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使用 NCP5623B 和 STM32G431RB 创建各种 RGB 灯光动画和图案。

释放色彩光谱!

Led Driver 3 Click with Nucleo 64 with STM32G431RB MCU

已发布 11月 08, 2024

点击板

Led Driver 3 Click

开发板

Nucleo 64 with STM32G431RB MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32G431RB

通过我们的RGB驱动器,在您的产品中增强用户体验,实现定制的色彩方案和情绪增强的照明效果。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

LED Driver 3 Click基于ON Semiconductors的NCP5623B,这是一个通过I2C协议控制的三输出RGB LED驱动器。该集成电路具有内部DC/DC转换器,可作为高效率电荷泵,为所有三个LED段提供所需的直流电压。每个LED段的电流流动由与每个通道相关联的内部电流镜控制。渐变调光功能允许轻松调整RGB LED的亮度。通过简单的I2C命令,可以触发向上或向下的调光。调光会影响LED段的电流,但内部电流限制器不会超过由板载电阻设置的最大允许电流。集成的PWM使用五位,有32个步骤来覆盖相关LED通道的完整调制范围(0到100%)。0x00h的值将完全关闭相关的LED,而

0x1Fh将LED设置为编程的LED电流值。最后三位(MSB)用于设置所需的命令寄存器:PWM1、PWM2、PWM3、调光方向、渐变调光、LED电流等。应注意,渐变调光功能通过改变LED电流强度来影响照明,而PWM通过改变脉冲宽度来影响相关的LED照明 - 例如,可以通过设置每个颜色分量的PWM调制来设置所需的颜色,然后通过渐变调光选项逐渐调暗或调亮最终颜色混合的亮度 - 同时影响所有LED段的电流。当不需要渐变调光时,还可以通过I2C接口设置LED段的电流的固定值。为了允许在3.3V和5V MCU上操作,LED Driver 3 Click使用了来自德州仪器的PCA9306,这是一个双向

I2C/SMBUS电压级转换器。这个IC允许点击板与3.3V和5V MCU进行接口。逻辑电压级转换是自动完成的,因此在这种情况下不需要SMD跳线。此电路需要3.3V和5V两种电源。点击板还配备有一个RGB LED。这是一个高亮度的RGB LED,具有广泛的视角,可以在最大电流下变得非常热和明亮。因此,必须小心不要触摸它或直接观察LED。来自I2C电平转换器的SCL1和SDA1线路被路由到标准的mikroBUS™ I2C引脚,标记为SCL和SDA。点击板™已经包含了上拉电阻,因此不需要额外的部件即可使用点击板。

LED Driver 3 Click top side image
LED Driver 3 Click bottom side image

功能概述

开发板

Nucleo-64 搭载 STM32G431RB 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 STM32G431RB MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

STM32G431RB front image

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

128

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

32k

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
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
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

Led Driver 3 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 STM32G431RB 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

这个库包含了 LED 驱动器 3 Click 驱动程序的 API。

关键函数:

  • leddriver3_set_rgb_color - 通过红色、绿色和蓝色的参数设置 RGB LED 的颜色。

  • leddriver3_set_color - 设置颜色。

  • leddriver3_set_timer - 设置增加或减少光线的定时器。

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 
 * \brief LedDriver3 Click example
 * 
 * # Description
 * This app changes color and intensity of light.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Driver initialize.
 * 
 * ## Application Task  
 * Changes color and intensity of light.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "leddriver3.h"

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

static leddriver3_t leddriver3;
static log_t logger;
static leddriver3_rgb_t rgb;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    leddriver3_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 ----\r\n" );

    //  Click initialization.

    leddriver3_cfg_setup( &cfg );
    LEDDRIVER3_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );

    if ( LEDDRIVER3_INIT_ERROR == leddriver3_init( &leddriver3, &cfg ) )
    {
        log_info( &logger, "---- Init Error ----\r\n" );
        log_info( &logger, "---- Run program again ----\r\n" );

        for ( ; ; );
    }

    log_info( &logger, "---- Init Done ----\r\n" );
}

void application_task ( void )
{
    rgb.red = 0x40;
    rgb.green = 0x7F;
    rgb.blue = 0x80;

    leddriver3_set_intensity( &leddriver3, LEDDRIVER3_INCREMENT | LEDDRIVER3_INTENSITY_8 );
    leddriver3_set_timer( &leddriver3, LEDDRIVER3_TIMER_8ms | LEDDRIVER3_TIMER_16ms );
    leddriver3_set_color( &leddriver3, LEDDRIVER3_COLOR_RED );
    Delay_ms( 1000 );

    leddriver3_set_intensity( &leddriver3, LEDDRIVER3_CONSTANT | LEDDRIVER3_INTENSITY_16 );
    leddriver3_set_color( &leddriver3, LEDDRIVER3_COLOR_PURPLE );
    Delay_ms( 1000 );
    leddriver3_set_color( &leddriver3, LEDDRIVER3_COLOR_BLUE );
    Delay_ms( 1000 );

    leddriver3_set_rgb_color( &leddriver3, &rgb );
    Delay_ms( 1000 );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

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