenül attól, hogy milyen platformot és nyelvet használnak. Elég, ha ismerjük a jól ismert SPI protokollt, és annak a lehetősége, hogy elkezdjük ellenőrizni, hogy a digitális LED-szalag egyáltalán működik-e, és milyen színsorozatot tartalmaz, csak plusz.

Ha részt szeretne venni a projektemben a kickstarteren, ellenőrizze ezt a linket:

A Magic Hercules modul projektem a kickstarteren