Magic Hercules - digitālo LED draiveris: 10 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:51

Ātrs pārskats:

Magic Hercules modulis ir pārveidotājs starp labi zināmo un vienkāršo SPI uz NZR protokolu. Moduļa ieeju pielaide ir +3,3 V, tāpēc jūs varat droši savienot visus mikrokontrollerus, kas darbojas ar spriegumu +3,3 V.

SPI protokola izmantošana digitālo LED kontrolei ir novatoriska pieeja starp pašreizējiem risinājumiem, piemēram, gatavām bibliotēkām Arduino. Tomēr tas ļauj pārslēgties uz jebkuru platformu neatkarīgi no mikrokontrolleru saimes (piemēram, ARM: STM / Cypress PSoC, Raspberry Pi, AVR, PIC, Arduino) un neatkarīgi no programmēšanas valodas (piemēram, C, Arduino C ++, Python vai cita) kas atbalsta SPI protokolu). Šī pieeja digitālo gaismas diožu programmēšanai ir ārkārtīgi draudzīga iesācējiem, jo viss, kas jums nepieciešams, ir zināšanas par SPI protokolu.

MH modulis pieļauj arī vairākus digitālo LED sloksņu testēšanas režīmus, tostarp krāsu secības pārbaudi diodē (RGB, BGR, RGBW utt.), Visu sloksņu vai displeju pārbaudi (līdz 1024 gaismas diodēm).

1. darbība: Kāpēc es strādāju pie burvju Hercules moduļa?

Es ilgu laiku strādāju ar digitālajām gaismas diodēm, piemēram, WS2812, WS2815 vai SK6812, kuras parasti saucu par Magic LED.

Es pārbaudīju daudzas sloksnes, gredzenus un displejus (pat savus), pamatojoties uz Magic LED (pat ar RGBW tipu). Es izmantoju Arduino, Nucleo (ar STM), Raspberry Pi un savas plates ar AVR mikrokontrolleriem.

Neatkarīgi no platformas, rakstīt programmu burvju gaismas diodes vadīšanai ir grūti (jo ir nepieciešama NZR protokola programmatūra), ja vien neizmantojat gatavas bibliotēkas, kas padara to vieglu, bet tomēr nav pilnībā optimālu koda izmantošanas ziņā, pārtrauciet atbildes vai atmiņas izmantošana, un darbojas tikai noteiktās platformās (to pārnešana, piemēram, no Raspberry uz AVR mikrokontrolleri, nav iespējama).

Sakarā ar to, ka es bieži izmantoju dažādas platformas, man radās nepieciešamība, lai programmas kods būtu pēc iespējas savietojams ar Arduino, Raspberry Pi, ARM / STM (Nucleo) vai AVR - it īpaši, ja runa ir par apgaismojuma efektiem.

Ilgi strādāju pie youtube kanāla un esmu sagatavojis ne vienu vien rokasgrāmatu par digitālo diodes programmēšanu C valodā AVR mikrokontrolleriem (bet pagaidām tikai poļu valodā). Man bieži ir kontakts ar iesācējiem, kuri cīnās ar burvju gaismas diodes programmēšanu. Protams, daži, atkarībā no platformas, saviem vienreizējiem projektiem izvēlas gatavas bibliotēkas. Tomēr daudzi cilvēki meklē citus risinājumus vai cenšas apgūt programmēšanas noslēpumus, un es esmu viens no tiem.

2. darbība: SPI konvertēšana uz NZR

Es nolēmu sagatavot moduli, kas padarīs netīro darbu lietotāja vietā, izmantojot NZR protokolu. Moduli, kas darbosies kā SPI uz NZR pārveidotājs un tāpat kā SPI, var viegli izmantot uz jebkuras platformas. Iepriekš redzamais ekrānuzņēmums parāda SPI signālu pārvēršanu NZR protokolā Magic Hercules modulī.

3. solis: burvju Hercules modulis kā digitālais LED sloksnes testeris

Savienojot digitālās gaismas diodes ar dažādām sistēmām, jāatceras par atbilstošu sprieguma pielaidi dažādiem mikrokontrolleriem. Lielākā daļa ARM mikrokontrolleru I / O tapu darbojas +3,3 V standartā, bet AVR mikrokontrolleri - TTL standartā. Šī iemesla dēļ Magic Hercules moduļa ieejas tapām ir pielaide +3,3 V, tāpēc tās var droši savienot ar, piemēram, Raspberry P vai jebkuru ARM balstītu mikrokontrolleri, kas darbojas ar +3,3 V.

Kā jau minēju iepriekš, es bieži strādāju ar dažāda veida digitālajām gaismas diodēm. Atkarībā no ražotāja atsevišķas gaismas diodes krāsas var būt dažādās pozīcijās, piem. RGB, BGR, GRB, RGBW, GRBW utt. Nav nekas neparasts, ka ražotāja dokumentācijā tiek pieminēta RGB secība, taču patiesībā tas izskatās citādi. Esmu aprīkojis Hercules moduli ar krāsu secības pārbaudi, lai nebūtu problēmu ātri saprast, kā uzrakstīt programmu pareizai krāsu secībai. Vairākas testētāja papildu funkcijas ļauj ātri pārbaudīt, vai digitālā LED sloksne vispār darbojas, vai visas krāsas katrā gaismas diodē (līdz 1024 gaismas diodēm!) Darbojas pareizi (nav mirušu pikseļu). Un tas viss, nepievienojot mikrokontrolleri un nerakstot nevienu programmu.

4. solis: burvju Hercules modulis - jauns universāls risinājums digitālajām gaismas diodēm

Es domāju, ka vēl nebija tādas lietas, lai kontrolētu digitālās gaismas diodes, izmantojot vienkāršu un izplatītu SPI protokolu, ko var darbināt ar jebkuru platformu vai mikrokontrolleru saimi.

Protams, ir daudz veidu, kā kontrolēt digitālās gaismas diodes, daži ir optimālāki, bet citi - mazāk optimāli. Magic Hercules modulis ir vēl viena iespēja un ļoti praktiska man. Es domāju, ka kādam varētu patikt šis neparastais risinājums. Nesen startēju kolektīvās finansēšanas platformā - kickstarter, kur vairākos videoklipos sagatavoju plašāku Magic Hercules moduļa aprakstu, tostarp to, cik viegli ir ar to strādāt Arduino, Nucleo (STM), Raspberry Pi, kā arī AVR un PIC. mikrokontrolleri. Ja vēlaties atbalstīt Magic Hercules projektu, pārbaudiet šo:

Mans Magic Hercules moduļa projekts kickstarter

Es sagatavoju programmu C valodā - vienkāršu zvaigžņu vārtu efektu, kura pamatā ir tabulas darbības un bufera secīga nosūtīšana galvenajā cilpā. Pateicoties Magic Hercules modulim, es varēju viegli pārsūtīt avota kodu uz citām valodām un platformām - pārbaudiet nākamās darbības - avota kodus.

5. solis: burvju Hercules modulis ar Atmega32 un C

Video, kurā ir vienkāršota shēma, savienojuma prezentācija ATB 1.05a (AVR Atmega32), avota kods (Eclipse C/C ++ IDE) un gala efekts zvaigžņu vārtu gaismas efekta veidā.

Saite uz video vietnē youtube

6. solis: burvju Hercules modulis ar Arduino un Arduino C ++

Video, kurā ir vienkāršota shēma, savienojuma prezentācija uz Arduino 2560 plates, avota kods Arduino IDE un gala efekts zvaigžņu vārtu gaismas efekta veidā.

Saite uz video vietnē youtube

7. solis: burvju Hercules modulis ar PIC un C

Video, kurā ir vienkāršota shēma, savienojuma prezentācija ATB 1.05a ar PIC vairogu (PIC24FJ64GA004 uz kuģa), avota kods MPLAB un gala efekts zvaigžņu vārtu gaismas efekta veidā.

Saite uz video vietnē youtube

8. solis: burvju Hercules modulis ar Raspberry Pi un Python

Video, kurā ir vienkāršota shēma, savienojuma prezentācija par Raspberry Pi 4, avota kods programmā Python un gala efekts zvaigžņu vārtu gaismas efekta veidā.

Saite uz video vietnē youtube

9. solis: burvju Hercules modulis ar ARM - STM32 Nucleo un C

Video, kurā ir vienkāršota shēma, savienojuma prezentācija uz STM32 Nucleo plates, avota kods STM32CubeIDE un gala efekts zvaigžņu vārtu gaismas efekta veidā.

Saite uz video vietnē youtube

10. darbība:

Es domāju, ka MH var būt ļoti iesācējiem draudzīgs modulis neatkarīgi no izmantotās platformas un valodas. Pietiek tikai zināt labi zināmo SPI protokolu, un iespēja sākt pārbaudīt, vai digitālā LED sloksne vispār darbojas un kāda krāsu secība tai ir, ir tikai pluss.

Ja vēlaties piedalīties manā projektā kickstarter - pārbaudiet šo saiti:

Mans Magic Hercules moduļa projekts kickstarter