Adafruit NeoPXL8 FeatherWing for Feather M0 – 8 x DMA NeoPixels!

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Description

Adafruit NeoPXL8 FeatherWing for Feather M0 – 8 x DMA NeoPixels!

Since we first started carrying NeoPixels back in 2012, the chainable RGB LEDs have taken over the world. And a big part of that success is due to the simplicity of their wiring – just one data wire, no matter how many pixels you’ve got. So no surprise they’re everywhere, blinking away in art exhibits, maker faire demos, DJ booths, decorations and costumes.

But, at some point, every NeoPixel’er bumps into the constraints of that single-data-wire: the timing is very picky and often time your code has to stop completely so that it can burst out the data without any interruptions. This requirement makes it tough to create fast-update lighting effects, and limits the number of pixels you can drive before other hardware peripherals get attention.

Resident pixel-pro Paint Your Dragon (who coined the name NeoPixel dont-cha-know!) took on this challenge and has succeeded gloriously. By carefully examining the ATSAMD21 datasheet he noticed you could use the Timer 0 in ‘waveform’ mode, and create 8 unique waveforms over DMA that would handle all the pixel-pushing for you.

Thus is born the NeoPXL8 Arduino library and NeoPXL8 Featherwing! The library runs on our Feather M0’s (the Basic Proto, Adalogger, Bluefruit, Express, and others) and handles all the NeoPixeling for you, up to 8 strands of concurrent DMA output each one can be 250 pixels long for a total of 8 x 250 = 2000 pixels. That leaves you some RAM for your code to run in as well – the theoretical max is 340 pixels per strand but you’d be using all the RAM on the M0 chip.

To make connection easy, this Featherwing does the level-shifting and pin arrangements for you. All 8 strands have a level shifter that converts the 3.3V logic level to 5V logic, there’s a little switch-cap converter that generates the clean 5V power supply for you. Then a 100 ohm resistor in line after the buffer reduces ringing on long wiring runs.

You get two options for connecting NeoPixels:

2 x 8 Header with ground and 5V-logic signal, in pairs
2 x RJ-45 ‘Ethernet’ Jacks, with ground and 5V-logic signal per twisted pair. This matches the same wiring as the OctWS2811
To keep the ‘Wing compact we let you choose which wiring you’d like to go with, just solder in the connectors you prefer. Then you’ll also need to provide power to the NeoPixels. Since you’ll need many Amps of current, we don’t manage that through the Wing – the PCB copper would be too limiting. We recommend using terminal blocks or bus bars to connect all the ground/5V power wires together and powering them from their own chunky 5V supply.

Since we are using TCC0 (Timer 0), we are limited in what pins can be used for NeoPixel output. Here are the options you have:

Output #0 comes from A3
Output #1 comes from A4
Output #2 comes from either Digital #10 or the Serial TX pin (selectable)
Output #3 comes from either Digital #12 or the Serial RX pin (selectable)
Output #4 comes from either SPI MOSI or I2C SDA (selectable)
Output #5 comes from either Digital #5 or the SPI SCK pin (selectable)
Output #6 comes from either Digital #11 or the SPI MISO pin (selectable)
Output #7 comes from Digital #13
As you can see, some of these pins are fixed (A3, A4, #13) and the rest have two options. If you absolutely cannot spare both options, you can disable that from the NeoPXL8 DMA output and live with 7 strands only.

While we designed this specifically for use with Feather M0 (SAMD21 based), you could use it with other Feathers, for the level shifting capabilites. You’ll just have to figure out what NeoPixel driver firmware you can use and what pins are available.

TECHNICAL DETAILS

Dimensions (board only, no components): 50.7 x 23 x 2.6mm
Product Weight: 3.6g / 0.1oz

Adafruit NeoPXL8 FeatherWing for Feather M0 – 8 x DMA NeoPixels!

Depuis que nous avons commencé à transporter NeoPixels en 2012, les LED RVB pouvant être chaînées ont conquis le monde entier. Et une grande partie de ce succès est due à la simplicité de leur câblage: un seul câble de données, quel que soit le nombre de pixels que vous avez. Il n’est donc pas surprenant qu’ils soient partout, dans les expositions d’art, les démonstrations de faiseurs, les stands de DJ, les décorations et les costumes.

Mais, à un moment donné, chaque NeoPixel’er se heurte aux contraintes de ce fil de données unique: le minutage est très difficile et souvent le temps que votre code doit s’arrêter complètement pour pouvoir faire éclater les données sans aucune interruption. Cette exigence rend difficile la création d’effets de lumière à mise à jour rapide et limite le nombre de pixels que vous pouvez contrôler avant que d’autres périphériques matériels ne retiennent l’attention.

Resident pixel-pro, Paint Your Dragon (qui a inventé le nom NeoPixel dont vous ne savez pas le savoir!) A relevé ce défi et a réussi avec succès. En examinant attentivement la fiche technique ATSAMD21, il a remarqué que vous pouviez utiliser le temporisateur 0 en mode « forme d’onde » et créer 8 formes d’onde uniques sur DMA qui gèreraient tous les effets de pixel pour vous.

Ainsi est née la bibliothèque NeoPXL8 Arduino et NeoPXL8 Featherwing! La bibliothèque fonctionne sur nos Feather M0 (Basic Proto, Adalogger, Bluefruit, Express, etc.) et gère tout le NeoPixeling pour vous. Jusqu’à 8 brins de sortie DMA simultanés peuvent avoir une longueur de 250 pixels pour un total de 8 x. 250 = 2000 pixels. Cela vous laisse également un peu de RAM pour que votre code fonctionne – le maximum théorique est de 340 pixels par brin mais vous utiliseriez toute la RAM de la puce M0.

Pour faciliter la connexion, cette Featherwing fait les arrangements de changement de niveau et de broche pour vous. Tous les 8 brins ont un décaleur de niveau qui convertit le niveau logique de 3,3 V en logique de 5V, il y a un petit convertisseur de commutateur qui génère l’alimentation propre 5V pour vous. Ensuite, une résistance de 100 ohms en ligne après le tampon réduit la sonnerie lors des longs câblages.

Vous disposez de deux options pour connecter NeoPixels:

2 x 8 Header avec signal de masse et 5V, par paires
2 x RJ-45 ‘Ethernet’ Jacks, avec signal de masse et 5V-logique par paire torsadée. Cela correspond au même câblage que le OctWS2811
Pour que le ‘Wing soit compact, nous vous permettons de choisir le câblage avec lequel vous souhaitez aller. Il vous suffit de souder les connecteurs de votre choix. Ensuite, vous devrez également alimenter NeoPixels. Etant donné que vous aurez besoin de plusieurs ampères de courant, nous ne gérons pas cela par le biais de l’aile – le cuivre pour circuit imprimé serait trop limitant. Nous vous recommandons d’utiliser des blocs de jonction ou des barres omnibus pour connecter tous les câbles d’alimentation de terre / 5V ensemble et de les alimenter avec leur propre alimentation 5V en gros morceaux.

Puisque nous utilisons TCC0 (Minuteur 0), nous ne savons pas comment utiliser les broches pour la sortie NeoPixel. Voici les options que vous avez:

La sortie # 0 vient de A3
La sortie n ° 1 vient de A4
La sortie n ° 2 provient de la broche Digital n ° 10 ou de la broche Serial TX (à sélectionner)
La sortie n ° 3 provient de la sortie numérique n ° 12 ou de la broche Serial RX (sélectionnable)
La sortie 4 provient de SPI MOSI ou I2C SDA (sélectionnable)
La sortie n ° 5 provient de la broche numérique n ° 5 ou de la broche SPI SCK (sélectionnable)
La sortie n ° 6 provient de la broche numérique n ° 11 ou de la broche MISO SPI (sélectionnable)
La sortie n ° 7 provient du numérique n ° 13
Comme vous pouvez le constater, certaines de ces broches sont fixes (A3, A4, N ° 13) et les autres disposent de deux options. Si vous ne pouvez absolument pas ménager les deux options, vous pouvez le désactiver à partir de la sortie DMA NeoPXL8 et vivre avec 7 brins uniquement.

Bien que nous l’avions conçue spécifiquement pour une utilisation avec le Feather M0 (basé sur SAMD21), vous pouvez l’utiliser avec d’autres Feathers, pour les capacités de changement de niveau. Vous devrez juste déterminer quel microprogramme de pilote NeoPixel vous pouvez utiliser et quelles broches sont disponibles.

DÉTAILS TECHNIQUES

Dimensions (carte uniquement, pas de composants): 50,7 x 23 x 2,6 mm

Poids du produit: 3.6g

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