Difference between revisions of "Matrix - RGB LED/zh"

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(→‎编译测试程序)
(→‎连接NanoPC-T2)
 
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*RGB_LED的内部封装了三颗不同颜色的灯珠，三个灯珠的阳极或者阴极并联，当给另外三个引脚施加控制信号时，对应的LED就会亮起。当两种或三种LED亮起时，根据三原色原理，会组成其他颜色的光。施加PWM信号时，不同占空比的PWM信号可以调节R、G、B颜色光发光的亮度，从而组合成多种颜色。
 
*RGB_LED的内部封装了三颗不同颜色的灯珠，三个灯珠的阳极或者阴极并联，当给另外三个引脚施加控制信号时，对应的LED就会亮起。当两种或三种LED亮起时，根据三原色原理，会组成其他颜色的光。施加PWM信号时，不同占空比的PWM信号可以调节R、G、B颜色光发光的亮度，从而组合成多种颜色。
  
−
==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：https://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分支用于支持NanoPi；
+
−
* nanopi2分支用于支持NanoPi 2；
+
−
* tiny4412分支用于支持Tiny4412；
+
−
* raspberrypi分支用于支持RaspberryPi；
+
  
−
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-RGBLED_nanopi_NEO.jpg|frameless|600px|Matrix-RGBLED_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 https://github.com/friendlyarm/matrix.git
+
|-
−
</syntaxhighlight>
+
|Matrix-RGBLED || NanoPi NEO
−
克隆完成后会得到一个名为matrix的目录，里面存放着所有Matrix配件的代码。
+
|-
 +
|R    || Pin7
 +
|-
 +
|G    || Pin8
 +
|-
 +
|B    || Pin10
 +
|-
 +
|V    || Pin4
 +
|-
 +
|G    || Pin6
 +
|}
  
−
==与NanoPi 2连接使用==
+
===连接NanoPi M1===
−
===硬件连接===
+
参考下图连接模块：<br>
−
参考下图连接模块Matrix-RGB_LED和NanoPi 2：<br>
+
[[File:Matrix-RGBLED_nanopi_m1.jpg|frameless|600px|Matrix-RGBLED_nanopi_m1]]
−
[[File:Matrix-RGB_LED_nanopi_2.jpg|frameless|600px|Matrix-RGB_LED_nanopi_2]]
+
  
 
连接说明：
 
连接说明：
 
{| class="wikitable"
 
{| class="wikitable"
 
|-
 
|-
−
|Matrix-RGB_LED || NanoPi
+
|Matrix-RGBLED || NanoPi M1
 
|-
 
|-
−
|S  || Pin33
+
|R    || Pin7
 +
|-
 +
|G    || Pin8
 +
|-
 +
|B    || Pin10
 
|-
 
|-
−
|V   || Pin33
+
|V   || Pin4
 
|-  
 
|-  
−
|G   || Pin35
+
|G   || Pin6
 
|}
 
|}
  
−
===编译测试程序===
+
===连接NanoPi 2===
−
进入Matrix代码仓库，切换到nanopi2分支
+
参考下图连接模块：<br>
−
<syntaxhighlight lang="bash">
+
[[File:Matrix-RGB_LED_nanopi2.jpg|frameless|600px|Matrix-RGB_LED_nanopi2]]
−
$ cd matrix
+
−
$ git checkout nanopi2
+
−
</syntaxhighlight>
+
  
−
编译Matrix配件代码
+
连接说明：
 +
{| class="wikitable"
 +
|-
 +
|Matrix-RGBLED || NanoPi 2
 +
|-
 +
|R    || Pin7
 +
|-
 +
|G    || Pin8
 +
|-
 +
|B    || Pin10
 +
|-
 +
|V    || Pin4
 +
|-
 +
|G    || Pin6
 +
|}
 +
 
 +
===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。<br>
 +
参考下图连接模块：<br>
 +
[[File:Matrix-RGBLED_nanopi_m2.jpg|frameless|600px|Matrix-RGBLED_nanopi_m2]]
 +
 
 +
连接说明：
 +
{| class="wikitable"
 +
|-
 +
|Matrix-RGBLED || NanoPi M2
 +
|-
 +
|R    || Pin7
 +
|-
 +
|G    || Pin8
 +
|-
 +
|B    || Pin10
 +
|-
 +
|V    || Pin4
 +
|-
 +
|G    || Pin6
 +
|}
 +
 
 +
===连接NanoPi M3===
 +
参考下图连接模块：<br>
 +
[[File:Matrix-RGBLED_nanopi_m3.jpg|frameless|600px|Matrix-RGBLED_nanopi_m3]]
 +
 
 +
连接说明：
 +
{| class="wikitable"
 +
|-
 +
|Matrix-RGBLED || NanoPi M3
 +
|-
 +
|R    || Pin7
 +
|-
 +
|G    || Pin8
 +
|-
 +
|B    || Pin10
 +
|-
 +
|V    || Pin4
 +
|-
 +
|G    || Pin6
 +
|}
 +
 
 +
===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：<br>
 +
[[File:Matrix-RGBLED_NanoPC-T2.jpg|frameless|600px|Matrix-RGBLED_NanoPC-T2]]
 +
 
 +
连接说明：
 +
{| class="wikitable"
 +
|-
 +
|Matrix-RGBLED || NanoPC-T2
 +
|-
 +
|R    || Pin15
 +
|-
 +
|G    || Pin16
 +
|-
 +
|B    || Pin17
 +
|-
 +
|V    || Pin29
 +
|-
 +
|G    || Pin30
 +
|}
 +
 
 +
==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：
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
−
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- clean
+
$ apt-get update && apt-get install git
−
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-
+
$ git clone https://github.com/friendlyarm/matrix.git
−
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- install
+
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
−
注意：请确保你的主机PC当前使用的交叉编译器为NanoPi 2配套的arm-linux-gcc-4.9.3。<br>
+
克隆完成后会得到一个名为matrix的目录。
−
编译成功后库文件位于install/lib目录下，而测试程序则位于install/usr/bin目录下，模块Matrix-RGB_LED对应的测试程序为matrix-led。<br>
+
−
硬件驱动模块位于modules目录下，对应的驱动源码都包含在在NanoPi 2的Linux内核仓库里：https://github.com/friendlyarm/linux-3.4.y.git <br>
+
  
−
===运行测试程序===
+
编译并安装Matrix：
−
将带有Debian系统的SD卡插入一台运行Linux的电脑，可以挂载SD卡上的boot和rootfs分区。<br>
+
−
假设rootfs分区的挂载路径为/media/rootfs，执行以下命令将Matrix的硬件驱动、库文件和测试程序拷贝到NanoPi 2的文件系统上。<br>
+
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
−
$ cp modules /media/rootfs/ -r
+
$ cd matrix
−
$ cp install/lib/* /media/rootfs/lib/ -d
+
$ make && make install
−
$ cp install/usr/bin/* /media/rootfs/usr/bin/
+
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
  
−
将SD卡重新插入NanoPi 2，上电启动，在Debian的shell终端中执行以下命令运行模块Matrix-LED的测试程序。<br>
+
运行测试程序：
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
<syntaxhighlight lang="bash">
−
$ matrix-led
+
$ matrix-rgb_led
 
</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>
 
运行效果如下：<br>
 
运行效果如下：<br>
−
[[File:matrix-led_result.png|frameless|600px|matrix-led_result]] <br>
+
<syntaxhighlight lang="bash">
−
可以看到LED在不停地闪烁。
+
Set RGB LED: 0
 +
Set RGB LED: 1
 +
Set RGB LED: 2
 +
Set RGB LED: 3
 +
Set RGB LED: 4
 +
Set RGB LED: 5
 +
Set RGB LED: 6
 +
Set RGB LED: 7
 +
</syntaxhighlight>
 +
可以看到RGBLED在不停地变换颜色。
  
−
===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-rgb_led，内容如下:
 
<syntaxhighlight lang="c">
 
<syntaxhighlight lang="c">
−
#include <stdio.h>
 
−
#include <unistd.h>
 
−
#include "libfahw.h"
 
−
 
−
static int ledPin1 = GPIO_PIN(31);
 
−
static int ledPin2 = GPIO_PIN(33);
 
−
static int ledPin3 = GPIO_PIN(35);
 
−
 
−
void set_GPIO(int data)
 
−
{
 
−
if(data & 0x01){
 
−
setGPIOValue(ledPin1, GPIO_HIGH);
 
−
}else{
 
−
setGPIOValue(ledPin1, GPIO_LOW);
 
−
}
 
−
if(data & 0x02){
 
−
                setGPIOValue(ledPin2, GPIO_HIGH);
 
−
        }else{
 
−
                setGPIOValue(ledPin2, GPIO_LOW);
 
−
        }
 
−
if(data & 0x04){
 
−
                setGPIOValue(ledPin3, GPIO_HIGH);
 
−
        }else{
 
−
                setGPIOValue(ledPin3 ,GPIO_LOW);
 
−
        }
 
−
}
 
−
 
 
int main(int argc, char ** argv)
 
int main(int argc, char ** argv)
 
{
 
{
 
     int ret = -1;
 
     int ret = -1;
−
     int val;
+
     int val, board;
 +
 
 +
    if ((board = boardInit()) < 0) {
 +
        printf("Fail to init board\n");
 +
        return -1;
 +
    }
 +
    if (board == BOARD_NANOPI_T2) {
 +
        ledPin1 = GPIO_PIN(15);
 +
        ledPin2 = GPIO_PIN(16);
 +
        ledPin3 = GPIO_PIN(17);
 +
    }
 
     if ((ret = exportGPIOPin(ledPin1)) == -1) {
 
     if ((ret = exportGPIOPin(ledPin1)) == -1) {
 
         printf("exportGPIOPin(%d) failed\n", ledPin1);
 
         printf("exportGPIOPin(%d) failed\n", ledPin1);
Line 153: Line 223:
 
         printf("setGPIODirection(%d) failed\n", ledPin3);
 
         printf("setGPIODirection(%d) failed\n", ledPin3);
 
     }
 
     }
−
 
+
     signal(SIGINT, intHandler);
−
     while(1){
+
    for (val = 0; val < 8; val++) {
−
for(val = 0; val < 8; val++){
+
        printf("Set RGB LED: %x\n", val);
−
            set_GPIO(val);
+
        setRGBLED(val);
−
    usleep(1000 * 1000);
+
        usleep(1000 * 1000);
−
  }
+
    }
−
}
+
 
     unexportGPIOPin(ledPin1);
 
     unexportGPIOPin(ledPin1);
 
     unexportGPIOPin(ledPin2);
 
     unexportGPIOPin(ledPin2);
Line 166: Line 235:
 
}
 
}
 
</syntaxhighlight>
 
</syntaxhighlight>
 +
API说明参考维基：[[Matrix API reference manual/zh|Matrix API reference manual]] <br>
 +
 +
==相关资料==

Latest revision as of 08:56, 10 November 2016

English

1 介绍

Matrix-RGB LED.png
  • Matrix-RGB_LED是一个RGB发光二极管模块。5-Pin 2.54mm排针，V接电源，G接地，R、G、B引脚分别控制二极管发出红、绿、蓝三种颜色的光，或者组合发出混色光。
  • 您可以向R、G、B引脚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R、G、B引脚输出高电平时LED以最大亮度发光，低电平就完全熄灭；向R、G、B引脚输出可变占空比的PWM信号可以调节R、G、B颜色光发光的亮度，从而形成多种颜色的混色光。

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）：16x24

Matrix-RGB LED PCB.png

  • 引脚说明:
名称 描述
GND 地
5V 电源5V
R 红色控制引脚
G 绿色控制引脚
B 蓝色控制引脚

3 工作原理

  • RGB_LED的内部封装了三颗不同颜色的灯珠，三个灯珠的阳极或者阴极并联，当给另外三个引脚施加控制信号时，对应的LED就会亮起。当两种或三种LED亮起时，根据三原色原理，会组成其他颜色的光。施加PWM信号时，不同占空比的PWM信号可以调节R、G、B颜色光发光的亮度，从而组合成多种颜色。

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-RGBLED_nanopi_NEO

连接说明：

Matrix-RGBLED NanoPi NEO
R Pin7
G Pin8
B Pin10
V Pin4
G Pin6

4.2 连接NanoPi M1

参考下图连接模块：
Matrix-RGBLED_nanopi_m1

连接说明：

Matrix-RGBLED NanoPi M1
R Pin7
G Pin8
B Pin10
V Pin4
G Pin6

4.3 连接NanoPi 2

参考下图连接模块：
Matrix-RGB_LED_nanopi2

连接说明：

Matrix-RGBLED NanoPi 2
R Pin7
G Pin8
B Pin10
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-RGBLED_nanopi_m2

连接说明：

Matrix-RGBLED NanoPi M2
R Pin7
G Pin8
B Pin10
V Pin4
G Pin6

4.5 连接NanoPi M3

参考下图连接模块：
Matrix-RGBLED_nanopi_m3

连接说明：

Matrix-RGBLED NanoPi M3
R Pin7
G Pin8
B Pin10
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-RGBLED_NanoPC-T2

连接说明：

Matrix-RGBLED NanoPC-T2
R Pin15
G Pin16
B Pin17
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-rgb_led

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：

Set RGB LED: 0
Set RGB LED: 1
Set RGB LED: 2
Set RGB LED: 3
Set RGB LED: 4
Set RGB LED: 5
Set RGB LED: 6
Set RGB LED: 7

可以看到RGBLED在不停地变换颜色。

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-rgb_led，内容如下: 

int main(int argc, char ** argv)
{
    int ret = -1;
    int val, board;
 
    if ((board = boardInit()) < 0) {
        printf("Fail to init board\n");
        return -1;
    }
    if (board == BOARD_NANOPI_T2) {
        ledPin1 = GPIO_PIN(15);
        ledPin2 = GPIO_PIN(16);
        ledPin3 = GPIO_PIN(17);
    }
    if ((ret = exportGPIOPin(ledPin1)) == -1) {
        printf("exportGPIOPin(%d) failed\n", ledPin1);
    }
    if ((ret = setGPIODirection(ledPin1, GPIO_OUT)) == -1) {
        printf("setGPIODirection(%d) failed\n", ledPin1);
    }
    if ((ret = exportGPIOPin(ledPin2)) == -1) {
        printf("exportGPIOPin(%d) failed\n", ledPin2);
    }
    if ((ret = setGPIODirection(ledPin2, GPIO_OUT)) == -1) {
        printf("setGPIODirection(%d) failed\n", ledPin2);
    }
    if ((ret = exportGPIOPin(ledPin3)) == -1) {
        printf("exportGPIOPin(%d) failed\n", ledPin3);
    }
    if ((ret = setGPIODirection(ledPin3, GPIO_OUT)) == -1) {
        printf("setGPIODirection(%d) failed\n", ledPin3);
    }
    signal(SIGINT, intHandler);
    for (val = 0; val < 8; val++) {
        printf("Set RGB LED: %x\n", val);
        setRGBLED(val);
        usleep(1000 * 1000);
    }
    unexportGPIOPin(ledPin1);
    unexportGPIOPin(ledPin2);
    unexportGPIOPin(ledPin3);
    return 0;
}

API说明参考维基：Matrix API reference manual

7 相关资料

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