CY8CKIT-042-BLE-A でバックライト点灯 #led

これは、PSoC Advent Calendar 2019の10日目に突っ込まれた記事です。

LCD表示器にはバックライトがある

前回の記事では、Groveのスターターキットに入っていたGrove LCD RGB Backlightというボードを使いました。

今回も、このボードを使って実験を行います。

このボードは、Grove LCD RGB Backlightという名前からもわかるようにバックライトを内蔵しています。ところが、どうやって使うんだか例によって回路図が無いのでわかりません。やっぱり、プログラム例を見るしかないのか。

LEDドライバ

で、基板を眺めていて、裏側にI2Cバスに直接つながっているチップがいると気が付きました。

この写真では全く見えませんが、マーキングの"9632"の文字を手掛かりにNXPのPCA9632というLEDドライバであるらしいことが分かりました。

前回の記事で判明したI2CのSlaveアドレスとも符合します。

8bit	7bit	デバイス
7C	3E	LCD Controller
C4	62	LED Driver
E0	70	LED Driver

このLEDドライバには、二つのアドレスが見えています。
これらのうち、0xC4が通常使用されるSlaveアドレスです。
一方、0xE0の方は、"LED All Call I2C-bus Address"と呼ばれるもので、モード設定によって無効にすることもできます。
このLEDドライバには、ほかにもサブアドレスが3種類設定できるなど機能が多いのですが、すべてvolatileとなっています。同一I2CバスにPCA9632を複数接続しても、個別に設定することができずに困ってしまうんじゃないのかな。
ちなみに、PCA9632には10ピンパッケージのものもあり、増えた2ピンを使ってSlaveアドレスを変更できることができます。複数つなげるときには、こちらを使えば良いのでしょう。

I2C Masterを直接操作する

今回は、前回のプロジェクトを拡張して対応してみます。まず、回路図は、前回と同じです。

LEDドライバを制御する便利なコンポーネントは存在しないので、すべてソフトウェアで操作します。ソフトウェアは、こんなになりました。

main.c

#include "project.h"

#define     LED_ADDRESS     (0xC4)
#define     REG_MODE1       (0x00)
#define     REG_PWM         (0x02)
#define     REG_LEDOUT      (0x08)
#define     REG_CONTINUOUS  (0x80)
#define     MODE1_ENABLE    (0x00)
#define     MODE1_DISABLE   (0x10)
#define     LEDOUT_ENABLE   (0xAA)
#define     LEDOUT_DISABLE  (0x00)
#define     BUFF_SIZE       (16)

static uint8_t  buff[BUFF_SIZE];

void SendBuffer(uint32_t size) {
    I2CM_I2CMasterWriteBuf(
        LED_ADDRESS >> 1,
        buff,
        size,
        I2CM_I2C_MODE_COMPLETE_XFER
    );
    while (!(I2CM_I2CMasterStatus() & I2CM_I2C_MSTAT_WR_CMPLT)) {
        // Wait until I2C Master finishes transaction
    }
}

int main(void) {
    CyGlobalIntEnable; /* Enable global interrupts. */

    I2CM_Start();

    // Setup LCD display
    I2C_LCD_Start();
    I2C_LCD_PrintString("Hello, World!");

    // Setup Backlight LED
    buff[0] = REG_MODE1;
    buff[1] = MODE1_ENABLE;
    SendBuffer(2);
    buff[0] = REG_LEDOUT;
    buff[1] = LEDOUT_ENABLE;
    SendBuffer(2);
    buff[0] = REG_CONTINUOUS | REG_PWM;
    buff[1] = 0x33;
    buff[2] = 0x33;
    buff[3] = 0x88;
    SendBuffer(4);

    for (;;) {
        /* Place your application code here. */
    }
}

LCDディスプレイに文字を表示させてから、LEDドライバにコマンドを送り、 MODE1, LEDOUT, PWM の順にレジスタに値を書き込んでいきます。これで、バックライトがピンクに点灯します。

I2Cバスにコマンドを送信する関数 SendBuffer() を定義しているので、多少はマシなはずですが、大したことやってるわけでもないのに、長いです。

この先、可読性を考えるのであれば、MODE1レジスタを書き換える関数やら、LEDOUTレジスタを書き換える関数やら、PWMレジスタを書き換える関数やら、色んなものが考えられますが、ベタにmain.cに書くべきものじゃありません。ぜひとも、ライブラリ化したいところです。

LEDドライバを制御するコンポーネント

ということで、コンポーネントを作っちゃいました。

このコンポーネントは、Character LCD with I2C Interfaceと同じように指定されたI2C Masterを介してPCA9632を制御するソフトウェアコンポーネントです。

ただし、凝った設定画面は作っていないので、かなり質素です。

二つのパラメータ、Slaveアドレスと操作対象となるI2C Masterコンポーネントのインスタンス名が設定されます。

API

提供しているAPI関数は、以下の通りです。

API	概要
void I2C_LED_Init(void)	コンポーネントの初期設定を行います。
void I2C_LED_Enable(void)	LEDドライバの動作を開始します。
void I2C_LED_Disable(void)	LEDドライバの動作を停止します。
void I2C_LED_Start(void)	コンポーネントの使用を開始します。
void I2C_LED_Stop(void)	コンポーネントの使用を終了します。
void I2C_LED_WriteMode1(uint8 mode1)	MODE1レジスタに値を書き込みます。
void I2C_LED_WriteLedout(uint8 ledout)	LEDOUTレジスタに値を書き込みます。
void I2C_LED_WritePWM(uint8 pwm0, uint8 pwm1, uint8 pwm2, uint8 pwm3)	PWMレジスタに値を書き込みます。

これらの関数を使って、PCA9632を制御します。ほかにも色々と細かい設定はできるのですが、バックライトとしてはこのくらいで十分でしょう。

メインルーチン

コンポーネントを使って、メインルーチンを書き直しました。

main.c

#include "project.h"

int main(void) {
    CyGlobalIntEnable; /* Enable global interrupts. */

    I2CM_Start();

    // Setup LCD display
    I2C_LCD_Start();
    I2C_LCD_PrintString("Hello, World!");

    // Setup Backlight LED
    I2C_LED_Start();
    I2C_LED_WritePWM(0x33, 0x33, 0x88, 0x00);

    for (;;) {
        /* Place your application code here. */
    }
}

"main.c"は、すっかり簡素になりました。このプログラムでも、コンポーネントを作成しない場合と同じようにピンク色になります。

GitHub リポジトリ

GitHub Repository

CY8CKIT-042-BLE-A でバックライト点灯