ماجيك هرقل - برنامج تشغيل لمصابيح LED الرقمية: 10 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:35

لمحة سريعة:

وحدة Magic Hercules عبارة عن محول بين SPI المعروف والبسيط لبروتوكول NZR. تتميز مدخلات الوحدة بتفاوت قدره +3.3 فولت ، لذا يمكنك بأمان توصيل أي متحكمات تعمل بجهد +3.3 فولت.

يعد استخدام بروتوكول SPI للتحكم في مصابيح LED الرقمية نهجًا مبتكرًا من بين الحلول الحالية ، مثل مكتبات Arduino الجاهزة. ومع ذلك ، فإنه يسمح بالتبديل إلى أي نظام أساسي بغض النظر عن عائلة وحدة التحكم الدقيقة (مثل ARM: STM / Cypress PSoC و Raspberry Pi و AVR و PIC و Arduino) وبغض النظر عن لغة البرمجة (مثل C أو Arduino C ++ أو Python أو غيرها الذي يدعم بروتوكول SPI). هذا النهج لبرمجة مصابيح LED الرقمية سهل للغاية للمبتدئين لأن كل ما تحتاجه هو معرفة بروتوكول SPI.

تسمح وحدة MH أيضًا بعدة أوضاع لاختبار شرائط LED الرقمية ، بما في ذلك اختبار ترتيب اللون في الصمام الثنائي (RGB ، BGR ، RGBW ، إلخ) ، واختبار الشرائط أو شاشات العرض بالكامل (حتى 1024 مصباحًا).

الخطوة 1: لماذا أعمل على وحدة Magic Hercules؟

لقد كنت أعمل مع مصابيح LED الرقمية مثل WS2812 أو WS2815 أو SK6812 لفترة طويلة ، والتي عادة ما أسميها Magic LED.

لقد اختبرت العديد من الشرائط والخواتم والشاشات (حتى تلك الخاصة بي) بناءً على Magic LED (حتى مع نوع RGBW). لقد استخدمت Arduino و Nucleo (مع STM) و Raspberry Pi واللوحات الخاصة بي مع متحكمات AVR.

بغض النظر عن النظام الأساسي ، فإن كتابة برنامج للتحكم في مصابيح LED السحرية أمر صعب (بسبب الحاجة إلى برنامج بروتوكول NZR) ، إلا إذا كنت تستخدم مكتبات جاهزة تجعل الأمر سهلاً ، ولكن لا يزال غير مثالي تمامًا من حيث استخدام الكود ، والمقاطعة الاستجابات ، أو استخدام الذاكرة ، والعمل فقط على منصات محددة (من المستحيل نقلها على سبيل المثال من Raspberry إلى وحدات التحكم الدقيقة AVR).

نظرًا لحقيقة أنني غالبًا ما أستخدم العديد من الأنظمة الأساسية ، فقد كنت بحاجة إلى أن يكون رمز البرنامج متوافقًا قدر الإمكان مع Arduino أو Raspberry Pi أو ARM / STM (Nucleo) أو AVR - خاصةً عندما يتعلق الأمر بتأثيرات الإضاءة.

لقد عملت على قناة youtube لفترة طويلة وقمت بإعداد أكثر من دليل حول برمجة الثنائيات الرقمية بلغة C لوحدات التحكم الدقيقة AVR (ولكن حتى الآن باللغة البولندية فقط). غالبًا ما أتواصل مع المبتدئين الذين يعانون من برمجة المصابيح السحرية. بالطبع ، يختار البعض ، اعتمادًا على النظام الأساسي ، مكتبات جاهزة لمشاريعهم لمرة واحدة. ومع ذلك ، يبحث الكثير من الناس عن حلول أخرى أو يحاولون معرفة أسرار البرمجة وأنا واحد منهم.

الخطوة 2: تحويل SPI إلى NZR

قررت إعداد وحدة تقوم بالعمل القذر للمستخدم باستخدام بروتوكول NZR. يمكن استخدام الوحدة التي ستعمل كمحول SPI إلى NZR تمامًا مثل SPI على أي منصة بسهولة. توضح لقطة الشاشة أعلاه تحويل إشارات SPI إلى بروتوكول NZR في وحدة Magic Hercules.

الخطوة 3: وحدة Magic Hercules مثل جهاز اختبار شريط LED الرقمي

عند توصيل مصابيح LED الرقمية بأنظمة مختلفة ، يجب على المرء أن يتذكر التسامح الملائم للجهد لمختلف المتحكمات الدقيقة. تعمل معظم دبابيس الإدخال / الإخراج لوحدات التحكم الدقيقة ARM في معيار +3.3 فولت ، بينما تعمل وحدات التحكم الدقيقة AVR وفقًا لمعيار TTL. نتيجة لذلك ، تتمتع دبابيس الإدخال في وحدة Magic Hercules بتفاوت قدره +3.3 فولت ، لذلك يمكن توصيلها بأمان على سبيل المثال Raspberry P أو أي متحكم قائم على ARM يعمل بقدرة +3.3 فولت.

كما ذكرت من قبل ، غالبًا ما أعمل مع أنواع مختلفة من مصابيح LED الرقمية. اعتمادًا على الشركة المصنعة ، يمكن أن تكون الألوان الفردية في مصابيح LED في أوضاع مختلفة ، على سبيل المثال RGB ، BGR ، GRB ، RGBW ، GRBW ، إلخ. ليس من غير المألوف أن تذكر وثائق الشركة المصنعة تسلسل RGB ، لكنها في الواقع تبدو مختلفة. لقد قمت بتجهيز وحدة Hercules باختبار تسلسل الألوان بحيث لا توجد مشكلة في التعرف بسرعة على كيفية كتابة برنامج لترتيب الألوان الصحيح. تتيح لك العديد من الوظائف الإضافية للمختبر التحقق بسرعة مما إذا كان شريط LED الرقمي يعمل على الإطلاق ، وما إذا كانت جميع الألوان في كل LED عبر الشريط (حتى 1024 مصباحًا!) تعمل بشكل صحيح (لا يوجد بكسل ميت). وكل هذا دون ربط متحكم وكتابة أي برنامج.

الخطوة 4: وحدة Magic Hercules - حل عالمي جديد لمصابيح LED الرقمية

لا أعتقد أنه كان هناك شيء من هذا القبيل حتى الآن ، للتحكم في مصابيح LED الرقمية باستخدام بروتوكول SPI بسيط ومشترك ، والذي يمكن تشغيله على أي منصة أو عائلة من وحدات التحكم الدقيقة.

بالطبع ، هناك العديد من الطرق للتحكم في المصابيح الرقمية ، بعضها أفضل والبعض الآخر أقل مثالية. تعتبر وحدة Magic Hercules خيارًا آخر وعمليًا جدًا بالنسبة لي. أعتقد أن شخصًا ما قد يحب هذا الحل غير العادي. بدأت مؤخرًا في منصة التمويل الجماعي - kickstarter ، حيث أعددت وصفًا أوسع لوحدة Magic Hercules في العديد من مقاطع الفيديو ، بما في ذلك مدى سهولة العمل معها على Arduino و Nucleo (STM) و Raspberry Pi و AVR و PIC ميكروكنترولر. إذا كنت ترغب في دعم مشروع Magic Hercules ، فتحقق من ذلك:

مشروع وحدة My Magic Hercules على kickstarter

لقد أعددت برنامجًا بلغة C - وهو تأثير stargate البسيط ، والذي يعتمد على عمليات الجدول والإرسال المتسلسل للمخزن المؤقت في الحلقة الرئيسية. بفضل وحدة Magic Hercules ، تمكنت بسهولة من نقل شفرة المصدر إلى لغات ومنصات أخرى - تحقق من الخطوات التالية - أكواد المصدر.

الخطوة 5: وحدة Magic Hercules مع Atmega32 و C

فيديو يحتوي على رسم تخطيطي مبسط ، عرض اتصال على ATB 1.05a (AVR Atmega32) ، شفرة المصدر (في Eclipse C / C ++ IDE) والتأثير النهائي في شكل تأثير ضوء النجوم.

رابط الفيديو على يوتيوب

الخطوة 6: وحدة Magic Hercules مع Arduino و Arduino C ++

فيديو يحتوي على رسم تخطيطي مبسط ، عرض تقديمي للاتصال على لوحة Arduino 2560 ، كود المصدر في Arduino IDE والتأثير النهائي في شكل تأثير ضوء stargate.

رابط الفيديو على يوتيوب

الخطوة 7: وحدة Magic Hercules مع الموافقة المسبقة عن علم و C

فيديو يحتوي على رسم تخطيطي مبسط ، عرض اتصال على ATB 1.05a مع درع PIC (PIC24FJ64GA004 على اللوحة) ، كود المصدر في MPLAB والتأثير النهائي في شكل تأثير ضوء النجوم.

رابط الفيديو على يوتيوب

الخطوة 8: وحدة Magic Hercules مع Raspberry Pi و Python

فيديو يحتوي على رسم تخطيطي مبسط ، عرض تقديمي للاتصال على Raspberry Pi 4 ، شفرة المصدر في Python والتأثير النهائي في شكل تأثير ضوء النجوم.

رابط الفيديو على يوتيوب

الخطوة 9: وحدة Magic Hercules مع ARM - STM32 Nucleo و C

فيديو يحتوي على رسم تخطيطي مبسط ، عرض تقديمي للاتصال على لوحة STM32 Nucleo ، شفرة المصدر في STM32CubeIDE والتأثير النهائي في شكل تأثير ضوء النجوم.

رابط الفيديو على يوتيوب

الخطوة 10:

أعتقد أن MH يمكن أن يكون وحدة سهلة للغاية للمبتدئين ، بغض النظر عن النظام الأساسي واللغة التي يستخدمونها. يكفي معرفة بروتوكول SPI المعروف ، وإمكانية البدء في التحقق مما إذا كان شريط LED الرقمي يعمل على الإطلاق وما إذا كان تسلسل الألوان الذي يحتوي عليه هو ميزة إضافية فقط.

إذا كنت ترغب في المشاركة في مشروعي على kickstarter - تحقق من هذا الرابط:

مشروع وحدة My Magic Hercules على kickstarter