iCLed35(6pin)的硬件設計和軟件配置

前言

之前朋友送了一包弘凱光電的iCLed35系列的樣品，一直都放在抽屜里沒(méi)有碰過(guò)。正好最近遇到客戶(hù)在做氛圍燈時(shí)選擇了他家的產(chǎn)品，便抽空研究了一下，從使用感受上來(lái)說(shuō)，相比ISELED，iCLed控制方式更加簡(jiǎn)單靈活。

下文簡(jiǎn)要介紹下iCLed35的性能以及借助S32K144EVB控制iCLed35實(shí)現一些簡(jiǎn)單的效果。

iCLed35整體介紹

iCLed概念

iCLed是弘凱開(kāi)發(fā)的一款I(lǐng)C內置的全彩led封裝，通過(guò)IC直接封裝在標準LED尺寸內，在生產(chǎn)上降低產(chǎn)品工藝難度，在體積上減少獨立外置IC所需的額外空間，在色彩上滿(mǎn)足了單點(diǎn)可控全彩的控制能力。

iCLed系列產(chǎn)品優(yōu)勢

產(chǎn)品優(yōu)勢

如上圖所示，iCLed的產(chǎn)品優(yōu)勢主要有三部分：

• 結構優(yōu)勢：相比驅動(dòng)IC+LED分立方案，占據的PCB面積更??；
• 設計優(yōu)勢：iCLed集成方案不用考慮內部IC和LED之間的電路，硬件設計非常簡(jiǎn)單。
• 顏色優(yōu)勢：iCLed的三基色都有256灰階，可以呈現出16777216種顏色。

iCLed35(6pin)的特性：

iCLed35系列有4pin和6pin兩類(lèi)產(chǎn)品，本文介紹的是6pin的iCLed35，主要特性如下：

• ELA STD封裝
• 自動(dòng)識別位置序號
• 兩線(xiàn)制串行通信（一根時(shí)鐘線(xiàn)，一根數據線(xiàn)）
• RGB三色的調整范圍都為0-255，每通道電流最大為20mA
• 支持休眠/喚醒，靜態(tài)電流低至5uA

iCLed35(6pin)的硬件設計

推薦電路

上圖為iCLed35(6pin)的推薦電路，注意事項如下：

• MCU和第一個(gè)iCLed35的通信線(xiàn)建議串接電阻，推薦阻值為300Ω；
• 每個(gè)iCLed35的VDD和GND之間建議串一個(gè)電容，推薦容值為0.1uF；
• VDD的供電范圍為4.5-5.5V，推薦使用5V供電。

iCLed35(6pin)的軟件配置

通訊時(shí)序：

通訊時(shí)序

iCLed35(6pin)的通訊時(shí)序如上圖，注意點(diǎn)如下：

• 時(shí)鐘速率在0-15MHz；
• 數據傳輸，高位在前，即MSB；
• 兼容SPI的模式0，即時(shí)鐘相位(CPHA)為0，時(shí)鐘極性(CPOL)為0。

通訊協(xié)議介紹：

整體的數據結構：

數據結構

整體的數據結構如上圖，由起始幀、LED幀和結束幀三部分組成。

• 起始幀為連續32bit的‘0’;
• 結束幀為連續32bit的‘1’;
• LED幀由五部分組成：
  • 最高的3bit用于normal模式("111')和睡眠模式("101")切換,
  • 接著(zhù)的5bit用于調節電流（如下圖）
  • 后面的24bit分為3個(gè)8bit，分別控制藍色，綠色和紅色的灰階數值。

從整體的數據結構可以看出，LED幀的取值范圍和結束幀是有重合的，即0xFF，筆者手上的數據手冊比較早，沒(méi)有描述iCLed35 (6pin)如何區分這兩種幀。后面測試時(shí)遇到的一些小問(wèn)題感覺(jué)和這種情況有關(guān)。

睡眠模式：

Sleep mode

• 睡眠指令（0xA0）如上，對應的iCLed接收到該指令后，進(jìn)入睡眠模式，電流在1uA左右；
• 當收到非0xA0的數據時(shí)，對應的iCLed會(huì )在1ms之內從睡眠模式切換到正常模式。

點(diǎn)亮iCLed35(6pin)

為了快速點(diǎn)亮iCLed35(6pin),筆者選擇了最熟悉的S32K144EVB。另外，iCLed35的樣品袋里也有連接好的軟燈帶，將電源和通訊線(xiàn)引出即可。

S32K144EVB配置

1. S32K144EVB用到的引腳如下圖所示：

S32K144EVB_Pinout

• 左邊的 5V和GND pin連接到iCLed的VDD和GND；
• 右邊的PTB2/SPI_SCK和PTB4/SPI_SOUT分別連接到時(shí)鐘線(xiàn)和數據線(xiàn)。

2. 在S32DS 2.2中新建工程，先配置對應的SPI引腳，如下圖：

LPSPI0引腳配置

3. 然后進(jìn)行SPI模塊的詳細配置，如下圖：

LPSPI0模塊配置

4. 最后生成對應配置的代碼并在mian.c中進(jìn)行調用：

LPSPI0初始化

驅動(dòng)iCLed35(6pin)

1. 先準備需要用到的宏定義，數組以及函數，如下圖：

2. 然后在主函數中進(jìn)行循環(huán)調用，如下圖：

3. 最終實(shí)現的效果為實(shí)現紅綠藍三種顏色的流水效果。

實(shí)際連接的iCLed35數量為10顆，在點(diǎn)亮綠色和藍色時(shí)，需要發(fā)送11個(gè)LED幀才能使10個(gè)iCLed35都正常點(diǎn)亮，否則最后一個(gè)iCLed35顯示異常；但是在點(diǎn)亮紅色時(shí)，只需要正常發(fā)送10個(gè)LED幀就可以。