Итак, модуль разработки "STM32F411CEU6 Black Pill" - отладочный модуль, построен на базе микроконтроллера ARM 32-bit Cortex-M4 STM32F411CEU6. Данный модуль на своем "борту" имеет три кнопки, SWD порт, кварцевый резонатор, коннектор USB Type-C, два светодиода (красный и синий), место для установки дополнительной SPI Flash памяти и многочисленные выводы по периметру.
Используя внешнюю микросхему памяти можно превратить этот модуль в полноценный контроллер управления смарт лентами, пиксельными модулями, DMX декодерами и т.п. световым оборудованием.Модуль поддерживает смарт пиксели на базе чипов: WS2811, WS2812B, WS2813, WS2815, WS2818, UCS1903, APA102, SK9822 и т.п.
Пример управления светодиодной лентой APA102 2020:
Базовые функции (без активации L1)
64
-количество программ: до 300
-количество пикселей:одна UP
-количество кнопок:30 (фиксированный)
-установка FPS: поддерживается
-USB-накопитель: фиксированный
-Контроль яркости: + Дополнительные функции с активацией L1
до 1024
-количество пикселей: 5..120
-настройка FPS: поддерживается
-плейлист: поддерживается
-DMX512: поддерживается
-ИК пульт: поддерживается
-Групповая работа: UP, A, B, C, D, E
-Внешние кнопки: поддерживается
-Внешний контроль яркости:Займемся адаптацией и настройкой этого модуля шаг за шагом...
1 - В качестве микросхем памяти подойдут чипы от Winbond: W25Q128JVSIQ (128 MBit), W25Q64FVSIG (64 MBit) и аналогичные с меньшим объемом.
2 - Также, для доработки нужно припаять резистор номиналом 1,2K..2.2K между выводами A12 - A15, см. рисунок выше. В примере используется чип резистор 0805 номиналом 2,2 кОм +-5%.
3 - Записываем загрузчик, файл iqLed-WeAct-Black-Pill-V3.0-lock-v8.dfu через интерфейс DFU, для этого:
Скачать утилиту DfuSev3.0.6
https://iqled.org/soft/DfuSev3.0.6.rar 9.50 MB
3.1 - Запустить утилиту DfuSeDemo.exe
3.2 - Подключите контроллер к ПК используя USB Type-C кабель.
3.2.0 - Зажать кнопку BOOT0, кратковременно нажать кнопку NRST (сброс). Должен запуститься внутренний загрузчик, утилита DfuSeDemo в окне Available DFU Devices отображает STM Device in DFU Mode, см. фото ниже, после чего кнопку BOOT0 можно отпустить.
3.2.1 - Если устройство не определяется, проверьте его наличие в диспетчере устройств:
3.2.2 - Как правило, в ОС W10 и выше, драйвера устанавливаются автоматически, для младших ОС набор драйверов присутствует в скаченном архиве DfuSev3.0.6.
3.2.3 - Для примера, при использовании ОС Windows 7 x86 выбираем и устанавливаем драйвер dpinst_x86.exe, дожидаемся появления устройства в диспетчере устройств.
3.3 - Кнопка Choose, выбираем файл загрузчика iqLed-WeAct-Black-Pill-V3.0-lock-v8.dfu
Скачать файл загрузчика iqLed-WeAct-Black-Pill-V3.0-lock-v8.dfu
https://iqled.org/firmware/BlackPill/i ... ock-v8.rar 12kB
3.4 - После успешной загрузки файла "File correctly loaded", записываем этот файл в модуль WeAct Black Pill V3.0 , кнопкой Upgrade.
3.5 - В случае если ранее в устройстве стояла защита от чтения выйдет такое сообщение:
You device is read protected. Would you remove the read protection?
Ваше устройство защищено от чтения. Снять защиту от чтения?
соглашаемся, Yes.
От себя могу добавить, что при разблокировке flash памяти микроконтроллера , т.е. снятии защиты от чтения мой ПК как-то словил синий экран смерти, после чего я повторил процедуру, защита от чтения уже не стояла.
3.6 - Далее такое предупреждение:
You device was plugged in DFU mode. So it is impossible to make sure this file is correct for this device.
Ваше устройство было подключено в режиме DFU. Поэтому невозможно убедиться, что этот файл подходит для этого устройства.
соглашаемся, Yes.
3.7 - Успешная запись загрузчика!!!
Видео демонстрирует процесс записи загрузчика.
3.8 Нажмите кнопку NRST (сброс) для перезагрузки и инициализации прошивки загрузчика.
Синий светодиод должен индицировать вспышки с периодичностью 0,1 сек.
4 - Записываем прошивку утилитой Light Studio Programmer 1.xx. Потребуется версия 1.37 или выше.
Download: Light Studio Programmer v1.37 от 04/08/2022
https://www.iqled.org/soft/distributive ... _v1.37.rar
4.1 - Нажмите кнопку "CONNECT", в окне ПО Light Studio Programmer 1.xx отобразиться название устройства, версия загрузчика и прошивки.
4.2 - Нажмите кнопку "update firmware" - обновление прошивки, выберите файл прошивки iqLED-Black-Pill-V3.0_v3.sbin.
Скачать прошивку iqLED-Black-Pill-V3.0_v3.sbin: https://iqled.org/firmware/iqLED-Black-Pill_V3.0_v3.rar 192 kB
4.3 - После загрузки прошивки выйдет сообщение: Firmware update completed successfullu! - Обновление прошивки успешно завершено! , далее можно снова нажать "CONNECT", чтобы посмотреть версию записанной прошивки.
5 - Запись DEMO файлов.
5.1 - Подключите контроллер к ПК используя USB Type-C кабель, удерживайте кнопку "KEY" нажмите кратковременно кнопку NRST для входа в режим считывателя карты памяти (USB MASS STORAGE Device).
Системный индикатор демонстрирует режим считывателя карты памяти:
5.2 - Среди дисков вашего ПК должен появиться USB диск, и запрос на его форматирование.
5.3 - Выберите файловую систему FAT или FAT32, произведите форматирование (только при первом включении).
5.4 - Скопируйте и распакуйте в корневой каталог диска содержимое архива с DEMO файлами.
Скачать BlackPill-DEMO
https://iqled.org/DEMO/BlackPill-DEMO.rar 707 KB
Во время записи/чтения данных в режиме считывателя памяти системный индикатор ведет себя так:
5.5 - Для перехода в штатный режим отключите контроллер от USB и подключите снова (питание от USB или внешнее).
6 - Схема подключения WS2813
6.1 - Индикация системного индикатора в штатном режиме воспроизведения анимации:
6.1 - Пример управления светодиодной лентой WS2813
8 - Активация модуля
Служит для доступа к дополнительным функциям: увеличение количества пикселей, групповая работа, разрешение порта DMX512, обработка ИК датчика, обработка внешних кнопок, внешний контроль яркости, FPS и др.
Утилита iqLED WIZARD v1.08, скачать:
https://iqled.org/soft/distributive/iqL ... d-1-08.zip
Почта запроса ключей активации: keybuy@iqled.org
9 - Итого, считаем бюджет:
С ключом активации L1:
$6 Black Pill V3.0 + $0.7 SPI FLASH + $5 ключ активации L1 = $11.7
Без ключа активации:
$6 Black Pill V3.0 + $0.7 SPI FLASH = $6.7 -> доступны только базовые функции: 300 пикселей / 64 программы.
Обновление прошивки
Для входа в режим обновления прошивки подключите контроллер к USB, замкните пинцетом клеммы B10 и 3V3, кратковременно нажмите NRST. Далее выполните пункты 4.1..4.3.
Используйте Light Studio Programmer v1.39 и выше: viewtopic.php?f=26&t=88
Если контроллер уже был активирован ранее, обновление прошивки не влияет на ранее установленные ключи.
Обновление от:
23 апреля 2022г. iqLED-Black-Pill-V3.0_v4.sbin
Для модулей Black Pill V3.0 (MiniF4 V3.0) доступна прошивка версии 4, которая поддерживает проводную синхронизацию контроллеров между собой. Один назначается мастером, остальные подчиненными. Синхронизация осуществляется для каждого фрейма.
Скачать прошивку: https://iqled.org/firmware/iqLED-Black-Pill_V3.0_v4.rar 196 kB
Схема подключения:
Видео демонстрация:
Мастер (Master) контроллер - слева, отображает индикацию в виде двойных вспышек. Ведомый (Slave) - справа, меняет состояние системного индикатора при каждом принятом фрейме, т.о. отображаются очень частые вспышки при частоте кадров 30 fps.
Мастер передает сигнал синхронизации через порт A9. Далее следует защитный резистор 220-390 Ом.
Slave принимает сигнал синхронизации на порт A10. Перед портом A10 также следует использовать защитный резистор 220-390 Ом.
На рисунке выше приведена конфигурация контроллеров для групповой работы.
Расшифровка:
Master - Мастер контроллер синхронизирующий группу; Slave - контроллер, принимающий команды от мастера, синхронизирует свою исполняемую программу с мастером.
BRIGHTNESS - Яркость, программный пересчет яркости исполняемого файла, в пределах 1%...100%.
FPS - Кадровая частота, должна находиться в пределах 1...120.
PORT - настройка порта вывода контента. В данном примере настройка соответствует максимально допустимой нагрузке на порт D1, пиксели с 1го по 1024й. Как правило, эту строчку можно оставить без изменения.
20.12.2022 г. Для модулей Black Pill V3.0 (MiniF4 V3.0) доступна прошивка версии 7,
которая поддерживает ИК датчик TSOP38238 для обработки команд от пульта RD-1083, RD-1078.
Скачать прошивку: https://iqled.org/firmware/iqLED-Black-Pill_V3.0_v7.rar 196 kB
Подключение ИК датчика TSOP38238
6.01.2023 г. Для модулей Black Pill V3.0 (MiniF4 V3.0) доступна прошивка версии 9.
Скачать прошивку: https://iqled.org/firmware/iqLED-Black-Pill_V3.0_v9.rar 196 kB
Прошивка поддерживает внешние кнопки A,B,C,D,E,UP для переключения программ:
Кнопка A - программа №1 / Кнопка B - программа №2 / Кнопка C - программа №3 / Кнопка D - программа №4 / Кнопка E - программа №5 /
Кнопка A = PB6 / Кнопка B = PB7 / Кнопка C = PB8 / Кнопка D = PB9 / Кнопка E = PB1 /
Кнопка KEY UP = PA0 -> дублирует кнопку KEY на печатной плате. Служит для переключения программ по кольцу.
Для подключения каждой кнопки понадобится два резистора 0.125-0.25W номиналом 1K (защита порта) и 10K (подтяжка к 3,3V).
Доступен внешний контроль яркости путем использования переменного резистора 4,7-10K.
Аналоговый сигнал должен подаваться на порт B0. Для защиты порта B0 используйте резистор 1K мощностью 0,125-0,25W.
Для активации контроля внешними кнопками, а также внешнего контроля яркости, необходимо внести настройки в файл Mode.txt
Конфигурация режима Master
строка:
Master -> Контроллер работает в режиме Master синхронизации. В группе может быть только один мастер.
BRIGHTNESS -> Яркость, программный пересчет яркости исполняемого файла, в пределах 1%...100%.
BR-ADC -> разрешает контроль яркости от переменного резистора, иначе яркость берется из строчки BRIGHTNESS=20%
!!! Удалите эту строку если не используете внешний контроль яркости !!!
FPS -> Кадровая частота, должна находиться в пределах 1...120.
PORT:"1,512,0,0,1,170" -> Настройка порта: c 1 по 512 pix контент на LED ленту (порт DATA ->А1); 0,0 - резерв; 1,170 - с 1 по 170 piх контент на порт DMX512.
DMX-TX -> Разрешает порт DMX512 (порт A2 - DMX_TX) в режиме передатчика.
BUTTON-A -> разрешает кнопку A
BUTTON-B -> разрешает кнопку B
BUTTON-C -> разрешает кнопку C
BUTTON-D -> разрешает кнопку D
BUTTON-E -> разрешает кнопку E
Кнопка KEY UP дублирует кнопку KEY на печатной плате и доступна всегда, вне зависимости от настроек.
Скачать DEMO файлы iqLED-Black-Pill-Demo-Master.rar 2.01 MB
https://iqled.org/DEMO/iqLED-Black-Pill-Demo-Master.rar
Конфигурация режима Slave
строка:
Slave -> Контроллер работает в режиме Slave, синхронизацию получает от Master. Кнопки в режиме Slave не активны.
BRIGHTNESS -> Яркость, программный пересчет яркости исполняемого файла, в пределах 1%...100%.
BR-ADC -> разрешает внешний контроль яркости от переменного резистора, иначе яркость берется из строчки BRIGHTNESS=10%
или
BR-SYNCHRO -> разрешает принимать настройки яркости Мастера, иначе яркость берется из строчки BRIGHTNESS=10%
!!! Удалите эту строку если не используете внешний контроль яркости !!!
FPS -> Кадровая частота, должна находиться в пределах 1...120.
PORT:"1,512,0,0,1,170" -> Настройка порта: c 1 по 512 pix контент на LED ленту (порт DATA ->А1); 0,0 - резерв; 1,170 - с 1 по 170 pix контент на порт DMX512.
DMX-TX -> Разрешает порт DMX512 (порт A2 - DMX_TX) в режиме передатчика.
Скачать DEMO файлы iqLED-Black-Pill-Demo-Slave.rar 2.01 MB
https://iqled.org/DEMO/iqLED-Black-Pill-Demo-Slave.rar
Схема подключения модуля MAX485 для реализации выхода DMX512
Порт A2 является выходом сигнала данных DMX. Используйте конвертер модуль MAX485 для формирования "честного" дифференциального выхода D+ и D- DMX512. Используйте внешний резистор 390R..1K для защиты порта A2.
Начиная с версии прошивки iqLED-Black-Pill_V3.0_v9 помимо бренда Winbond контроллером поддерживается внешняя память от Macronix:
MX25L25645GM2I-08G -> 256M Bit (32MB) SOP8
MX25L25645GM2I-10G -> 256M Bit (32MB) SOP8
Рассчитаем время работы уникального контента для 512 RGB пикселей используя эту память:
512 (pix) * 3 (RGB) = 1 536 (байт необходимо на один фрейм).
1 536 * 30 (fps) = 46080 (байт необходимо для одной секунды работы).
33 554 432 (размер внешней микросхемы памяти в байтах) / 46080 = 728 сек.
728 сек / (60 сек) = 12,1 минут уникального контента для 512 пикселей.
Схема модуля WeAct_Black_Pill_V3.0 в формате pdf
https://iqled.org/documents/original-sc ... l_V3.0.pdf
Где купить?
Купить Микросхема памяти:
W25Q64FVSSIG/REEL, Флэш-память шина SPI 64Мбит
https://www.promelec.ru/product/333908/
W25Q128FVSIG, Флэш-память шина SPI 128Мбит
https://www.promelec.ru/product/478616/
MX25L25645GM2I-08G TR, Флэш-память SPI 256Мбит SOP
https://www.promelec.ru/product/509923/
Купить Светодиодная лента WS2812B
https://alitems.site/g/1e8d11449470effb ... 57b1SrX7PA
Купить Светодиодная лента WS2813
https://alitems.site/g/1e8d11449470effb ... 5853673325
Купить Светодиодная лента WS2815
https://alitems.site/g/1e8d11449470effb ... 0952307066
Прочее
- Как модуль разработки "STM32F411CEU6 Black Pill" так и микросхемы внешней памяти на площадке AliExpress могут быть изначально бракованные или восстановленные;
- Все прошивки выложенные в этом ресурсе проверены и протестированы, 100% рабочие;
- Для быстрого старта используйте DEMO файлы как есть, не вносите свои изменения.
- Если у вас остались вопросы и/или пожелания по Black Pill V3.0, вы можете их оставить ниже, регистрируйтесь, задавайте...