NeoPixel系のLEDリングをATtiny202を使ってシリアル接続のモジュールにしてみた
NeoPixel系のフルカラーLEDは800KHzの独自の通信方式でナノ秒のコントロールが必要です。PICAXEのような遅いマイコンからも使えるように，ATtiny202を使ってシリアル接続のモジュールにしようと試してみました。何とか動いているところですV(^^)。１．ハード構成 ハードはPICAXE-20M2，ATtiny202とNeoPixel系のRGB_LEDが24個のリングです。PICAXEが指令を出し，ATtiny202がコントロールパルスに変換してLEDを光らせる，という感じです(^^)。 今回は電源をUSBからの５Vだけで全て賄っていますが，LEDは別電源にした方が良いかもしれません。２．シリアル通信 PICAXEから一方的にデータを送り，ATtiny202はソフト的に処理しています。汎用性は求めていないというか，，複雑なものは考えが及ばないので速度は9600bps, 1 stop bit で固定です。下図の上段がPICAXEから送信した１バイトのデータ信号，下段がATtiny側の読み取りタイミングを示すパルスと得られたデータをエコーで示したものです。9600bpsはゆっくりしていて，１ビットのパルス幅は約104uSなのでソフトで対応できますね。用意されているUARTを使うと，バッファなどでメモリ領域をかなり使うようなので，ここは遅いながらミニミニUARTで1byteバッファでやってみました。３．PICAXEからの送信データ PICAXEから送るデータはLED１個毎のコントロールを条件に，毎回次の５バイトを送信することに固定し，コマンドなどは複雑になるので使わないようにしました。1. データ書込み開始LED番号2. データ書込み最終LED番号 3. R値4. G値5. B値例えば24個のLEDを使うときのデータは全部赤色：0,23,255,0,0３番-５番を黄色：3,5,255,255,015番だけ白色：15,15,255,255,255という具合になります(^^)。今回動かしてみたPICAXEのBASIC言語でのプログラムです。このプログラムの実行結果です。リングもフルで光らせるとまぶしいぐらい明るさがありますね。４．ATtiny202のデータ受信とLEDコントロール1) LEDの個数分のデータバッファを設定 コントロールするLEDの個数X３(RGB)バイトのデータバッファ(aDATA)を持っています。PICAXEからのデータはこのバッファに書き込まれ，バッファを介してLEDに送られます。2) メイン部5バイトのシリアルデータを受信し，その指示に従ってデータバッファ書き込み，その後LEDに送信します。3) NeoPixel系RGB_LEDにコントロールパルスを送る ATtiny202やSeeeduino-XIAOぐらいのスピードがあると，アセンブラを書かなくてもポートコントロールでパルスが出せますV(^^)。→ ATtiny202でポートコントロールを使ってナノ秒のパルスが出せるか試してみた以上，ATtiny202を間に挟みモジュール化することで，やっとPICAXEからNeoPixel系のLEDがコントロールできるメドがつきましたV(^^)。ま，UARTが使える機種なら特に相手は選ばないですかね。なお，SRAM128バイトのATtiny202ではデータバッファにメモリを多く使用する今回の方式は，どうもこの24個x3バイトぐらいが限界のようです。LED30個用ではまともに動きませんでした，，，。コンパイル，ダウンロード時に「動作が不安定になりますよ」警告が出ていたのを無視していたのですが，本当でした(^^;;;;;グローバル変数は使用量が把握できますが，ローカル変数は掴めず，案外思ったより多めに何かにメモリが使われているようですね。
