Adafruit NeoPXL8 FeatherWing for Feather M0 - 8 x DMA NeoPixels!

Seit wir NeoPixels im Jahr 2012 auf den Markt gebracht haben, haben die programmierbaren RGB-LEDs die Welt erobert. Und ein großer Teil dieses Erfolges ist der Einfachheit der Verkabelung zu verdanken - nur eine Datenleitung, egal wie viele Pixel man hat. Kein Wunder also, dass sie überall sind und in Kunstausstellungen, Maker-Faire-Demos, DJ-Kabinen, Dekorationen und Kostümen blinken.

Aber irgendwann stößt jeder NeoPixel'er auf die Einschränkungen dieses einzelnen Datenkabels: Das Timing ist sehr wählerisch und oft muss der Code komplett gestoppt werden, damit er die Daten ohne Unterbrechungen herausschreiben kann. Diese Anforderung macht es schwierig, schnell aktualisierte Lichteffekte zu erzeugen, und begrenzt die Anzahl der Pixel, die Sie steuern können.

Resident pixel-pro Paint Your Dragon (der den Namen NeoPixel dont-cha-know! geprägt hat) nahm diese Herausforderung an und hat es geschafft. Durch sorgfältige Prüfung des ATSAMD21-Datenblatts stellte er fest, dass Sie den Timer 0 im'Wellenform'-Modus verwenden und 8 einzigartige Wellenformen über DMA erstellen konnten, die das gesamte Pixel-Pushing für Sie übernehmen würden.

So entsteht die NeoPXL8 Arduino Bibliothek und NeoPXL8 Featherwing! Die Bibliothek läuft auf unseren Feather M0's (Basic Proto, Adalogger, Bluefruit, Express, u.a.) und übernimmt für Sie das gesamte NeoPixeling, bis zu 8 Stränge gleichzeitiger DMA-Ausgabe können jeweils 250 Pixel lang sein für insgesamt 8 x 250 = 2000 Pixel. Das lässt Ihnen etwas RAM für Ihren Code übrig - das theoretische Maximum liegt bei 340 Pixeln pro Strang, aber Sie würden das gesamte RAM auf dem M0-Chip verwenden.

Um den Anschluss zu vereinfachen, übernimmt dieser Featherwing die Level-Shifting und Pin-Anordnung für Sie. Alle 8 Stränge haben einen Level-Shifter, der den 3,3V-Logikpegel in 5V-Logik umwandelt, es gibt einen kleinen Switch-Cap-Wandler, der die saubere 5V-Stromversorgung für Sie erzeugt. Dann reduziert ein 100 Ohm Widerstand in Reihe nach dem Puffer das Klingeln bei langen Leitungswegen.

Sie haben zwei Möglichkeiten, NeoPixel anzuschließen:

• 2 x 8 Stiftleisten mit Masse und 5V-Logiksignal, paarweise
• 2 x RJ-45 'Ethernet' Buchsen, mit Masse und 5V-Logiksignal pro Twisted Pair. Dies entspricht der gleichen Verdrahtung wie beim OctWS2811.

Um den Wing zu halten, lassen wir Ihnen die Wahl, welche Verdrahtung Sie verwenden möchten, indem Sie einfach die von Ihnen bevorzugten Steckverbinder einlöten. Dann müssen Sie auch die NeoPixel mit Strom versorgen. Da Sie viele Ampere Strom benötigen, schaffen wir das nicht durch den Wing - das Leiterplattenkupfer wäre zu limitierend. Wir empfehlen die Verwendung von Reihenklemmen oder Sammelschienen, um alle Masse- und 5V-Stromkabel miteinander zu verbinden und sie aus ihrer eigenen 5V-Versorgung zu versorgen.

Da wir TCC0 (Timer 0) verwenden, sind wir darauf beschränkt, welche Pins für die NeoPixel-Ausgabe verwendet werden können. Hier sind die Optionen, die Sie haben:

• Ausgang #0 kommt von A3
• Ausgang #1 kommt von A4
• Ausgang #2 kommt entweder von Digital #10 oder dem seriellen TX-Pin (wählbar)
• Ausgang #3 kommt entweder von Digital #12 oder dem Serial RX-Pin (wählbar)
• Ausgang #4 kommt entweder von SPI MOSI oder I2C SDA (wählbar)
• Ausgang #5 kommt entweder von Digital #5 oder dem SPI SCK-Pin (wählbar)
• Ausgang #6 kommt entweder von Digital #11 oder dem SPI MISO-Pin (wählbar)
• Ausgang #7 kommt von Digital #13

Wie Sie sehen können, sind einige dieser Pins fixiert (A3, A4, #13) und der Rest hat zwei Möglichkeiten. Wenn Sie beide Optionen absolut nicht entbehren können, können Sie das über den NeoPXL8 DMA-Ausgang deaktivieren und nur mit 7 Strängen leben.

Während wir dies speziell für die Verwendung mit Feather M0 (SAMD21-basiert) entwickelt haben, können Sie es mit anderen Feathers für die Level-Shifting-Funktionen verwenden. Sie müssen nur herausfinden, welche NeoPixel-Treiber-Firmware Sie verwenden können und welche Pins verfügbar sind.

 Links:

• Neopxl8 Library

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