初学者
10 分钟

使用FT900和STM32G474RE打造惊艳的显示和互动体验

留下深刻印象的视觉体验

Matrix RGB Click with Nucleo 64 with STM32G474RE MCU

已发布 11月 08, 2024

点击板

Matrix RGB Click

开发板

Nucleo 64 with STM32G474RE MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32G474RE

我们的解决方案专为驱动16x32 RGB LED矩阵而设计,提供了所需的基本功率和控制,为精彩的视觉显示、动画和实时数据展示打开了大门。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Matrix RGB Click基于FT900,这是来自FTDI Chip的完整的System-on-Chip 32位RISC微控制器。FT900运行频率为100MHz,并配备256Kb Flash存储器。FT900内部的固件可以通过未插入的10针Prog标头进行更新。虽然这个Click板仅支持3.3V,但如果需要,它仍然可以使用mikroBUS™插槽的5V电源轨来为编程器供电。Matrix RGB Click不能单独为面板供电,也没有任何与电源线连接的线。为了为RGB LED面板(或面板)供电,您需要使用适当的电源适配器。FT900连接到A、B和C行选择,以及R1、G1和B1顶部行和R2、G2和B2底部行移位寄存器(每个面板有九个移位寄存器)。移位寄存器有效地驱动

LED颜色和行。此外,FT900通过HUB75 RGB LED面板连接器连接到移位寄存器的时 钟引脚(CLK)、锁存引脚(STB)和使能引脚(OE)。行选择寄存器用于使重写看起来更流畅。添加多个RGB LED面板不需要额外的引脚;一切都在软件中完成。Matrix RGB Click上的FT900使用SPI串行接口通过mikroBUS™插槽与主机MCU通信,支持以25MHz进行数据传输。在用文本大小、颜色、起始行、起始列和最后数据填充缓冲区后,主机MCU将等待RDY引脚设置为高电平,然后将数据发送到FT900。接收到数据后,FT900将根据刚收到的数据执行操作。此外,FT900可以通过RST引脚进行复位,并通过SLP引脚进入睡眠状态。要使用这个

Click板,您需要有一个或多个RGB面板和一个电源适配器,所以请确保在购买这个Click板时一并购买它们。还提供了完整的Matrix RGB开发套件。它包括Matrix RGB click、32x32 RGB LED矩阵面板 - 6mm间距、12V-3A电源适配器与EU插头(可为两个面板供电)。可以驱动超过16个这些矩阵,甚至可以达到32个,但可能会出现闪烁。此Click板仅支持3.3V逻辑电压级别。在使用具有不同逻辑电压级别的MCU之前,板子必须执行适当的逻辑电压级别转换。然而,该Click板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。

Matrix 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

高亮度RGB LED矩阵面板在前端精心排列了1024个RGB LED,呈32x32的网格,确保了令人惊叹的清晰度和色彩准确性。LED间距为6mm,创造了无缝和引人入胜的视觉体验。面板本身尺寸紧凑但影响深远,尺寸为190x190mm。包装内附有方便的IDC电缆,确保连接顺畅,以及电源电缆,保持您的显示屏持续供电。通过这款多功能LED矩阵面板,为您的项目和设计升级,为任何场景增添一丝璀璨。

Matrix RGB Click accessories image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
Reset
PC12
RST
SPI Chip Select
PB12
CS
SPI Clock
PB3
SCK
SPI Data OUT
PB4
MISO
SPI Data IN
PB5
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Sleep Mode
PC8
PWM
Data-Ready
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

Matrix 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
LTE Cat.1 6 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
LTE Cat.1 6 Click complete accessories setup image hardware assembly
Nucleo-64 with STM32GXXX MCU Access 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 Compiler Selection Step Image 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

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

这个库包含了Matrix RGB Click驱动程序的API。

关键函数:

  • matrixrgb_set_power - 设置电源

  • matrixrgb_set_brightness - 设置亮度

  • matrixrgb_write_pixel - 写入像素

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 MatrixRGB Click example
 * 
 * # Description
 * This application is used for powering 16x32 RGB LED matrices.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes driver, reset device and initializes
 * firmware depend on pattern used alongside with fonts
 * 
 * ## Application Task  
 * Test of panel brightnes, draws red cross on
 * the panel using pixel write function, writes text on panel using
 * write text function and finaly displays image on the panel.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "matrixrgb.h"
#include "matrixrgb_fonts.h"
#include "matrixrgb_images.h"

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

static matrixrgb_t matrixrgb;
static log_t logger;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    matrixrgb_cfg_t cfg;
    matrixrgb_font_t font_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.

    matrixrgb_cfg_setup( &cfg );
    MATRIXRGB_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    matrixrgb_init( &matrixrgb, &cfg );

    matrixrgb_device_reset( &matrixrgb );

    matrixrgb_pattern_settings ( &matrixrgb, MATRIXRGB_PATTERN_1_MAP_5MM, 1000 );
    matrixrgb_set_power( &matrixrgb, 1 );
    Delay_ms( 1000 );
    
    font_cfg.p_font       = Arial9x9;
    font_cfg.color        = 0xFFFF;
    font_cfg.orientation  = MATRIXRGB_FONT_HORIZONTAL;
    
    matrixrgb_set_font ( &matrixrgb, &font_cfg );
    
    matrixrgb_fill_screen( &matrixrgb, 0xFFFF );
    Delay_ms( 1000 );
}

void application_task ( )
{
    uint16_t test;

    // Brightness Test
    for ( test = 5; test < 50; test++ )
    {
        matrixrgb_set_brightness( &matrixrgb, test );
        Delay_ms( 50 );
    }

    for ( test = 50; test > 5; test-- )
    {
        matrixrgb_set_brightness( &matrixrgb, test );
        Delay_ms( 50 );
    }

    // Pixel Write Test
    matrixrgb_fill_screen( &matrixrgb, 0x0000 );
    for ( test = 0; test < 32; test++ )
    {
        matrixrgb_write_pixel( &matrixrgb, test, test, 0xF100 );
        Delay_ms( 100 );
    }
    for ( test = 32; test > 0; test-- )
    {
        matrixrgb_write_pixel( &matrixrgb, 31 - test, test, 0xF100 );
        Delay_ms( 100 );
    }
    Delay_ms( 2000 );
    

    //Text Write Test
    matrixrgb_fill_screen( &matrixrgb, 0x0000 );
    matrixrgb_write_text( &matrixrgb, "RGB", 6, 5 );
    matrixrgb_write_text( &matrixrgb, "Demo", 4, 20 );
    Delay_ms( 5000 );
    
    // Image Test
    matrixrgb_draw_image( &matrixrgb, mikroe_logo_32x32_bmp );
    Delay_ms( 1000 );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

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