iCLed35(6pin)的硬件设计和软件配置

前言

之前朋友送了一包弘凯光电的iCLed35系列的样品，一直都放在抽屉里没有碰过。正好最近遇到客户在做氛围灯时选择了他家的产品，便抽空研究了一下，从使用感受上来说，相比ISELED，iCLed控制方式更加简单灵活。

下文简要介绍下iCLed35的性能以及借助S32K144EVB控制iCLed35实现一些简单的效果。

iCLed35整体介绍

iCLed概念

iCLed是弘凯开发的一款IC内置的全彩led封装，通过IC直接封装在标准LED尺寸内，在生产上降低产品工艺难度，在体积上减少独立外置IC所需的额外空间，在色彩上满足了单点可控全彩的控制能力。

iCLed系列产品优势

产品优势

如上图所示，iCLed的产品优势主要有三部分：

• 结构优势：相比驱动IC+LED分立方案，占据的PCB面积更小；
• 设计优势：iCLed集成方案不用考虑内部IC和LED之间的电路，硬件设计非常简单。
• 颜色优势：iCLed的三基色都有256灰阶，可以呈现出16777216种颜色。

iCLed35(6pin)的特性：

iCLed35系列有4pin和6pin两类产品，本文介绍的是6pin的iCLed35，主要特性如下：

• ELA STD封装
• 自动识别位置序号
• 两线制串行通信（一根时钟线，一根数据线）
• RGB三色的调整范围都为0-255，每通道电流最大为20mA
• 支持休眠/唤醒，静态电流低至5uA

iCLed35(6pin)的硬件设计

推荐电路

上图为iCLed35(6pin)的推荐电路，注意事项如下：

• MCU和第一个iCLed35的通信线建议串接电阻，推荐阻值为300Ω；
• 每个iCLed35的VDD和GND之间建议串一个电容，推荐容值为0.1uF；
• VDD的供电范围为4.5-5.5V，推荐使用5V供电。

iCLed35(6pin)的软件配置

通讯时序：

通讯时序

iCLed35(6pin)的通讯时序如上图，注意点如下：

• 时钟速率在0-15MHz；
• 数据传输，高位在前，即MSB；
• 兼容SPI的模式0，即时钟相位(CPHA)为0，时钟极性(CPOL)为0。

通讯协议介绍：

整体的数据结构：

数据结构

整体的数据结构如上图，由起始帧、LED帧和结束帧三部分组成。

• 起始帧为连续32bit的‘0’;
• 结束帧为连续32bit的‘1’;
• LED帧由五部分组成：
  • 最高的3bit用于normal模式("111')和睡眠模式("101")切换,
  • 接着的5bit用于调节电流（如下图）
  • 后面的24bit分为3个8bit，分别控制蓝色，绿色和红色的灰阶数值。

从整体的数据结构可以看出，LED帧的取值范围和结束帧是有重合的，即0xFF，笔者手上的数据手册比较早，没有描述iCLed35 (6pin)如何区分这两种帧。后面测试时遇到的一些小问题感觉和这种情况有关。

睡眠模式：

Sleep mode

• 睡眠指令（0xA0）如上，对应的iCLed接收到该指令后，进入睡眠模式，电流在1uA左右；
• 当收到非0xA0的数据时，对应的iCLed会在1ms之内从睡眠模式切换到正常模式。

点亮iCLed35(6pin)

为了快速点亮iCLed35(6pin),笔者选择了最熟悉的S32K144EVB。另外，iCLed35的样品袋里也有连接好的软灯带，将电源和通讯线引出即可。

S32K144EVB配置

1. S32K144EVB用到的引脚如下图所示：

S32K144EVB_Pinout

• 左边的 5V和GND pin连接到iCLed的VDD和GND；
• 右边的PTB2/SPI_SCK和PTB4/SPI_SOUT分别连接到时钟线和数据线。

2. 在S32DS 2.2中新建工程，先配置对应的SPI引脚，如下图：

LPSPI0引脚配置

3. 然后进行SPI模块的详细配置，如下图：

LPSPI0模块配置

4. 最后生成对应配置的代码并在mian.c中进行调用：

LPSPI0初始化

驱动iCLed35(6pin)

1. 先准备需要用到的宏定义，数组以及函数，如下图：

2. 然后在主函数中进行循环调用，如下图：

3. 最终实现的效果为实现红绿蓝三种颜色的流水效果。

实际连接的iCLed35数量为10颗，在点亮绿色和蓝色时，需要发送11个LED帧才能使10个iCLed35都正常点亮，否则最后一个iCLed35显示异常；但是在点亮红色时，只需要正常发送10个LED帧就可以。