python - Neopixel LED 库

Question

我正在尝试为 Neopixel Led 灯条创建自己的库，因为没有具有我需要的功能的库，我想知道 LED 是如何工作的。在 LED 的数据表中，我发现我必须以方波的形式发送 24 位 GRB 颜色值，并在 24 位之间暂停 50us。

https://i.stack.imgur.com/SG30f.png

现在我想知道如何在树莓派的帮助下将那些 24 位 GRB 颜色转换为方波。

Example01

import time
import RPi.GPIO as GPIO



us = 0
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)

GPIO.setup(18, GPIO.OUT)

def microdelay(us):
    time.sleep(us/1e6)




def zero():
    GPIO.output(18, GPIO.HIGH)
    microdelay(0.4)
    GPIO.output(18, GPIO.LOW)
    microdelay(0.85)

def one():
    GPIO.output(18, GPIO.HIGH)
    microdelay(0.8)
    GPIO.output(18, GPIO.LOW)
    microdelay(0.45)


# Color Red : 0000 0000 1111 1111 0000 0000

if __name__ == "__main__":
    zero()
    zero()
    zero()
    zero()

    zero()
    zero()
    zero()
    zero()

    one()
    one()
    one()
    one()

    one()
    one()
    one()
    one()

    zero()
    zero()
    zero()
    zero()

    zero()
    zero()
    zero()
    zero()
    print("strip is red")

我在控制台上得到这个输出：

pi@raspberrypi:~/库测试 $ sudo python3 LED_testing.py

LED_testing.py:9: RuntimeWarning: 这个频道已经在使用，继续。使用 GPIO.setwarnings(False) 禁用警告。GPIO.setup(18, GPIO.OUT)

条带是红色的

pi@raspberrypi:~/库测试 $

示例02

import time


import RPi.GPIO as GPIO


GPIO.setmode(GPIO.BOARD)

GPIO.setup(18, GPIO.OUT)

def usleep(us: int):
  time.sleep(us/1e6)


def one():
    GPIO.output(18, GPIO.HIGH)
    usleep(0.8)
    GPIO.output(18, GPIO.LOW)
    usleep(0.45)



def zero():
    GPIO.output(18, GPIO.HIGH)
    usleep(0.4)
    GPIO.output(18, GPIO.LOW)
    usleep(0.85)




if __name__ == '__main__':

    for i in range(0, 862):
        # Green
        one()
        one()
        one()
        one()

        one()
        one()
        one()
        one()

        # Red
        one()
        one()
        one()
        one()

        one()
        one()
        one()
        one()

        # Blue
        one()
        one()
        one()
        one()

        one()
        one()
        one()
        one()

        usleep(50)
    print("strip is white")

控制台输出：pi@raspberrypi:~/Libary testing $ sudo python3 LED_testing.py

LED_testing.py:7: RuntimeWarning: 这个频道已经在使用中，继续。使用 GPIO.setwarnings(False) 禁用警告。GPIO.setup(18, GPIO.OUT) 条为白色

pi@raspberrypi:~/库测试 $

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方波只是数字信号的图形表示。下表很重要：

然后，当您查看序列图时：

您可以看到以下内容：

0 表示为 0.4us 高，然后是 0.85us 低
A 1 表示 0.8us 高后跟 0.45us 低
休息是 50us 或更长的低信号

提示：要休眠 0.4 毫秒，您可以执行以下操作：

import time

# sleep for 0.4us
time.sleep(0.4/1000000)

假设您要发送 GBR 值（255、16、12）。这将转化为：11111111001000000001100

在 python 中，这可以通过位操作来完成：

def get_bits_from_grb(g: int, r: int, b: int) -> list:
  return list(bin(g<<16|r<<8|b).replace("0b", ""))

文档说明：按照GRB的顺序发送数据，先发送高位。

“先发送高位”意味着我们从左到右发送。

您的代码将包括以下几行：

import time

def usleep(us: int):
  time.sleep(us/1e6)

def send_bit(signal_bit: bool):
  if signal_bit:
    GPIO.output(pin_number, GPIO.HIGH)
    usleep(0.8)
    GPIO.output(pin_number, GPIO.LOW)
    usleep(0.45)
  else:
    GPIO.output(pin_number, GPIO.HIGH)
    usleep(0.4)
    GPIO.output(pin_number, GPIO.LOW)
    usleep(0.85)

def send_rest():
  GPIO.output(pin_number, GPIO.HIGH)
  usleep(0.51) # should be more than 50us
  GPIO.output(pin_number, GPIO.LOW)

def send_bits(bit_list: list):
  for b in bit_list:
    send_bit(b)

bit_list = get_bits_from_grb(176, 106, 76)
send_bits(bit_list)

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