树莓pi上apa102 led的驱动程序
apa102-pi的Python项目详细描述
APA102π
简介
apa102 pi是一个纯python库，用于驱动apa102类型的led链。它应该在覆盆子皮上工作，而不是在任何其他平台上测试。
APA102 LED通常是5050型LED，每个LED有一个额外的驱动芯片。驱动芯片负责通过输入线接收所需的颜色，然后保持该颜色，直到接收到新的命令。
根据这些LED的购买地点，它们可能被称为"APA102"、"SuperLED"或"Dotstar"。不应将其与三线制WS2812 LED（也称为"Neopixel"）混淆。
关于驱动芯片真正好的部分是：一旦它接收到自己的颜色命令，它就将任何进一步的颜色命令从输入端转发到输出端。这样可以很容易地将多个LED连在一起。颜色命令1点亮第一个LED，命令2点亮下一个LED，以此类推。例如，发送300个颜色命令可以点亮整个5米，每米带60个LED。
目的
这个库设计用来处理发送颜色命令的细节。它应该是教育性的，因此是用python编写的。该库速度足够快，可以在300个LED灯串上产生良好的颜色效果，即使它是通过Python解释器运行的。但是，如果您需要非常快的速度，例如以每秒15帧的速度驱动基于APA102 LED的小型"显示器"，则您必须寻找其他地方。
先决条件
- 一个覆盆子皮，运行最新版本的覆盆子（该库是用2018-11-13版本的覆盆子弹力石测试的）。
- 如果使用硬件spi:spi enabled和active（
raspi config，interfaceing options，spi，enable）；spi必须是空闲和未使用的。 - 对于软件SPI（位爆炸模式）：两个免费的GPIO管脚
- adafruit_python_gpio库（https://github.com/adafruit/adafruit_python_gpio）。如果遵循以下说明，库将自动安装。
- Python3：有些人尝试使用Python2并报告它可以工作，但我自己不能保证这一点。我使用Python3进行所有的开发和测试。
理想情况下，一个10美元的树莓pi零w专用于驱动led的任务。LED条的连接器可以直接焊接到板上的正确端口。
接线
覆盆子pi是一个3.3伏的设备，而apa102发光二极管是5伏的设备。因此，LED驱动芯片可能无法正确识别3.3伏SPI信号。为了避免这种风险，对于时钟和mosi信号，使用74ahct125或74ahc125电平移位器。如果不使用电平移位器，则不会损坏覆盆子pi，因为覆盆子pi决定mosi和sclk的电压。
如果没有电平移位器，接线非常简单：
- 将一个覆盆子接地引脚接地
- 将数据导入覆盆子spi mosi
- LED时钟连接到覆盆子SPI SCLK
注意，"芯片选择"线（CE0或CE1）不用于APA102带。APA102芯片始终接受数据，不能关闭。要使"芯片选择"工作，您需要额外的硬件。如果您使用电平移位器，您可以将CE0或CE1连接到其"输出启用"引脚，例如。
LED灯条耗电量很大（每个LED大约20毫安，即一个亮白点60毫安）。如果你试图从树莓pi 5v输出的led电源，你很可能会立即杀死树莓！因此，我建议不要将LED的电源线与覆盆子连接。为了安全起见，请为覆盆子使用单独的USB电源，为LED使用强大的5V电源。如果你用le变速器，也从5伏电源供电。
说到这里，你可以用和LED条纹相同的电源为覆盆子供电（而不是使用额外的USB电源）。如果您决定这样做，请确保不要将USB电源插入覆盆子PI，否则您可能会冒着LED试图通过覆盆子供电的风险。
总之，这是我的极低技术含量的接线图：
在这里，完成的装置运行一个"彩虹"程序：
这是一个覆盆子pi零w与一个phat拍放大器在顶部。放大器的"VU表"只是一束APA102发光二极管；它们显示"彩虹"颜色方案：
插入USB端口的是一个WLAN棒（当然，现在使用的是覆盆子PiZero W）。这样我就可以在我的办公桌上重新编程灯光秀，即使这些光带是作为圣诞灯安装在外面的。将其与基于Arduino/WS2812的安装进行比较：要重新编程，必须将Arduino安装在内部，或将笔记本电脑安装在外部。
快速覆盆子皮设置
因为覆盆子pi zero是无头运行的，所以使用了覆盆子lite图像。此图像只包含最少的包，因此有些包是手动添加的。
当前的Raspbian Lite图像可以很容易地设置为从一开始就无头运行。在Mac或PC上烧录卡后，它将作为"引导"安装。转到这个目录，并创建一个名为ssh的空文件来启用ssh。在Mac上，您可以这样做：touch/volumes/boot/ssh。要启用和配置WLAN，请创建名为wpa_supplicant.conf的文件。其内容应为：
country=CH
ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdev
update_config=1
network={
ssid="Your_SSID"
psk="Your_Password"
key_mgmt=WPA-PSK
}
当然，请使用正确的国家和SSID/PSK。启动后（请耐心等待：pi最初将启动两次），您可以ssh到raspberry pi:ssh pi@raspberrypi.local。初始密码为覆盆子：请确保立即更改！
接下来，安装其他软件包并启用spi:
- 更新您的安装（
sudo apt update&；sudo apt-y upgrade）。 - 安装软件包：
sudo apt install-y python3 pip - 激活spi:
sudo raspi config；转到"接口选项"；转到"spi"；启用spi；当您使用时：请更改默认密码！退出退出工具并重新启动
将APA102项目用作库
这个图书馆最初是作为一个教育软件而建的。它展示了APA102 LED的协议是如何工作的。大部分内容都是以源代码中的注释形式进行解释的。如果您对此感兴趣，请继续下一章。如果您所需要的只是用于您自己项目的库本身，那么本章就足以让您开始工作。
您只需要：sudo pip3安装apa102 pi。这将安装库及其对所有用户的依赖关系。
要验证安装，请从github下载测试脚本：curl https://raw.githubusercontent.com/tinue/apa102-pi/master/runcolorcycle.py-o runcolorcycle.py。要运行，请键入python3./runcolorcycle.py
完全安装
要检索完整的库（包括源代码），您还需要执行以下操作：
- 安装git客户端：
sudo apt install-y git - 准备git:
git config--global user.name"john doe"&；git config--global user.email johndoe@example.com- 创建开发目录并将其更改为：
mkdir~/development&；cd~/development- 获取apa102库和示例灯光程序：
git clone https://github.com/tinue/apa102-pi.git&；cd apa102 pi- 您可能需要设置LED的数量以匹配您的条带：
CD APA102 pi&；nano runcolorcycle.py；更新编号，按CTRL-X和"是"保存。- 运行示例lightshow:
/runcolorcycle.py - 创建开发目录并将其更改为：
发布历史记录
- 1.0.0（2015-04-13）：初始版本
- 1.1.0（2015-12-04）：添加文档
- 1.1.1（2015-12-11）：重写示例，驱动程序本身不变
- 1.2.0（2015-12-17）：修复报告的问题；更新所有颜色样本；将步骤数与LED数分离
- 1.3.0（2016-03-25）：来自Kapacuk的合并更改：允许具有不同于RGB颜色编码的条纹
- 1.3.1（2016-03-27）：来自Kapacuk的合并"旋转"方法；修复了以前合并的错误
- 1.3.2（2016-12-25）：修复了与"旋转"相关的错误；删除了控制台上的烦人消息；添加了调试方法
- 1.3.3（2017-04-14）：来自duranda/master；cleanup；update readme.md的合并拉取请求19，无功能更改
- 1.4.0（2017-04-16）：更新代码以更好地符合python样式指南（pep 8）；来自"jmb"的合并拉取请求
- 1.4.1（2017-08-26）：使用Raspbian Stretch进行测试；更新自述。
- 2.0.0（2017-11-05）：将spi库交换给adafruit_python_gpio。这允许支持不使用硬件SPI的设备，例如Pimoroni Blinkt！或是节奏。
- 2.0.1（2018-01-19）：微发布：添加样本
- 2.0.2（2018-05-25）：驱动程序没有变化；对模板和方案进行了轻微的重组，以便更容易地更改SPI引脚；Pimoroni闪光灯特有的附加样本！
- 2.1.0（2018-06-08）：使库可安装
- 2.1.1（2019-03-15）：启用芯片选择（感谢@grandinquisitor）；简化安装（感谢@nielstron）
- 2.2.0（2019-03-16）：PYPI上提供的第一个版本（PIP 3安装）；重命名包以符合PEP 8。
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