Magic Hercules - Թվային LED- ների վարորդ `10 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:45

Արագ ակնարկ

Magic Hercules մոդուլը փոխակերպիչ է NZR արձանագրությանը հայտնի և պարզ SPI- ի միջև: Մոդուլի մուտքերը ունեն թույլատրելիություն +3,3 Վ, այնպես որ կարող եք ապահով կերպով միացնել +3,3 Վ լարման տակ աշխատող ցանկացած միկրոկոնտրոլեր:

Թվային LED- ների վերահսկման համար SPI արձանագրության օգտագործումը նորարարական մոտեցում է ներկայիս լուծումների շարքում, ինչպիսիք են պատրաստի գրադարանները Arduino- ի համար: Այնուամենայնիվ, այն թույլ է տալիս անցնել ցանկացած հարթակ ՝ անկախ միկրոկառավարիչների ընտանիքից (օրինակ ՝ ARM ՝ STM / Cypress PSoC, Raspberry Pi, AVR, PIC, Arduino) և անկախ ծրագրավորման լեզվից (օրինակ ՝ C, Arduino C ++, Python կամ այլ որն ապահովում է SPI արձանագրությունը): Թվային LED- ների ծրագրավորման այս մոտեցումը չափազանց սկսնակների համար է, քանի որ ձեզ անհրաժեշտ է միայն SPI արձանագրության իմացություն:

MH մոդուլը նաև թույլ է տալիս թվային LED շերտերի փորձարկման մի քանի եղանակ, ներառյալ դիոդում գունային կարգի փորձարկումը (RGB, BGR, RGBW և այլն), ամբողջ շերտերի կամ դիսփլեյների փորձարկում (մինչև 1024 LED):

Քայլ 1. Ինչու՞ եմ ես աշխատում Կախարդական Հերկուլեսի մոդուլի վրա:

Ես երկար ժամանակ աշխատել եմ թվային LED- ների հետ, ինչպիսիք են WS2812, WS2815 կամ SK6812, որոնք ես սովորաբար անվանում եմ Magic LED:

Ես փորձարկեցի բազմաթիվ շերտեր, օղակներ և դիսփլեյներ (նույնիսկ իմ սեփականը) ՝ Magic LED- ի հիման վրա (նույնիսկ RGBW տիպի դեպքում): Ես օգտագործեցի Arduino, Nucleo (STM- ով), Raspberry Pi և իմ սեփական տախտակները ՝ AVR միկրոկոնտրոլերներով:

Անկախ պլատֆորմից, կախարդական LED- ների վերահսկման ծրագիր գրելը դժվար է (NZR արձանագրության ծրագրակազմի անհրաժեշտության պատճառով), եթե դուք չեք օգտագործում պատրաստի գրադարաններ, որոնք հեշտացնում են, բայց միևնույն ժամանակ լիովին օպտիմալ չեն կոդի օգտագործման առումով: արձագանքները, կամ հիշողության օգտագործումը, և աշխատում են միայն հատուկ հարթակներում (անհնար է դրանք տեղափոխել, օրինակ, ազնվամորիից մինչև AVR միկրոկոնտրոլերներ):

Շնորհիվ այն բանի, որ ես հաճախ եմ օգտագործում տարբեր հարթակներ, ես կարիք ունեի, որ ծրագրի ծածկագիրը հնարավորինս համատեղելի լինի Arduino- ի, Raspberry Pi- ի, ARM / STM (Nucleo) կամ AVR- ի հետ, հատկապես երբ խոսքը վերաբերում է լուսային էֆեկտներին:

Ես երկար ժամանակ աշխատում եմ youtube- ի ալիքում և պատրաստել եմ մեկից ավելի ուղեցույցներ AV լեզվով միկրոկառավարիչների համար C լեզվով թվային դիոդների ծրագրավորման վերաբերյալ (բայց առայժմ միայն լեհերենով): Ես հաճախ եմ շփվում սկսնակների հետ, ովքեր պայքարում են կախարդական LED- ների ծրագրավորման հետ: Իհարկե, ոմանք, կախված հարթակից, ընտրում են պատրաստի գրադարաններ իրենց միանվագ ծրագրերի համար: Այնուամենայնիվ, շատ մարդիկ այլ լուծումներ են փնտրում կամ փորձում են սովորել ծրագրավորման գաղտնիքները, և ես դրանցից մեկն եմ:

Քայլ 2: SPI- ից NZR փոխակերպում

Ես որոշեցի պատրաստել մոդուլ, որը կանի կեղտոտ աշխատանքը օգտագործողի համար ՝ օգտագործելով NZR արձանագրությունը: Մոդուլը, որը հանդես կգա որպես SPI- ից NZR փոխարկիչ և ինչպես SPI- ն, կարող է հեշտությամբ օգտագործվել ցանկացած հարթակում: Վերևի սքրինշոթը ցույց է տալիս SPI ազդանշանների փոխակերպումը NZR արձանագրության ՝ Magic Hercules մոդուլում:

Քայլ 3. Կախարդական Հերկուլեսի մոդուլը որպես թվային լուսադիոդային շերտի փորձարկիչ

Թվային LED- ները տարբեր համակարգերին միացնելիս պետք է հիշել տարբեր միկրոկոնտրոլերների համապատասխան լարման հանդուրժողականության մասին: ARM միկրոկառավարիչների I / O կապումներն աշխատում են +3.3 V ստանդարտով, իսկ AVR միկրոկոնտրոլերները `TTL ստանդարտում: Դրա շնորհիվ Magic Hercules մոդուլի մուտքային կապումներն ունեն հանդուրժողականություն +3.3 Վ, ուստի դրանք կարող են ապահով կերպով միացվել, օրինակ, Raspberry P- ի կամ ARM- ի վրա հիմնված ցանկացած միկրոկոնտրոլերի հետ +3.3 Վ.

Ինչպես արդեն նշեցի, ես հաճախ աշխատում եմ տարբեր տեսակի թվային LED- ների հետ: Կախված արտադրողից, LED- ների առանձին գույները կարող են լինել տարբեր դիրքերում, օրինակ. RGB, BGR, GRB, RGBW, GRBW և այլն: Արտադրողի փաստաթղթերում հազվադեպ չէ նշել RGB հաջորդականությունը, բայց իրականում այն այլ տեսք ունի: Ես Հերկուլեսի մոդուլը հագեցրեցի գունային հաջորդականության թեստով, որպեսզի խնդիր չառաջանա արագորեն պարզել, թե ինչպես գրել ծրագիր գույնի ճիշտ կարգի համար: Փորձարկիչի մի քանի լրացուցիչ գործառույթներ թույլ են տալիս արագորեն ստուգել, թե արդյոք թվային LED ժապավենը ընդհանրապես աշխատում է, թե արդյոք յուրաքանչյուր LED- ի բոլոր գույները շերտի վրա (մինչև 1024 LED) ճիշտ են աշխատում (ոչ մի մեռած պիքսել): Եվ այս ամենը ՝ առանց միկրոկոնտրոլեր միացնելու և որևէ ծրագիր գրելու:

Քայլ 4. Magic Hercules մոդուլ - Նոր ունիվերսալ լուծում թվային LED- ների համար

Չեմ կարծում, որ դեռ նման բան կար ՝ թվային LED- ները վերահսկել պարզ և սովորական SPI արձանագրության միջոցով, որը կարող է գործել ցանկացած հարթակում կամ միկրոկոնտրոլերների ընտանիքում:

Իհարկե, թվային LED- ների վերահսկման բազմաթիվ եղանակներ կան, ոմանք ավելի օպտիմալ են, իսկ մյուսները `ոչ օպտիմալ: Magic Hercules մոդուլը մեկ այլ տարբերակ է և շատ գործնական ինձ համար: Կարծում եմ, որ ինչ -որ մեկին կարող է դուր գալ այս անսովոր լուծումը: Վերջերս ես բարձրացա crowdfunding հարթակ - kickstarter, որտեղ ես պատրաստեցի Magic Hercules մոդուլի ավելի լայն նկարագրություն մի քանի տեսանյութերում, ներառյալ, թե որքան հեշտ է դրա հետ աշխատել Arduino- ի, Nucleo (STM) - ի, Raspberry Pi- ի և AVR- ի և PIC- ի վրա: միկրոկոնտրոլերներ: Եթե ցանկանում եք աջակցել Magic Hercules նախագծին, ստուգեք սա.

My Magic Hercules մոդուլի նախագիծը kickstarter- ում

Ես պատրաստել եմ ծրագիր C լեզվով `աստղադիտակի պարզ էֆեկտ, որը հիմնված է սեղանի գործողությունների և բուֆերի հաջորդական ուղարկման վրա` հիմնական օղակում: Magic Hercules մոդուլի շնորհիվ ես կարողացա հեշտությամբ փոխանցել աղբյուրի կոդը այլ լեզուների և հարթակների `ստուգեք հաջորդ քայլերը` սկզբնաղբյուրները:

Քայլ 5. Magic Hercules մոդուլ Atmega32- ի և C- ի հետ

Պարզեցված դիագրամ պարունակող տեսանյութ, ATB 1.05a (AVR Atmega32) կապի ներկայացում, աղբյուրի ծածկագիր (Eclipse C/C ++ IDE- ում) և վերջնական էֆեկտ ՝ աստղադիտակի լույսի էֆեկտի տեսքով:

Տեսանյութի հղում youtube- ում

Քայլ 6. Magic Hercules մոդուլ Arduino- ի և Arduino C ++ - ի հետ

Պարզեցված դիագրամ պարունակող տեսանյութ, Arduino 2560 գրատախտակին կապի ներկայացում, Arduino IDE- ի աղբյուրի ծածկագիր և վերջնական էֆեկտ ՝ աստղադիտակի լույսի էֆեկտի տեսքով:

Տեսանյութի հղում youtube- ում

Քայլ 7. Magic Hercules մոդուլ PIC- ով և C- ով

Պարզեցված դիագրամ պարունակող տեսանյութ, ATB 1.05a- ի հետ կապի ներկայացում PIC վահանով (PIC24FJ64GA004 ինքնաթիռում), սկզբնաղբյուր MPLAB- ում և վերջնական էֆեկտ ՝ աստղադիտակի լուսավորության էֆեկտի տեսքով:

Տեսանյութի հղում youtube- ում

Քայլ 8. Magic Hercules մոդուլ ազնվամորի Pi- ի և Python- ի հետ

Պարզեցված դիագրամ պարունակող տեսանյութ, Raspberry Pi 4 -ի հետ կապի ներկայացում, Python- ում աղբյուրի ծածկագիր և վերջնական էֆեկտ ՝ աստղադիտակի լույսի էֆեկտի տեսքով:

Տեսանյութի հղում youtube- ում

Քայլ 9. Magic Hercules Module With ARM - STM32 Nucleo և C

Պարզեցված դիագրամ պարունակող տեսանյութ, միացման ներկայացում STM32 Nucleo տախտակի վրա, աղբյուրի կոդ STM32CubeIDE- ում և վերջնական էֆեկտ ՝ աստղադիտակի լուսավորության էֆեկտի տեսքով:

Տեսանյութի հղում youtube- ում

Քայլ 10:

Կարծում եմ, որ ՄՀ-ն կարող է ծայրահեղ սկսնակների համար հարմար մոդուլ լինել ՝ անկախ նրանց օգտագործած հարթակից և լեզվից: Բավական է իմանալ SPI- ի հայտնի արձանագրությունը, և հնարավորությունը սկսել ստուգել, թե արդյոք թվային LED ժապավենը ընդհանրապես աշխատում է, և ինչ գույնի հաջորդականություն ունի դա միայն գումարած է:

Եթե ցանկանում եք մասնակցել իմ նախագծին kickstarter- ով, ապա ստուգեք այս հղումը.

My Magic Hercules մոդուլի նախագիծը kickstarter- ում