初学者
10 分钟

使用LP5812和STM32G474RE通过可定制的灯光效果提升用户体验

用四个RGB LED为您的项目带来动态和可定制的灯光效果

1x4 RGB Click with Nucleo 64 with STM32G474RE MCU

已发布 11月 08, 2024

点击板

1x4 RGB Click

开发板

Nucleo 64 with STM32G474RE MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32G474RE

通过颜色编码照明在各种应用中创建状态指示器、视觉提示和反馈

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

1x4 RGB Click 基于德州仪器的 LP5812,这是一款先进的 RGB LED 驱动器。该组件管理四个板载 RGB LED(CLV1A-FKB-CJ1M1F1BB7R4S3),具有自主动画引擎。LP5812 在最大 LED 电流设置为 25.5mA 的情况下,具有大约 0.4mA 的超低工作电流。当所有 LED 都关闭时,设备进入待机模式,以尽量减少功耗,同时保留数据。其自主动画引擎允许无需控制器的亮度控制命令即可实现生动和动态的照明效果,使其非常适合用于便携和可穿戴电子设备、游戏、家庭娱乐、物联网、网络和工业 HMI 等应用。1x4 RGB Click 采用独特设计格式,支持 MIKROE 新引入的 

"Click Snap" 功能。与标准版 Click 板不同,该功能允许通过断开 PCB 使主 IC 区域可移动,开创了许多新的实现可能性。得益于 Snap 功能,LP5812 可以通过直接访问标记为 1-8 的引脚信号自主运行。此外,Snap 部分包括指定和固定的螺丝孔位置,使用户能够将 Snap 板固定在所需位置。该 Click 板™ 使用标准的 2 线 I2C 接口与主 MCU 通信,支持 Fast mode Plus,时钟频率高达 1MHz。它还支持模拟和 PWM 调光。模拟调光提供 256 级调整每个 LED 输出电流,而 PWM 调光通过 8 位可配置 PWM 发生器实现平滑的亮度控制。SYC 引脚可以用作 PWM 时钟输

入或输出,允许多个 1x4 RGB Click 板使用一个 LP5812 设备或外部控制器的单个时钟信号同步其动画。为了增强视觉性能,可以为单个 LED 激活可选的指数 PWM 调光,提供更适合人眼的体验。该 Click 板™ 可以通过 VCC SEL 跳线选择使用 3.3V 或 5V 逻辑电压水平。这使得 3.3V 和 5V 的 MCU 都可以正确使用通信线路。此外,该 Click 板™ 配有一个包含易于使用的函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

1x4 RGB Click hardware overview image

功能概述

开发板

Nucleo-64 搭载 STM32G474R 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 STM32G474RE MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

STM32G474RE front image

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

512

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

128k

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
ID COMM
PB12
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
PWM Clock
PC8
PWM
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PB8
SCL
I2C Data
PB9
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

1x4 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 STM32G474RE MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly
Nucleo 64 with STM32G474RE MCU front image hardware assembly
BarGraph 5 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Nucleo-64 with STM32GXXX MCU MB 1 Micro B Conn - upright/background 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

实时跟踪您的结果

通过调试模式的应用程序输出

1. 一旦代码示例加载完成,按下 "DEBUG" 按钮将启动构建过程,并将其编程到创建的设置上,然后进入调试模式。

2. 编程完成后,IDE 中将出现一个带有各种操作按钮的标题。点击绿色的 "PLAY" 按钮开始读取通过 Click board™ 获得的结果。获得的结果将在 "Application Output" 标签中显示。

DEBUG_Application_Output

软件支持

库描述

该库包含 pH Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • c1x4rgb_set_rgb_color - 此功能通过 I2C 串行接口为选定的 LED 设置所需的 RGB 颜色值。

  • c1x4rgb_enable_leds - 此功能通过 I2C 串行接口打开所需的 LED。

  • c1x4rgb_set_tmc_mode - 此功能通过 I2C 串行接口将所需的 LED 驱动模式配置为 TCM 1/2/3/4 扫描。

开源

代码示例

这个示例可以在 NECTO Studio 中找到。欢迎下载代码,或者您也可以复制下面的代码。

/*!
 * @file main.c
 * @brief 1x4 RGB Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of the 1x4 RGB Click board
 * by controlling the color of the LEDs [LD1-LD4].
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initialization of I2C module and log UART.
 * After driver initialization, the app executes a default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * The demo example shows the color change of four RGB LEDs, 
 * starting with red color, through green and blue, and ending with white.
 * These LEDs actually consist of three single-colored LEDs 
 * (Red-Green-Blue) in a single package. 
 * Various colors can be reproduced by mixing the intensity of each LED.
 *
 * @author Nenad Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "c1x4rgb.h"

static c1x4rgb_t c1x4rgb;
static log_t logger;

// Demo RGB color intensity
#define DEMO_COLOR_INT_0        0
#define DEMO_COLOR_INT_100      100 

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    c1x4rgb_cfg_t c1x4rgb_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.
    c1x4rgb_cfg_setup( &c1x4rgb_cfg );
    C1X4RGB_MAP_MIKROBUS( c1x4rgb_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( I2C_MASTER_ERROR == c1x4rgb_init( &c1x4rgb, &c1x4rgb_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( C1X4RGB_ERROR == c1x4rgb_default_cfg ( &c1x4rgb ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
    Delay_ms ( 1000 );
}

void application_task ( void ) 
{
    log_printf( &logger, "\r\n\n RED: " );
    for ( uint8_t led_pos = C1X4RGB_LED_POS_LD1; led_pos <= C1X4RGB_LED_POS_LD4; led_pos++ )
    {
        if ( C1X4RGB_OK == c1x4rgb_set_rgb_color( &c1x4rgb, led_pos, DEMO_COLOR_INT_100, 
                                                                     DEMO_COLOR_INT_0, 
                                                                     DEMO_COLOR_INT_0 ) )
        {
            log_printf( &logger, " LD%d ", ( uint16_t ) led_pos );
            Delay_ms ( 100 );
        }
    }

    log_printf( &logger, "\r\n GREEN: " );
    for ( uint8_t led_pos = C1X4RGB_LED_POS_LD1; led_pos <= C1X4RGB_LED_POS_LD4; led_pos++ )
    {
        if ( C1X4RGB_OK == c1x4rgb_set_rgb_color( &c1x4rgb, led_pos, DEMO_COLOR_INT_0, 
                                                                     DEMO_COLOR_INT_100, 
                                                                     DEMO_COLOR_INT_0 ) )
        {
            log_printf( &logger, " LD%d ", ( uint16_t ) led_pos );
            Delay_ms ( 100 );
        }
    }

    log_printf( &logger, "\r\n BLUE: " );
    for ( uint8_t led_pos = C1X4RGB_LED_POS_LD1; led_pos <= C1X4RGB_LED_POS_LD4; led_pos++ )
    {
        if ( C1X4RGB_OK == c1x4rgb_set_rgb_color( &c1x4rgb, led_pos, DEMO_COLOR_INT_0, 
                                                                     DEMO_COLOR_INT_0, 
                                                                     DEMO_COLOR_INT_100 ) )
        {
            log_printf( &logger, " LD%d ", ( uint16_t ) led_pos );
            Delay_ms ( 100 );
        }
    }

    log_printf( &logger, "\r\n WHITE:" );
    for ( uint8_t led_pos = C1X4RGB_LED_POS_LD1; led_pos <= C1X4RGB_LED_POS_LD4; led_pos++ )
    {
        if ( C1X4RGB_OK == c1x4rgb_set_rgb_color( &c1x4rgb, led_pos, DEMO_COLOR_INT_100, 
                                                                     DEMO_COLOR_INT_100, 
                                                                     DEMO_COLOR_INT_100 ) )
        {
            log_printf( &logger, " LD%d ", ( uint16_t ) led_pos );
            Delay_ms ( 100 );
        }
    }
}

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

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资源

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