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30 分钟

使用TLC5947和ATmega328P实现惊艳的色彩混合

点亮您的生活,照亮您的世界

LED Driver 18 Click with Arduino UNO Rev3

已发布 6月 24, 2024

点击板

LED Driver 18 Click

开发板

Arduino UNO Rev3

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

ATmega328P

相信我们可靠且创新的 LED 驱动解决方案,它能为您的照明项目注入活力,为您的所有 LED 照明需求提供无与伦比的性能和效率。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

LED Driver 18 Click 基于 TLC5947,这是来自德州仪器的 24 通道 12 位 PWM LED 驱动器。每个通道支持多个串联连接到 LED 端子的 LED,并通过串行接口端口具有可单独调节的 4096 步 PWM 灰度亮度控制。所有 24 个通道的可编程电流值通过 AD5171(一种 I2C 可配置的数字电位器)实现,每个通道的最大 LED 电流为 30mA。TLC5947 还具有内置的热关断功能,在过温条件下关闭所有输出驱动

器。当温度恢复正常时,所有通道自动重新启动。LED Driver 18 Click 通过寄存器可选择的标准 SPI 接口与 MCU 通信,支持高达 30MHz 的高时钟速度以获得最佳性能。除了接口信号外,TLC5947 还使用 mikroBUS™ 插座的另一个信号。路由到 mikroBUS™ 插座的 EN 引脚的使能信号提供关闭所有恒流输出的能力。当 EN 引脚处于高电平状态时,所有通道(0-23)被强制关闭,灰度 PWM 计时控

制器初始化,灰度计数器复位为 0。当 EN 引脚处于低电平状态时,灰度 PWM 计时控制器控制所有 LED 通道。此 Click board™ 可以在 3.3V 或 5V 逻辑电压水平下运行,通过 VCC SEL 跳线选择。这样,3.3V 和 5V 的 MCU 都可以正确使用通信线路。此外,该 Click board™ 配备了包含易于使用的函数和示例代码的库,可作为进一步开发的参考。

LED Driver 18 Click top side image
LED Driver 18 Click bottom side image

功能概述

开发板

Arduino UNO 是围绕 ATmega328P 芯片构建的多功能微控制器板。它为各种项目提供了广泛的连接选项,具有 14 个数字输入/输出引脚,其中六个支持 PWM 输出,以及六个模拟输入。其核心组件包括一个 16MHz 的陶瓷谐振器、一个 USB 连接器、一个电

源插孔、一个 ICSP 头和一个复位按钮,提供了为板 子供电和编程所需的一切。UNO 可以通过 USB 连接到计算机,也可以通过 AC-to-DC 适配器或电池供电。作为第一个 USB Arduino 板,它成为 Arduino 平台的基准,"Uno" 符号化其作为系列首款产品的地

位。这个名称选择,意为意大利语中的 "一",是为了 纪念 Arduino Software(IDE)1.0 的推出。最初与 Arduino Software(IDE)版本1.0 同时推出,Uno 自此成为后续 Arduino 发布的基础模型,体现了该平台的演进。

Arduino UNO Rev3 double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

AVR

MCU 内存 (KB)

32

硅供应商

Microchip

引脚数

28

RAM (字节)

2048

你完善了我!

配件

Click Shield for Arduino UNO 具有两个专有的 mikroBUS™ 插座,使所有 Click board™ 设备能够轻松与 Arduino UNO 板进行接口连接。Arduino UNO 是一款基于 ATmega328P 的微控制器开发板,为用户提供了一种经济实惠且灵活的方式来测试新概念并构建基于 ATmega328P 微控制器的原型系统,结合了性能、功耗和功能的多种配置选择。Arduino UNO 具有 14 个数字输入/输出引脚(其中 6 个可用作 PWM 输出)、6 个模拟输入、16 MHz 陶瓷谐振器(CSTCE16M0V53-R0)、USB 接口、电源插座、ICSP 头和复位按钮。大多数 ATmega328P 微控制器的引脚都连接到开发板左右两侧的 IO 引脚,然后再连接到两个 mikroBUS™ 插座。这款 Click Shield 还配备了多个开关,可执行各种功能,例如选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平,以及选择 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外,用户还可以通过现有的双向电平转换电压转换器使用任何 Click board™,无论 Click board™ 运行在 3.3V 还是 5V 逻辑电压电平。一旦将 Arduino UNO 板与 Click Shield for Arduino UNO 连接,用户即可访问数百种 Click board™,并兼容 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的设备。

Click Shield for Arduino UNO accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
SPI Chip Select
PB2
CS
SPI Clock
PB5
SCK
SPI Data OUT
PB4
MISO
SPI Data IN
PB3
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Channels Enable
PD6
PWM
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PC5
SCL
I2C Data
PC4
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

LED Driver 18 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Arduino UNO front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Arduino UNO Rev3作为您的开发板开始。

Click Shield for Arduino UNO front image hardware assembly
Arduino UNO Rev3 front image hardware assembly
Charger 27 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Charger 27 Click complete accessories setup image hardware assembly
Board mapper by product8 hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
Necto image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Arduino UNO MCU Step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step hardware assembly

实时跟踪您的结果

应用程序输出

1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持

库描述

该库包含 LED Driver 18 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • leddriver18_set_output_pwm - LED Driver 18 设置输出通道 PWM 值功能

  • leddriver18_write_config - LED Driver 18 写入配置功能

  • leddriver18_set_cc_output - LED Driver 18 设置恒流输出功能

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * @file main.c
 * @brief LED Driver 18 Click example
 *
 * # Description
 * This library contains API for LED Driver 18 Click driver. 
 * The library initializes and defines the I2C bus drivers to 
 * write and read data for setting constant current output, 
 * as well as the default configuration for a PWM output value 
 * of the OUT pins.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and performs default configuration and sets 
 * the device in output enabled mode.
 *
 * ## Application Task
 * This example demonstrates the use of the LED Driver 18 Click board by 
 * changing PWM values for all output from a minimum value to 
 * maximum value and back to minimum controlling the brightness of the 
 * LEDs in the process.
 *
 * @author Stefan Ilic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "leddriver18.h"

static leddriver18_t leddriver18;
static log_t logger;

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    leddriver18_cfg_t leddriver18_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, " Application Init " );

    // Click initialization.
    leddriver18_cfg_setup( &leddriver18_cfg );
    LEDDRIVER18_MAP_MIKROBUS( leddriver18_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( I2C_MASTER_ERROR == leddriver18_init( &leddriver18, &leddriver18_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( LEDDRIVER18_ERROR == leddriver18_default_cfg ( &leddriver18 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    float pwm_val;

    for ( int8_t  n_cnt = 0; n_cnt <= 100; n_cnt += 10 )
    {
        for ( uint8_t out_cnt = 0; out_cnt < LEDDRIVER18_MAX_OUTPUT_NUM; out_cnt++ )
        {
            leddriver18_set_output_pwm( out_cnt, n_cnt );
        }
        pwm_val = leddriver18_get_output_pwm( 0 );
        log_printf( &logger, " PWM value: %.2f \r\n", pwm_val );
        leddriver18_write_config( &leddriver18 );
        Delay_ms( 200 );
    }
    for ( int8_t  n_cnt = 100; n_cnt >= 10; n_cnt -= 10 )
    {
        for ( uint8_t out_cnt = 0; out_cnt < LEDDRIVER18_MAX_OUTPUT_NUM; out_cnt++ )
        {
            leddriver18_set_output_pwm( out_cnt, n_cnt );
        }
        pwm_val = leddriver18_get_output_pwm( 0 );
        log_printf( &logger, " PWM value: %.2f \r\n", pwm_val );
        leddriver18_write_config( &leddriver18 );
        Delay_ms( 200 );
    }
}

void main ( void ) 
{
    application_init( );

    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

资源

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