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

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(硬件连接)
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[[Matrix - RGB LED|English]]
 
 
==介绍==
 
[[File:Matrix-RGB_LED.png|thumb|]]
 
*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。
 
 
==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
 
[[File:Matrix-RGB_LED_PCB.png|frameless|400px|]]
 
 
* 引脚说明:
 
{| class="wikitable"
 
|-
 
|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
 
|}
 
 
==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。
 
 
==下载Matrix源码==
 
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>
 
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
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
$ sudo apt-get install git
 
</syntaxhighlight>
 
 
克隆Matrix配件代码仓库
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
$ git clone https://github.com/friendlyarm/matrix.git
 
</syntaxhighlight>
 
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。
 
 
==与NanoPi 2连接使用==
 
 
[[Matrix - RGB LED|English]]
 
[[Matrix - RGB LED|English]]
  
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==相关资料==
 
==相关资料==
 
===编译测试程序===
 
进入Matrix代码仓库,切换到nanopi2分支
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
$ cd matrix
 
$ git checkout nanopi2
 
</syntaxhighlight>
 
 
编译Matrix配件代码
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- clean
 
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-
 
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- install
 
</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>
 
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===
 
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">
 
$ cp modules /media/rootfs/ -r
 
$ cp install/lib/* /media/rootfs/lib/ -d
 
$ cp install/usr/bin/* /media/rootfs/usr/bin/
 
</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>
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
$ matrix-RGB_LED
 
</syntaxhighlight>
 
运行效果如下:<br>
 
[[File:matrix-RGB_LED_result.png|frameless|600px|matrix-RGB_LED_result]] <br>
 
可以看到LED颜色在交替闪烁。
 
 
===代码展示===
 
<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 ret = -1;
 
    int val;
 
    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);
 
    }
 
 
    while(1){
 
for(val = 0; val < 8; val++){
 
            set_GPIO(val);
 
    usleep(1000 * 1000);
 
  }
 
}
 
    unexportGPIOPin(ledPin1);
 
    unexportGPIOPin(ledPin2);
 
    unexportGPIOPin(ledPin3);
 
    return 0;
 
}
 
</syntaxhighlight>
 
 
==与NanoPi M2连接使用==
 
===硬件连接===
 
参考下图连接模块Matrix-RGB_LED和NanoPi M2:<br>
 
[[File:Matrix-RGB_LED_nanopi_M2.jpg|frameless|600px|Matrix-RGB_LED_nanopi_M2]]
 
 
连接说明:
 
{| class="wikitable"
 
|-
 
|Matrix-RGB_LED || NanoPi M2
 
|-
 
|S  || Pin33
 
|-
 
|V  || Pin33
 
|-
 
|G  || Pin35
 
|}
 
 
===编译测试程序===
 
进入Matrix代码仓库,切换到nanopi_M2分支
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
$ cd matrix
 
$ git checkout nanopi_M2
 
</syntaxhighlight>
 
 
编译Matrix配件代码
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- clean
 
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-
 
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- install
 
</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>
 
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===
 
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 M2的文件系统上。<br>
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
$ cp modules /media/rootfs/ -r
 
$ cp install/lib/* /media/rootfs/lib/ -d
 
$ cp install/usr/bin/* /media/rootfs/usr/bin/
 
</syntaxhighlight>
 
 
将SD卡重新插入NanoPi M2,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>
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
$ matrix-RGB_LED
 
</syntaxhighlight>
 
运行效果如下:<br>
 
[[File:matrix-RGB_LED_result.png|frameless|600px|matrix-RGB_LED_result]] <br>
 
可以看到LED颜色在交替闪烁。
 
 
===代码展示===
 
<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 ret = -1;
 
    int val;
 
    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);
 
    }
 
 
    while(1){
 
for(val = 0; val < 8; val++){
 
            set_GPIO(val);
 
    usleep(1000 * 1000);
 
  }
 
}
 
    unexportGPIOPin(ledPin1);
 
    unexportGPIOPin(ledPin2);
 
    unexportGPIOPin(ledPin3);
 
    return 0;
 
}
 
</syntaxhighlight>
 
 
==与NanoPC-T2连接使用==
 
===硬件连接===
 
参考下图连接模块Matrix-RGB_LED和NanoPC-T2:<br>
 
[[File:Matrix-RGB_LED_NanoPC-T2.jpg|frameless|600px|Matrix-RGB_LED_NanoPC-T2]]
 
 
连接说明:
 
{| class="wikitable"
 
|-
 
|Matrix-RGB_LED || NanoPC-T2
 
|-
 
|S  || Pin7
 
|-
 
|V  || Pin13
 
|-
 
|G  || Pin11
 
|}
 
 
===编译测试程序===
 
进入Matrix代码仓库,切换到NanoPC-T2分支
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
$ cd matrix
 
$ git checkout NanoPC-T2
 
</syntaxhighlight>
 
 
编译Matrix配件代码
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- clean
 
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-
 
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- install
 
</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>
 
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NanoPC-T2的Linux内核仓库里:https://github.com/friendlyarm/linux-3.4.y.git <br>
 
 
===运行测试程序===
 
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NanoPC-T2的文件系统上。<br>
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
$ cp modules /media/rootfs/ -r
 
$ cp install/lib/* /media/rootfs/lib/ -d
 
$ cp install/usr/bin/* /media/rootfs/usr/bin/
 
</syntaxhighlight>
 
 
将SD卡重新插入NanoPC-T2,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>
 
<syntaxhighlight lang="bash">
 
$ matrix-RGB_LED
 
</syntaxhighlight>
 
运行效果如下:<br>
 
[[File:matrix-RGB_LED_result.png|frameless|600px|matrix-RGB_LED_result]] <br>
 
可以看到LED颜色在交替闪烁。
 
 
===代码展示===
 
<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 ret = -1;
 
    int val;
 
    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);
 
    }
 
 
    while(1){
 
for(val = 0; val < 8; val++){
 
            set_GPIO(val);
 
    usleep(1000 * 1000);
 
  }
 
}
 
    unexportGPIOPin(ledPin1);
 
    unexportGPIOPin(ledPin2);
 
    unexportGPIOPin(ledPin3);
 
    return 0;
 
}
 
</syntaxhighlight>
 
 
==购买链接==
 
* 购买链接:[https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.3-c.w4002-5091434975.17.lnFbXp&id=529171205015 点击打开]
 

Revision as of 08:47, 31 May 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
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 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

4.2 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

4.3 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

4.4 连接NanoPC-T2

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如下:

int main(int argc, char ** argv)
{
    int ret = -1;
    int val, i, board;
 
    if ((board = boardInit()) < 0)
        printf("Fail to init board\n");
 
    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);
    i = 0;
    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