Светодиодный диск Kitronik ZIP Halo HD: подключение, настройка и начало работы

Используйте светодиодный диск Kitronik ZIP Halo HD из умных цветных светодиодов для отображения красивой подсветки или радужной анимации. А встроенный пьезоизлучатель, часы реального времени и MEMS-микрофон расширят возможности девайса до светового будильника и цветомузыкальной установки.

Светодиодный диск Kitronik ZIP Halo HD выполнен специально для контроллеров BBC micro:bit.

Для старта необходимо подключить железо и выполнить программную настройку.

Светодиодный диск подключается к платформе micro:bit через фирменный краевой разъём.

1. Платформа BBC micro:bit
2. Kitronik ZIP Halo HD
3. Кабель USB (A — Micro USB)
4. Элемент питания AA (3 шт.)

1. Установите плату Kitronik ZIP Halo HD в соответствующий разъём на плате micro:bit.
2. Подключите платформу micro:bit к компьютеру по USB.
3. Установите три элемента питания AA в батарейный отсек на обратной стороне светодиодного диска.
4. Включите Kitronik ZIP Halo HD, для этого переключите тумблер питания в режим ON.

1. Познакомтесь и запустите BBC micro:bit.
2. Откройте облачную среду программирования MakeCode.
3. Создайте новый проект.
4. Установите дополнительное программное обеспечение для miniBit:
   Окно компонентов Расширенные Добавить расширение и вбейте в поиск строку Kitronik ZIP Halo HD. Далее жмите по иконке найденного расширения для установки модуля. После установки в окне компонентов вы увидите иконку Kitronik Zip Halo HD.
5. В установленном ПО для светодиодного диска вы найдёте блоки для пищалки, светодиодов, микрофона и часов реального времени.

На этом этапе Kitronik ZIP Halo HD настроен на работу с системой micro:bit и можно смело переходить к примерам работы.

Рассмотрим несколько примеров по работе со светодиодным диском Kitronik ZIP Halo HD. Каждый пример сопровождается инструкцией по визуальному программированию, а затем кодом на JavaScript и Python.

Для начала проведем тест cсветодиодного круга, заставим светодиоды по очереди зажигаться красным, зелёным, синим и белым цветом.

1. Соберите схему из визуальных блоков.
2. Нажмите на иконку со значком USB для загрузки программы в плату micro:bit.
3. После прошивки micro:bit, светодиоды на Kitronik ZIP Halo HD будут мигать красным, зелёным, синим и белым цветом.

1. Переключите визуальный режим MakeCode на текстовый редактор JavaScript.
2. Прошейте платформу кодом приведённым ниже.

   microbit-kitronik-zip-halo-hd-examples-blink-javascript.js

   let haloDisplay = kitronik_halo_hd.createZIPHaloDisplay(60)
   basic.forever(function () {
       haloDisplay.showColor(kitronik_halo_hd.rgb(255, 0, 0))
       basic.pause(1000)
       haloDisplay.showColor(kitronik_halo_hd.rgb(0, 255, 0))
       basic.pause(1000)
       haloDisplay.showColor(kitronik_halo_hd.rgb(0, 0, 255))
       basic.pause(1000)
       haloDisplay.showColor(kitronik_halo_hd.rgb(255, 255, 255))
       basic.pause(1000)
   })

3. После прошивки micro:bit, светодиоды на Kitronik ZIP Halo HD будут мигать красным, зелёным, синим и белым цветом.

1. Переключите визуальный режим MakeCode на текстовый редактор Python.
2. Прошейте платформу кодом приведённым ниже.

   microbit-kitronik-zip-halo-hd-examples-blink-python.py

   haloDisplay = kitronik_halo_hd.create_zip_halo_display(60)
    
   def on_forever():
       haloDisplay.show_color(kitronik_halo_hd.rgb(255, 0, 0))
       basic.pause(1000)
       haloDisplay.show_color(kitronik_halo_hd.rgb(0, 255, 0))
       basic.pause(1000)
       haloDisplay.show_color(kitronik_halo_hd.rgb(0, 0, 255))
       basic.pause(1000)
       haloDisplay.show_color(kitronik_halo_hd.rgb(255, 255, 255))
       basic.pause(1000)
   basic.forever(on_forever)

3. После прошивки micro:bit, светодиоды на Kitronik ZIP Halo HD будут мигать красным, зелёным, синим и белым цветом.

Каждый светодиод на круглом модуле может светится отдельным индивидуальным цветом. Выведем на Kitronik ZIP Halo HD радужное свечение всех цветов.

1. Соберите схему из визуальных блоков.
2. Нажмите на иконку со значком USB для загрузки программы в плату micro:bit.
3. После прошивки micro:bit, светодиоды на Kitronik ZIP Halo HD зажгутся радужным свечением.

1. Переключите визуальный режим MakeCode на текстовый редактор JavaScript.
2. Прошейте платформу кодом приведённым ниже.

   microbit-kitronik-zip-halo-hd-examples-rainbow-javascript.js

   let haloDisplay = kitronik_halo_hd.createZIPHaloDisplay(60)
   haloDisplay.showRainbow(1, 360)
   basic.forever(function () {
    
   })

3. После прошивки micro:bit, светодиоды на Kitronik ZIP Halo HD зажгутся радужным свечением.

1. Переключите визуальный режим MakeCode на текстовый редактор Python.
2. Прошейте платформу кодом приведённым ниже.

   microbit-kitronik-zip-halo-hd-examples-rainbow-python.py

   haloDisplay = kitronik_halo_hd.create_zip_halo_display(60)
   haloDisplay.show_rainbow(1, 360)
    
   def on_forever():
       pass
   basic.forever(on_forever)

3. После прошивки micro:bit, светодиоды на Kitronik ZIP Halo HD зажгутся радужным свечением.

Выведем уровень шума в консоль.

1. Соберите схему из визуальных блоков.
2. Нажмите на иконку со значком USB для загрузки программы в плату micro:bit.
3. После прошивки micro:bit, откройте монитор последовательного порта и протестируйте микрофон на изменение уровня шума, например хлопните два раза в ладоши.

1. Переключите визуальный режим MakeCode на текстовый редактор JavaScript.
2. Прошейте платформу кодом приведённым ниже.

   kitronik-zip-halo-hd-examples-read-noise-javascript.js

   basic.forever(function on_forever() {
       serial.writeLine("" + ("" + kitronik_halo_hd.readAverageSoundLevel()))
   })

3. После прошивки micro:bit, откройте монитор последовательного порта и протестируйте микрофон на изменение уровня шума, например хлопните два раза в ладоши.

1. Переключите визуальный режим MakeCode на текстовый редактор Python.
2. Прошейте платформу кодом приведённым ниже.

   kitronik-zip-halo-hd-examples-read-noise-python.py

   def on_forever():
       serial.write_line("" + str((kitronik_halo_hd.read_average_sound_level())))
   basic.forever(on_forever)

3. После прошивки micro:bit, откройте монитор последовательного порта и протестируйте микрофон на изменение уровня шума, например хлопните два раза в ладоши.

По внешнему кругу платы расположено 60 адресных светодиодов WS2812B Mini.

Каждый светодиод состоит из контроллера WS2812 и трёх кристаллов: R – красный, G – зелёный и B – синий. Изменяя ток одного, двух или трёх кристаллов одновременно, можно получить практически любой цвет излучения из видимого спектра. Электрически светодиодные модули WS2812B Mini соединены между собой в цепочку от 1 до 60. Максимальный потребляемый ток каждого светодиода, когда все три кристалла горят на максимум — 15 мА.

Для работы cо светодиодами используйте библиотеку Kitronik Halo HD для MakeCode и читайте в приведённых примерах работы.

На плате Kitronik ZIP Halo HD расположен микрофон разработанный по технологии MEMS, который позволяет определять звук и уровень шума. Микрофон общается с контроллером BBC micro:bit по аналоговому сигналу.

Для работы c микрофоном используйте библиотеку Kitronik Halo HD для MakeCode и читайте в приведённых примерах работы.

За подсчётом времени занимается встроенная микросхема часов реального времени MCP7940N. Чип общается с контроллером BBC micro:bit по интерфейсу I²C c адресом 0x6F.

Для работы c часами реального времени используйте библиотеку Kitronik Halo HD для MakeCode.

На модуле расположен пьезодинамик HPS12G для воспроизведения писков, жужжаний и других простых звуков.

Для работы c зуммером используйте библиотеку Kitronik Halo HD для MakeCode.

Отсек для батареек служит для установки трёх элементов питания формата AA, например Duracell AA. Без батареек светодиодное кольцо гореть не будет.

За включение питания от батарейного отсека используйте механический переключатель на плате с двумя режимами работы:

• ON — модуль включен.
• OFF — модуль выключен.

Если вам не нужна автономность модуля, вы можете установить на плату разъём JST PH-2 и питать всю конструкцию от модуля питания Power micro:bit.

При желании к Kitronik ZIP Halo HD можно подключать Troyka-модули для расширения возможностей девайса. Для этого необходимо напаять к плате парочку штырьков PLS-3, чтобы получить доступ к контактам micro:bit: P1/V/G и P2/V/G.

Элементы питания в батарейном отсеке выдают в сумме напряжение от 4,5 до 5 вольт. Понижающий линейный регулятор преобразует напряжение с батарейного отсека до точных 3,3 вольт.

Светодиодный диск Kitronik ZIP Halo HD содержит гнездо Cylconn 90 Degree Connector для подключения платы BBC micro:bit через краевой разъём. Никаких проводов и тем более пайки не понадобится.

• Модель: Kitronik ZIP Halo HD (SKU 5672)
• Совместимость: микрокомпьютеры BBC micro:bit
• Аппаратный интерфейс: гнездо под краевой разъём micro:bit
• Светодиоды: цветные адресные LED WS2812B-Mini
• Количество светодиодов: 60
• Количество уровней яркости: 256
• Встроенная периферия:
  • Часы реального времени (RTC)
  • Пьезо-пищалка
  • MEMS-микрофон
• Чувствительность микрофона: −42 дБ
• Отношение сигнал/шум микрофона: 59 дБ
• Батарейный отсек: 3×AA
• Напряжение питания: 3,3–5 В
• Ток потребления: до 0,9 А (по 15 мА на светодиод)
• Размеры: 86,8×86,8×28,1 мм

• Kitronik ZIP Halo HD в магазине.
• Векторное изображение модуля
• Облачная среда MakeCode
• Библиотека для MakeCode
• Документация на Kitronik ZIP Halo HD от производителя