Difference between revisions of "Matrix - LED/zh"

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(→‎连接NanoPC-T2)
 
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[[File:led02.png|thumb|LED]]
 
[[File:led02.png|thumb|LED]]
 
[[File:led03.png|thumb|LED]]
 
[[File:led03.png|thumb|LED]]
−
模块Matrix-LED是一个直径为5mm的LED，3-Pin 2.54mm排针，V接电源，G接地，S信号通过一个三极管放大控制LED的导通或关闭。您可以向S输出静态的高低电平信号，也可以输出变化的PWM信号，信号电平可以是3.3V或5V。当您向S输出高电平时LED以最大亮度发光，低电平就完全熄灭，可变占空比的PWM信号可以调节发光的亮度。我们提供红、绿、蓝三种颜色的配件供您购买。
+
Matrix-LED是一个简单的发光二极管模块。3-Pin 2.54mm排针，V接电源，G接地，S信号通过一个三极管放大控制LED的导通或关闭。您可以向S输出静态的高低电平信号，也可以输出变化的PWM信号，信号电平可以是3.3V或5V。当您向S输出高电平时LED以最大亮度发光，低电平就完全熄灭，可变占空比的PWM信号可以调节发光的亮度。
  
 
==特性==
 
==特性==
 
* GPIO或PWM控制，3.3/5V电平，亮度通过PWM可调
 
* GPIO或PWM控制，3.3/5V电平，亮度通过PWM可调
−
* 体积小巧， 带固定孔，方便嵌入到外壳
+
* 体积小巧
 
* 2.54mm排针接口
 
* 2.54mm排针接口
 
* PCB尺寸（mm）：8x24
 
* PCB尺寸（mm）：8x24
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==工作原理==
 
==工作原理==
−
发光二极管是一种特殊的二极管，和普通的二极管一样，发光二极管由半导管晶片组成，这些半导管材料会预先透过注入工艺产生p、n架构。与其他发光二极管一样，发光二极管中电流可以轻易从p极（阳极）流向n极（阴极），相反方向则不同。当点洞和电子相遇产生复合，电子会跌落到较低的能锴，同时以光子的模式释放出能量（即我们常见的光）。
+
3-Pin 2.54mm排针，V接电源，G接地，S信号通过一个三极管放大控制LED的导通或关闭。您可以向S输出静态的高低电平信号，也可以输出变化的PWM信号，信号电平可以是3.3V或5V。当您向S输出高电平时LED以最大亮度发光，低电平就完全熄灭，可变占空比的PWM信号可以调节发光的亮度。
  
−
==下载Matrix源码==
+
==硬件连接==
−
Matrix配件相关的代码是完全开源的，统一由一个仓库进行管理：git://github.com/friendlyarm/matrix.git <br>
+
===连接NanoPi NEO/NanoPi NEO Air===
−
该仓库里不同的分支代表着Matrix配件所支持的不同开发板。<br>
+
NanoPi M1和NanoPi NEO以及NanoPi NEO Air的前24Pin引脚定义是一模一样的，所以它们操作Matrix配件的步骤是一样的，并且使用同一份代码。<br>
−
* nanopi分支包含了Matrix对NanoPi的支持；
+
−
* tiny4412分支包含了Matrix对Tiny4412的支持；
+
−
* raspberrypi分支包含了Matrix对RaspberryPi的支持；
+
  
−
在主机PC上安装git，以Ubuntu14.04为例
+
参考下图连接模块：<br>
−
<syntaxhighlight lang="bash">
+
[[File:Matrix-LED_nanopi_NEO.jpg|frameless|600px|Matrix-LED_nanopi_NEO]]
−
$ sudo apt-get install git
+
−
</syntaxhighlight>
+
  
−
克隆Matrix配件代码仓库
+
连接说明：
−
<syntaxhighlight lang="bash">
+
{| class="wikitable"
−
$ git clone git://github.com/friendlyarm/matrix.git
+
|-
−
</syntaxhighlight>
+
|Matrix-LED || NanoPi NEO
−
克隆完成后会得到一个matrix目录，里面存放着所有Matrix配件的代码。
+
|-
 +
|S    || Pin7
 +
|-
 +
|V    || Pin4
 +
|-
 +
|G    || Pin6
 +
|}
  
−
==与NanoPi连接使用==
+
===连接NanoPi M1===
−
===准备工作===
+
参考下图连接模块：<br>
−
在NanoPi上运行Debian系统，然后在主机PC上安装并使用相应的编译器。参考wiki：[[NanoPi/zh|NanoPi]] <br>
+
[[File:Matrix-LED_nanopi_m1.jpg|frameless|600px|Matrix-LED_nanopi_m1]]
−
注意：必须使用nanopi-v4.1.y-matrix分支编译出来的内核。<br>
+
−
下载NanoPi内核源代码并编译
+
−
<syntaxhighlight lang="bash">
+
−
$ git clone https://github.com/friendlyarm/linux-4.x.y.git
+
−
$ cd linux-4.x.y
+
−
$ git checkout nanopi-v4.1.y-matrix
+
−
$ make nanopi_defconfig
+
−
$ touch .scmversion
+
−
$ make
+
−
</syntaxhighlight>
+
−
 
+
−
===硬件连接===
+
−
参考下图连接模块Matrix-LED和NanoPi <br>
+
−
[[File:matrix-led_nanopi.jpg|frameless|600px|matrix-led_nanopi]]
+
  
 
连接说明：
 
连接说明：
 
{| class="wikitable"
 
{| class="wikitable"
 
|-
 
|-
−
|Matrix-LED || NanoPi
+
|Matrix-LED || NanoPi M1
 
|-
 
|-
−
|S   || Pin7
+
|S   || Pin7
 
|-
 
|-
 
|V    || Pin4
 
|V    || Pin4
 
|-  
 
|-  
−
|G   || Pin6
+
|G   || Pin6
 
|}
 
|}
  
−
===编译测试程序===
+
===连接NanoPi 2===
−
进入Matrix代码仓库，切换到nanopi分支
+
参考下图连接模块：<br>
−
<syntaxhighlight lang="bash">
+
[[File:Matrix-LED_nanopi_2.jpg|frameless|600px|Matrix-LED_nanopi_2]]
−
$ cd matrix
+
−
$ git checkout nanopi
+
−
</syntaxhighlight>
+
  
−
编译Matrix配件代码
+
连接说明：
−
<syntaxhighlight lang="bash">
+
{| class="wikitable"
−
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- clean
+
|-
−
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-
+
|Matrix-LED || NanoPi 2
−
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- install
+
|-
−
</syntaxhighlight>
+
|S    || Pin7
−
注意：请确保你的主机PC当前使用的交叉编译器为NanoPi-Debian配套的arm-linux-gcc.4.4.3。<br>
+
|-
−
编译出来的库文件位于install/lib目录下，而测试程序则位于install/usr/bin目录下，模块Matrix-LED对应的测试程序为matrix-led。<br>
+
|V    || Pin4
 +
|-  
 +
|G    || Pin6
 +
|}
  
−
===运行测试程序===
+
===连接NanoPi M2 / NanoPi 2 Fire===
−
拷贝库文件和测试程序到NanoPi的文件系统上
+
NanoPi M2和NanoPi 2 Fire的40 Pin引脚定义是一模一样的，所以它们操作Matrix配件的步骤是一样的，这里仅以NanoPi M2为例。<br>
−
<syntaxhighlight lang="bash">
+
参考下图连接模块：<br>
−
$ cp install/usr/bin/* nanopi_rootfs/usr/bin/
+
[[File:Matrix-LED_nanopi_m2.jpg|frameless|600px|Matrix-LED_nanopi_m2]]
−
$ cp install/lib/* nanopi_rootfs/lib/ -d
+
−
</syntaxhighlight>
+
  
−
然后启动NanoPi，在Debian的shell终端中执行如下命令运行模块Matrix-LED的测试程序 <br>
+
连接说明：
−
<syntaxhighlight lang="bash">
+
{| class="wikitable"
−
$ matrix-led
+
|-
−
</syntaxhighlight>
+
|Matrix-LED || NanoPi M2
 +
|-
 +
|S    || Pin7
 +
|-
 +
|V    || Pin4
 +
|-
 +
|G    || Pin6
 +
|}
  
−
===代码展示===
+
===连接NanoPi M3===
−
<syntaxhighlight lang="c">
+
参考下图连接模块：<br>
−
int main(int argc, char ** argv)
+
[[File:Matrix-LED_nanopi_m3.jpg|frameless|600px|Matrix-LED_nanopi_m3]]
−
{
+
−
    int ledPin = GPIO_PIN1;
+
−
    int i = 0;
+
−
    int ret = -1;
+
  
−
    if ((ret = exportGPIOPin(ledPin)) == -1) { 
+
连接说明：
−
        printf("exportGPIOPin(%d) failed\n", ledPin);
+
{| class="wikitable"
−
    }
+
|-
−
    if ((ret = setGPIODirection(ledPin, GPIO_OUT)) == -1) {
+
|Matrix-LED || NanoPi M3
−
        printf("setGPIODirection(%d) failed\n", ledPin);
+
|-
−
    }
+
|S    || Pin7
−
 
+
|-
−
    for (i = 0; i < LED_BLINK_TIMES; i++) {
+
|V    || Pin4
−
        if (i % 2) {
+
|-  
−
            ret = setGPIOValue(ledPin, GPIO_HIGH);
+
|G    || Pin6
−
        } else {
+
|}
−
            ret = setGPIOValue(ledPin, GPIO_LOW);
+
−
        }
+
−
        if (ret == -1) {
+
−
            printf("setGPIOValue(%d) failed\n", ledPin);
+
−
        }
+
−
        printf("LED blinking times %d\n", i);
+
−
        sleep(1);
+
−
    }
+
−
    unexportGPIOPin(ledPin);
+
−
    return 0;
+
−
}
+
−
</syntaxhighlight>
+
−
 
+
−
==与Tiny4412连接使用==
+
−
===准备工作===
+
−
参考Tiny4412光盘里的《友善之臂Ubuntu使用手册》，在Tiny4412上运行UbuntuCore系统，然后在主机PC上安装并使用相应的编译器。<br>
+
−
注意：只能使用Tiny4412SDK-1506的底板。
+
  
−
===硬件连接===
+
===连接NanoPC-T2/NanoPC-T3===
−
参考下图连接模块Matrix-LED和Tiny4412 <br>
+
由于NanoPC-T2跟NanoPC-T3的引脚是一样的，所以连接方式是一样的，这里仅以T2为例，参考下图连接模块：<br>
−
[[File:matrix-led_tiny4412.jpg|frameless|600px|matrix-led_tiny4412]]
+
[[File:Matrix-LED_NanoPC-T2.jpg|frameless|600px|Matrix-LED_NanoPC-T2]]
  
 
连接说明：
 
连接说明：
 
{| class="wikitable"
 
{| class="wikitable"
 
|-
 
|-
−
|Matrix-LED || Tiny4412
+
|Matrix-LED || NanoPC-T2
 
|-
 
|-
−
|S   || GPIO1 S
+
|S   || Pin15
 
|-
 
|-
−
|V    || GPIO1  5V
+
|V    || Pin29
 
|-  
 
|-  
−
|G   || GPIO1 GND
+
|G   || Pin30
 
|}
 
|}
  
−
===编译测试程序===
+
==编译运行测试程序==
−
进入Matrix代码仓库，切换到tiny4412分支
+
启动开发板并运行Debian系统，进入系统后克隆Matrix代码仓库：
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
−
$ cd matrix
+
$ apt-get update && apt-get install git
−
$ git checkout tiny4412
+
$ git clone https://github.com/friendlyarm/matrix.git
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
 +
克隆完成后会得到一个名为matrix的目录。
  
−
编译Matrix配件代码
+
编译并安装Matrix：
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
−
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- clean
+
$ cd matrix
−
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-
+
$ make && make install
−
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- install
+
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
−
注意：请确保你的主机PC当前使用的交叉编译器为Tiny4412-UbuntuCore配套的arm-linux-gnueabihf-gcc-4.7.3。<br>
 
−
编译出来的库文件位于install/lib目录下，而测试程序则位于install/usr/bin目录下，模块Matrix-LED对应的测试程序为matrix-led。
 
  
−
===运行测试程序===
+
运行测试程序：
−
拷贝库文件和测试程序到Tiny4412的UbuntuCore的文件系统上
+
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
−
$ cp install/usr/bin/* tiny4412_rootfs/usr/bin/
+
$ matrix-gpio_out
−
$ cp install/lib/* tiny4412_rootfs/lib/ -d
+
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
−
 
+
注意：此模块并不支持热插拔，启动系统前需要确保硬件连接正确。<br>
−
然后启动Tiny4412，在UbuntuCore的shell终端中执行如下命令运行模块Matrix-LED的测试程序 <br>
+
运行效果如下：<br>
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
−
$ matrix-led
+
1: gpio status change
 +
2: gpio status change
 +
3: gpio status change
 +
4: gpio status change
 +
5: gpio status change
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
 +
可以看到LED在不停地闪烁。
  
−
===代码展示===
+
==代码说明==
 +
所有的开发板都共用一套Matrix代码，本模块的测试示例代码为matrix-gpio_out，内容如下:
 
<syntaxhighlight lang="c">
 
<syntaxhighlight lang="c">
 
int main(int argc, char ** argv)  
 
int main(int argc, char ** argv)  
 
{
 
{
−
     int ledPin = GPIO_PIN1;  
+
     int pin = GPIO_PIN(7);  
−
     int i = 0;
+
     int i, value, board;
 
     int ret = -1;
 
     int ret = -1;
−
 
+
   
−
     if ((ret = exportGPIOPin(ledPin)) == -1) {  
+
     if ((board = boardInit()) < 0) {
−
         printf("exportGPIOPin(%d) failed\n", ledPin);
+
         printf("Fail to init board\n");
 +
        return -1;
 
     }
 
     }
−
     if ((ret = setGPIODirection(ledPin, GPIO_OUT)) == -1) {
+
    if (board == BOARD_NANOPI_T2)
−
         printf("setGPIODirection(%d) failed\n", ledPin);
+
        pin = GPIO_PIN(15);
 +
   
 +
    if (argc == 2)
 +
        pin = GPIO_PIN(atoi(argv[1]));
 +
     if ((ret = exportGPIOPin(pin)) == -1) {  
 +
         printf("exportGPIOPin(%d) failed\n", pin);
 
     }
 
     }
−
 
+
    if ((ret = setGPIODirection(pin, GPIO_OUT)) == -1) {
−
     for (i = 0; i < LED_BLINK_TIMES; i++) {
+
        printf("setGPIODirection(%d) failed\n", pin);
 +
    }
 +
     for (i = 0; i < STATUS_CHANGE_TIMES; i++) {
 
         if (i % 2) {
 
         if (i % 2) {
−
             ret = setGPIOValue(ledPin, GPIO_HIGH);
+
             value = GPIO_HIGH;
 
         } else {
 
         } else {
−
             ret = setGPIOValue(ledPin, GPIO_LOW);
+
             value = GPIO_LOW;
 
         }
 
         }
−
         if (ret == -1) {
+
         if ((ret = setGPIOValue(pin, value)) > 0) {
−
             printf("setGPIOValue(%d) failed\n", ledPin);
+
            printf("%d: GPIO_PIN(%d) value is %d\n", i+1, pin, value);
 +
        } else {
 +
             printf("setGPIOValue(%d) failed\n", pin);
 
         }
 
         }
−
        printf("LED blinking times %d\n", i);
 
 
         sleep(1);
 
         sleep(1);
 
     }
 
     }
−
     unexportGPIOPin(ledPin);
+
     unexportGPIOPin(pin);
 
     return 0;
 
     return 0;
 
}
 
}
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
−
 
+
API说明参考维基：[[Matrix API reference manual/zh|Matrix API reference manual]] <br>
−
==与RaspberryPi连接使用==
+
−
 
+
−
==与Arduino连接使用==
+
  
 
==相关资料==
 
==相关资料==

Latest revision as of 08:47, 10 November 2016

English

1 介绍

LED
LED
LED

Matrix-LED是一个简单的发光二极管模块。3-Pin 2.54mm排针，V接电源，G接地，S信号通过一个三极管放大控制LED的导通或关闭。您可以向S输出静态的高低电平信号，也可以输出变化的PWM信号，信号电平可以是3.3V或5V。当您向S输出高电平时LED以最大亮度发光，低电平就完全熄灭，可变占空比的PWM信号可以调节发光的亮度。

2 特性

  • GPIO或PWM控制，3.3/5V电平，亮度通过PWM可调
  • 体积小巧
  • 2.54mm排针接口
  • PCB尺寸（mm）：8x24

LED-01.PCB

  • 引脚说明:
名称 描述
S GPIO
V 电源5V
G 地

3 工作原理

3-Pin 2.54mm排针，V接电源，G接地，S信号通过一个三极管放大控制LED的导通或关闭。您可以向S输出静态的高低电平信号，也可以输出变化的PWM信号，信号电平可以是3.3V或5V。当您向S输出高电平时LED以最大亮度发光，低电平就完全熄灭，可变占空比的PWM信号可以调节发光的亮度。

4 硬件连接

4.1 连接NanoPi NEO/NanoPi NEO Air

NanoPi M1和NanoPi NEO以及NanoPi NEO Air的前24Pin引脚定义是一模一样的，所以它们操作Matrix配件的步骤是一样的，并且使用同一份代码。

参考下图连接模块：
Matrix-LED_nanopi_NEO

连接说明：

Matrix-LED NanoPi NEO
S Pin7
V Pin4
G Pin6

4.2 连接NanoPi M1

参考下图连接模块：
Matrix-LED_nanopi_m1

连接说明：

Matrix-LED NanoPi M1
S Pin7
V Pin4
G Pin6

4.3 连接NanoPi 2

参考下图连接模块：
Matrix-LED_nanopi_2

连接说明：

Matrix-LED NanoPi 2
S Pin7
V Pin4
G Pin6

4.4 连接NanoPi M2 / NanoPi 2 Fire

NanoPi M2和NanoPi 2 Fire的40 Pin引脚定义是一模一样的，所以它们操作Matrix配件的步骤是一样的，这里仅以NanoPi M2为例。
参考下图连接模块：
Matrix-LED_nanopi_m2

连接说明：

Matrix-LED NanoPi M2
S Pin7
V Pin4
G Pin6

4.5 连接NanoPi M3

参考下图连接模块：
Matrix-LED_nanopi_m3

连接说明：

Matrix-LED NanoPi M3
S Pin7
V Pin4
G Pin6

4.6 连接NanoPC-T2/NanoPC-T3

由于NanoPC-T2跟NanoPC-T3的引脚是一样的，所以连接方式是一样的，这里仅以T2为例，参考下图连接模块：
Matrix-LED_NanoPC-T2

连接说明：

Matrix-LED NanoPC-T2
S Pin15
V Pin29
G Pin30

5 编译运行测试程序

启动开发板并运行Debian系统，进入系统后克隆Matrix代码仓库： 

$ apt-get update && apt-get install git
$ git clone https://github.com/friendlyarm/matrix.git

克隆完成后会得到一个名为matrix的目录。

编译并安装Matrix： 

$ cd matrix
$ make && make install

运行测试程序： 

$ matrix-gpio_out

注意：此模块并不支持热插拔，启动系统前需要确保硬件连接正确。
运行效果如下：

1: gpio status change
2: gpio status change
3: gpio status change
4: gpio status change
5: gpio status change

可以看到LED在不停地闪烁。

6 代码说明

所有的开发板都共用一套Matrix代码，本模块的测试示例代码为matrix-gpio_out，内容如下: 

int main(int argc, char ** argv) 
{
    int pin = GPIO_PIN(7); 
    int i, value, board;
    int ret = -1;
 
    if ((board = boardInit()) < 0) {
        printf("Fail to init board\n");
        return -1;
    }
    if (board == BOARD_NANOPI_T2)
        pin = GPIO_PIN(15);
 
    if (argc == 2)
        pin = GPIO_PIN(atoi(argv[1]));
    if ((ret = exportGPIOPin(pin)) == -1) {   
        printf("exportGPIOPin(%d) failed\n", pin);
    }
    if ((ret = setGPIODirection(pin, GPIO_OUT)) == -1) {
        printf("setGPIODirection(%d) failed\n", pin);
    }
    for (i = 0; i < STATUS_CHANGE_TIMES; i++) {
        if (i % 2) {
            value = GPIO_HIGH;
        } else {
            value = GPIO_LOW;
        }
        if ((ret = setGPIOValue(pin, value)) > 0) {
            printf("%d: GPIO_PIN(%d) value is %d\n", i+1, pin, value);
        } else {
            printf("setGPIOValue(%d) failed\n", pin);
        }
        sleep(1);
    }
    unexportGPIOPin(pin);
    return 0;
}

API说明参考维基：Matrix API reference manual

7 相关资料

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