中级
30 分钟

使用WS2812和STM32F446RE照亮、动画和激发灵感

像素苏醒!

10x10 RGB Click with Nucleo 64 with STM32F446RE MCU

已发布 10月 08, 2024

点击板

10x10 RGB Click

开发板

Nucleo 64 with STM32F446RE MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F446RE

我们的解决方案采用了一个由100个“智能”RGB元素组成的10x10显示矩阵,将您的创意想法转化为令人着迷的视觉效果,使其成为动态显示、动画和交互式演示的终极选择。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

10x10 RGB Click基于WS2812,这是一种来自Worldsemi的智能控制LED光源。其外观采用了最新的MOLDING封装技术,控制电路和RGB芯片集成在2020封装元件中。内部包括智能数字端口数据锁存器和信号重塑放大驱动电路。它还包括精密的内部振荡器和电压可编程恒流控制部分,确保一致的像素点光色高度。数据传输协议采用单个NZR通信模式。在像素上电复位后,DIN端口从控制器接收数据,第一个像素收集初始的24位数据然后发送到内部数据锁存器,通过内部信号重塑放大电路重塑的其他数据发送到下一个级联像素通过DO端口。对于每个像素

的传输后,信号减少24位。像素采用自动重塑传输技术,使像素级联数量不受信号传输速度限制,只取决于信号传输的速度。复位时间>280μs,它不会在中断时导致错误复位,支持较低频率和廉价的MCU。刷新频率更新到2KHz,低帧频率和无闪烁出现在高清摄像机中,它提高了优秀的显示效果。LED具有低驱动电压、环保节能、高亮度、大散射角、良好的一致性、低功耗、长寿命等优点。控制芯片集成在LED上方,电路更简单、体积更小、安装更方便。10x10 RGB Click可以用于许多应用,如全彩模块、全彩软灯带、LED装饰照明、室内/室外LED不规

则屏幕、游戏机和游乐设备等。mikroBUS™上的INT引脚,在这个Click板上标记为DO,允许级联多个10x10 RGB click设备。它简单地将数据线路由回mikroBUS™,允许它被再次用于下一个10x10 RGB click,以此类推。整个链的长度仅受通信速度的限制,需要扫描所有LED设备,以保持合理的刷新速度。这个Click板只能使用3.3V逻辑电压电平操作。在使用不同逻辑电平的MCU之前,必须进行适当的逻辑电压电平转换。此外,它配备了一个包含函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

10x10 RGB Click top side image
10x10 RGB Click bottom side image

功能概述

开发板

Nucleo-64 搭载 STM32F446RE MCU 提供了一种经济高效且灵活的平台,供开发者探索新想法并原型设计他们的项目。该板利用 STM32 微控制器的多功能性,使用户能够为他们的项目选择最佳的性能与功耗平衡。它配备了 LQFP64 封装的 STM32 微控制器,并包含了如用户 LED(同时作为 ARDUINO® 信号)、用户和复位按钮,以及 32.768kHz 晶体振荡器用于精确的计时操作等基本组件。Nucleo-64 板设计考虑到扩展性和灵活性,它特有的 ARDUINO® Uno

V3 扩展连接器和 ST morpho 扩展引脚头,提供了对 STM32 I/O 的完全访问,以实现全面的项目整合。电源供应选项灵活,支持 ST-LINK USB VBUS 或外部电源,确保在各种开发环境中的适应性。该板还配备了一个具有 USB 重枚举功能的板载 ST-LINK 调试器/编程器,简化了编程和调试过程。此外,该板设计旨在简化高级开发,它的外部 SMPS 为 Vcore 逻辑供电提供高效支持,支持 USB 设备全速或 USB SNK/UFP 全速,并内置加密功能,提升了项目的功效

和安全性。通过外部 SMPS 实验的专用连接器、 用于 ST-LINK 的 USB 连接器以及 MIPI® 调试连接器,提供了更多的硬件接口和实验可能性。开发者将通过 STM32Cube MCU Package 提供的全面免费软件库和示例得到广泛支持。这些,加上与多种集成开发环境(IDE)的兼容性,包括 IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM 和 STM32CubeIDE,确保了流畅且高效的开发体验,使用户能够充分利用 Nucleo-64 板在他们的项目中的能力。

Nucleo 64 with STM32F446RE MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

512

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

131072

你完善了我!

配件

Click Shield for Nucleo-64 配备了两个专有的 mikroBUS™ 插座,使得所有的 Click board™ 设备都可以轻松地与 STM32 Nucleo-64 开发板连接。这样,Mikroe 允许其用户从不断增长的 Click boards™ 范围中添加任何功能,如 WiFi、GSM、GPS、蓝牙、ZigBee、环境传感器、LED、语音识别、电机控制、运动传感器等。您可以使用超过 1537 个 Click boards™,这些 Click boards™ 可以堆叠和集成。STM32 Nucleo-64 开发板基于 64 引脚封装的微控制器,采用 32 位 MCU,配备 ARM Cortex M4 处理器,运行速度为 84MHz,具有 512Kb Flash 和 96KB SRAM,分为两个区域,顶部区域代表 ST-Link/V2 调试器和编程器,而底部区域是一个实际的开发板。通过 USB 连接方便地控制和供电这些板子,以便直接对 Nucleo-64 开发板进行编程和高效调试,其中还需要额外的 USB 线连接到板子上的 USB 迷你接口。大多数 STM32 微控制器引脚都连接到了板子左右边缘的 IO 引脚上,然后连接到两个现有的 mikroBUS™ 插座上。该 Click Shield 还有几个开关,用于选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平和 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器,使用任何 Click board™,无论 Click board™ 是否在 3.3V 或 5V 逻辑电压电平下运行。一旦将 STM32 Nucleo-64 开发板与我们的 Click Shield for Nucleo-64 连接,您就可以访问数百个工作于 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的 Click boards™。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
NC
NC
3.3V
Ground
GND
GND
Data Input
PC8
PWM
Data Output
PC14
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

10x10 RGB Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo 64 with STM32F446RE MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly
Nucleo 64 with STM32F401RE MCU front image hardware assembly
LTE IoT 5 Click front image hardware assembly
Prog-cut 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
Clicker 4 for STM32F4 HA 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

软件支持

库描述

该库包含 10x10 RGB Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • c10x10rgb_display_image - 此函数从指定的demo_image地址显示图像。

  • c10x10rgb_display_byte - 此函数显示指定的字节。

  • c10x10rgb_display_string - 此函数显示指定的字符串。

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 
 * \brief 10x10 RGB Click example
 * 
 * # Description
 * This example showcases how to initialize, configure and use the 10x10 RGB Click module. The
 * Click has a 10 by 10 RGB LED matrix which can be programmed to show different colors or even
 * images. LED elements that form the matrix communicate by a single line with the host MCU.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * This function initializes and configures the Click board.
 * 
 * ## Application Task  
 * This function first displays 3 chars { R, G, B }, the string "MIKROE", the company logo and
 * a rainbow in the end.
 * 
 * @note
 * Make sure the logic delays are defined for your system in the c10x10rgb_delays.h file.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "c10x10rgb.h"
#include "c10x10rgb_delays.h"

// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES

static c10x10rgb_t c10x10rgb;

const uint32_t MIKROE_IMAGE[ 100 ] =
{
    0x000000,0x000000,0x000000,0x000000,0x000000,0x000000,0x000000,0x000000,0x000000,0x000000,
    0x000000,0x000000,0x000000,0x000000,0x000000,0x000000,0x000000,0x000000,0x000000,0x000000,
    0x000000,0x000000,0x181800,0x181800,0x181800,0x181800,0x181800,0x181800,0x181800,0x000000,
    0x000000,0x181800,0x000000,0x000000,0x000000,0x000000,0x000000,0x000000,0x000000,0x000000,
    0x000000,0x181800,0x181800,0x181800,0x181800,0x181800,0x181800,0x181800,0x181800,0x000000,
    0x000000,0x181800,0x181800,0x181800,0x181800,0x181800,0x181800,0x181800,0x181800,0x000000,
    0x000000,0x181800,0x000000,0x000000,0x000000,0x000000,0x000000,0x000000,0x000000,0x000000,
    0x000000,0x000000,0x181800,0x181800,0x181800,0x181800,0x181800,0x181800,0x181800,0x000000,
    0x000000,0x000000,0x000000,0x000000,0x000000,0x000000,0x000000,0x000000,0x000000,0x000000,
    0x000000,0x000000,0x000000,0x000000,0x000000,0x000000,0x000000,0x000000,0x000000,0x000000
};

static c10x10rgb_byte_t scroll_data_obj[ 6 ] =
{
    { 'M', C10X10RGB_COLOR_OFF, C10X10RGB_COLOR_YELLOW_25, C10X10RGB_SCROLL_ROTATE_V },
    { 'I', C10X10RGB_COLOR_OFF, C10X10RGB_COLOR_YELLOW_25, C10X10RGB_SCROLL_ROTATE_V },
    { 'K', C10X10RGB_COLOR_OFF, C10X10RGB_COLOR_YELLOW_25, C10X10RGB_SCROLL_ROTATE_V },
    { 'R', C10X10RGB_COLOR_OFF, C10X10RGB_COLOR_YELLOW_25, C10X10RGB_SCROLL_ROTATE_V },
    { 'O', C10X10RGB_COLOR_OFF, C10X10RGB_COLOR_YELLOW_25, C10X10RGB_SCROLL_ROTATE_V },
    { 'E', C10X10RGB_COLOR_YELLOW_25, C10X10RGB_COLOR_OFF, C10X10RGB_SCROLL_ROTATE_V }
};

static uint16_t scroll_speed_ms = 100;
static uint8_t scroll_data_len = 6;

static c10x10rgb_byte_t rgb_data_byte[ 3 ] =
{
    { 'R', C10X10RGB_COLOR_RED_25, C10X10RGB_COLOR_OFF, C10X10RGB_BYTE_ROTATE_H_UP },
    { 'G', C10X10RGB_COLOR_OFF, C10X10RGB_COLOR_GREEN_25, C10X10RGB_BYTE_ROTATE_H_UP },
    { 'B', C10X10RGB_COLOR_BLUE_25, C10X10RGB_COLOR_OFF, C10X10RGB_BYTE_ROTATE_H_UP }
};

static uint8_t rainbow_brightness = 10;
static uint16_t rainbow_speed_ms = 20;                                                 

// ------------------------------------------------------- ADDITIONAL FUNCTIONS

static void logic_zero ( void )
{
    hal_ll_gpio_set_pin_output( &c10x10rgb.di_pin.pin );
    DELAY_TOH;
    hal_ll_gpio_clear_pin_output( &c10x10rgb.di_pin.pin );
    DELAY_TOL;
}

static void logic_one ( void )
{
    hal_ll_gpio_set_pin_output( &c10x10rgb.di_pin.pin );
    DELAY_T1H;
    hal_ll_gpio_clear_pin_output( &c10x10rgb.di_pin.pin );
    DELAY_T1L;
}

// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS

void application_init ( void )
{
    c10x10rgb_cfg_t cfg;

    //  Click initialization.
    c10x10rgb_cfg_setup( &cfg, &logic_zero, &logic_one );
    C10X10RGB_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    c10x10rgb_init( &c10x10rgb, &cfg );

    c10x10rgb_fill_screen( &c10x10rgb, C10X10RGB_COLOR_OFF );
    Delay_ms ( 1000 );
}

void application_task ( void )
{
    c10x10rgb_display_byte ( &c10x10rgb, &rgb_data_byte[ 0 ] );
    Delay_ms ( 1000 );
    c10x10rgb_display_byte ( &c10x10rgb, &rgb_data_byte[ 1 ] );
    Delay_ms ( 1000 );
    c10x10rgb_display_byte ( &c10x10rgb, &rgb_data_byte[ 2 ] );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    
    c10x10rgb_display_string( &c10x10rgb, &scroll_data_obj, scroll_data_len, scroll_speed_ms );
    Delay_ms ( 1000 );
    c10x10rgb_display_image( &c10x10rgb, &MIKROE_IMAGE[ 0 ] );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    c10x10rgb_demo_rainbow( &c10x10rgb, rainbow_brightness, rainbow_speed_ms );
    Delay_ms ( 1000 );
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

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

额外支持

资源

喜欢这个项目吗?

'购买此套件' 按钮会直接带您进入购物车,您可以在购物车中轻松添加或移除产品。