中级
30 分钟

使用 NCP5623B 和 STM32F031K6 解锁全色域。

用光彩点亮世界。

RGB Driver Click with Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU

已发布 10月 01, 2024

点击板

RGB Driver Click

开发板

Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F031K6

通过提供对 RGB LED 灯条、灯具和各种 RGB LED 应用的精确控制,释放您的创造力,让您用迷人的色彩照亮您的世界。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

RGB Driver Click 基于 ON Semiconductors 的 NCP5623B,这是一款通过 I2C 接口控制的三重输出 RGB LED 驱动器。此 IC 配备内部 DC/DC 转换器,作为高效电荷泵,为所有三个 LED 段供电。每个 LED 段的电流流通过与每个通道相关的内部电流镜调节,并由板载电阻器限制在约 20mA。为了接口需要比 NCP5623B 能提供的更高电压和电流的 LED 灯条和类似 LED 设备,Click board™ 使用了额外的功率 MOSFET 元件。它使用 STD20NF06LT4 N 通道功率 MOSFET,具有非常低的 RDSON 0.03Ω,额定电压高达 60V。实际上,最大负载将由功耗决定,但考虑到低 RDSON 值,即使没有额外的散热器,这些 MOSFET 也应能承受合理的电流量。NCP5623B IC 包含三个集成 PWM 结构,每个通道一个。PWM 信号用于调制来

自 DC/DC 转换器的电流。此电流的强度可以通过 I2C 寄存器设置。由于在 IC 的输出级连接了 MOSFET 而不是 LED,改变电流不会影响连接的 LED 亮度。因此,唯一改变连接 LED 亮度的方法是控制每个 LED 通道的内部 PWM 结构的占空比。有五个位用于控制内部 PWM 的占空比,每个通道有 32 个颜色步长。由于驱动 IC 的输出驱动器从内部电荷泵 DC/DC 转换器中汲取电流,因此使用了附加的 P 通道低功率 MOSFET 来驱动 N 通道功率 MOSFET 的栅极。这允许电流从外部电源源、连接的负载(LED)通过功率 MOSFET 流到地。这种配置允许比单独使用 NCP5623B 更高的电压和电流比率。LED 通道的阳极连接到外部电源的正轨(标记为 VLED),而红色、绿色和蓝色通道的阴极分别连接到标记为 R、G 和 B 的端子。外部电

源电压由 LED 的要求决定。例如,如果连接的 LED 灯条需要 12V,则连接的外部电源电压也应为 12V。外部电源电压应保持在 60V 以下,因为这是输出 MOSFET 的击穿电压。IC 的 SCL 和 SDA 线连接到 mikroBUS™,允许与主机 MCU 的安全简单连接。Click board™ 能够与 3.3V 和 5V MCU 接口。这可以通过将标记为 VCC SEL 的小型 SMD 跳线切换到所需位置来完成,选择适当的逻辑电压水平。输出螺钉端子用于安全连接 LED 电源以及 R、G 和 B LED 通道。此 Click board™ 可以选择 3.3V 或 5V 逻辑电压水平,通过 VCC SEL 跳线选择。这使得 3.3V 和 5V MCU 都能正确使用通信线。此外,此 Click board™ 配备了一个包含易于使用的函数和示例代码的库,可以作为进一步开发的参考。

RGB Driver Click hardware overview image

功能概述

开发板

Nucleo 32开发板搭载STM32F031K6 MCU,提供了一种经济且灵活的平台,适用于使用32引脚封装的STM32微控制器进行实验。该开发板具有Arduino™ Nano连接性,便于通过专用扩展板进行功能扩展,并且支持mbed,使其能够无缝集成在线资源。板载集成

ST-LINK/V2-1调试器/编程器,支持通过USB重新枚举,提供三种接口:虚拟串口(Virtual Com port)、大容量存储和调试端口。该开发板的电源供应灵活,可通过USB VBUS或外部电源供电。此外,还配备了三个LED指示灯(LD1用于USB通信,LD2用于电源

指示,LD3为用户可控LED)和一个复位按钮。STM32 Nucleo-32开发板支持多种集成开发环境(IDEs),如IAR™、Keil®和基于GCC的IDE(如AC6 SW4STM32),使其成为开发人员的多功能工具。

Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M0

MCU 内存 (KB)

32

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

32

RAM (字节)

4096

你完善了我!

配件

Click Shield for Nucleo-32是扩展您的开发板功能的理想选择,专为STM32 Nucleo-32引脚布局设计。Click Shield for Nucleo-32提供了两个mikroBUS™插座,可以添加来自我们不断增长的Click板™系列中的任何功能。从传感器和WiFi收发器到电机控制和音频放大器,我们应有尽有。Click Shield for Nucleo-32与STM32 Nucleo-32开发板兼容,为用户提供了一种经济且灵活的方式,使用任何STM32微控制器快速创建原型,并尝试各种性能、功耗和功能的组合。STM32 Nucleo-32开发板无需任何独立的探针,因为它集成了ST-LINK/V2-1调试器/编程器,并随附STM32全面的软件HAL库和各种打包的软件示例。这个开发平台为用户提供了一种简便且通用的方式,将STM32 Nucleo-32兼容开发板与他们喜欢的Click板™结合,应用于即将开展的项目中。

Click Shield for Nucleo-32 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
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PB6
SCL
I2C Data
PB7
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

RGB Driver Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Nucleo-144 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-144 front image hardware assembly
Nucleo 144 with STM32L4A6ZG MCU front image hardware assembly
Stepper 22 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Stepper 22 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
STM32 M4 Clicker HA MCU/Select 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

该库包含用于 RGB Driver Click 驱动程序的 API。

Key functions:

  • rgbdriver_set_rgb_color - 通过红色、绿色和蓝色参数设置 RGB LED 的颜色

  • rgbdriver_set_color - 设置颜色的功能

  • rgbdriver_shut_down - 关闭设备的功能

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 
 * \brief RgbDriver Click example
 * 
 * # Description
 * This application sets the brightness over RGB value.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes driver and logger, and configures the Click board.
 * 
 * ## Application Task  
 * Changes the color of RGB LED tape connected to the Click board every 2 seconds.
 * The name of the selected color will be displayed on USB UART.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "rgbdriver.h"

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

static rgbdriver_t rgbdriver;
static log_t logger;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    rgbdriver_cfg_t cfg;

    /** 
     * 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.

    rgbdriver_cfg_setup( &cfg );
    RGBDRIVER_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    rgbdriver_init( &rgbdriver, &cfg );
    Delay_ms ( 1000 );
    
    rgbdriver_default_cfg( &rgbdriver );
    Delay_ms ( 100 );
}

void application_task ( void )
{
    rgbdriver_set_color( &rgbdriver, RGBDRIVER_COLOR_RED_LOW_INTENSITY );
    log_printf( &logger, "\r\n--- RED ---\r\n" );
    Delay_1sec( );
    Delay_1sec( );
    rgbdriver_set_color( &rgbdriver, RGBDRIVER_COLOR_ORANGE_LOW_INTENSITY );
    log_printf( &logger, "--- ORANGE ---\r\n" );
    Delay_1sec( );
    Delay_1sec( );
    rgbdriver_set_color( &rgbdriver, RGBDRIVER_COLOR_YELLOW_LOW_INTENSITY );
    log_printf( &logger, "--- YELLOW ---\r\n" );
    Delay_1sec( );
    Delay_1sec( );
    rgbdriver_set_color( &rgbdriver, RGBDRIVER_COLOR_GREEN_LOW_INTENSITY );
    log_printf( &logger, "--- GREEN ---\r\n" );
    Delay_1sec( );
    Delay_1sec( );
    rgbdriver_set_color( &rgbdriver, RGBDRIVER_COLOR_BLUE_LOW_INTENSITY );
    log_printf( &logger, "--- BLUE ---\r\n" );
    Delay_1sec( );
    Delay_1sec( );
    rgbdriver_set_color( &rgbdriver, RGBDRIVER_COLOR_WHITE_LOW_INTENSITY );
    log_printf( &logger, "--- WHITE ---\r\n" );
    Delay_1sec( );
    Delay_1sec( );
    rgbdriver_set_color( &rgbdriver, RGBDRIVER_COLOR_PURPLE_LOW_INTENSITY );
    log_printf( &logger, "--- PURPLE ---\r\n" );
    Delay_1sec( );
    Delay_1sec( );
}

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

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