【光环板扩展】为光环板编写扩展只需3分钟

本文讲述了一个 3 分钟编写一个光环板扩展的方法，以 WS2812 扩展为模板进行说明。**

WS2812介绍

主要特点:

• 控制电路与 RGB 芯片集成在一个 5050 封装的元器件中，构成一个完整的外控像素点。
• 内置信号整形电路，任何一个像素点收到信号后经过波形整形再输出，保证线路波形畸变不会累加。
• 内置上电复位和掉电复位电路。
• 每个像素点的三基色颜色可实现 256 级亮度显示，完成 16777216 种颜色的全真色彩显示，扫描频率不低于400Hz/s。
• 串行级联接口，能通过一根信号线完成数据的接收与解码。
• 任意两点传传输距离在不超过 5 米时无需增加任何电路。
• 当刷新速率 30 帧/秒时，低速模式级联数不小于 512 点，高速模式不小于 1024 点。
• 数据发送速度可达 800Kbps。
• 光的颜色高度一致，性价比高。

  用途：

  其主要应用领域有LED全彩发光字灯串，全彩LED模组，LED像素屏，各种电子产品，电子设备跑马灯等。

WS2812 扩展设计准备工作

目标：实现光环板驱动 WS2812

知识点：

• 光环板的硬件核心是 ESP32。
• 软件核心是 MicroPython。
• WS2812 是 LED 灯带。

资料：MicroPython、NeoPixels、WS2812、mext

• MicroPython：慧编程上传模式是将图形积木转换为 Python 语言，上传到光环板中运行。 有关语法、ESP32方面的资料，详见 MicroPython官方文档。

• NeoPixels 库：用来驱动 WS2812 的库。 https://github.com/micropython/micropython/blob/master/ports/esp32/modules/neopixel.py

• WS2812 驱动示例程序： http://docs.micropython.org/en/latest/esp8266/tutorial/neopixel.html?highlight=neopixel

• WS2812手册： https://wenku.baidu.com/view/b18fbd6bddccda38376bafbd.html

• mext：是慧编程设计器生成的扩展文件后缀，本文生成的扩展文件见文末的附件。

准备工作：软件、硬件、资料准备妥当，先在慧编程 Python 代码区将 WS2812 驱动起来吧！Python 代码的调试就不进行详细说明了。
本文直接为你提供 Python 代码，见文末的附件。
代码调试成功以后就可以开始慧编程积木设计的 3 分钟了。

WS2812 扩展设计具体步骤

步骤1：登陆扩展设计器（第1分钟）

设计器运行在web界面，登录地址为： https://ext.makeblock.com

步骤2：新建扩展

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在“我的插件”下，选择“我的扩展”，点击“新建扩展”，然后点击“通用模版”，点击确定之后，弹出基本信息填写框：

步骤3：填写基本信息

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以上红框4项必须设置。点确定进入下一步骤。

步骤4：添加分类和积木

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在“我的插件”下，选择“我的扩展”，出现扩展列表，在操作栏点击编辑按钮，开始进入添加分类和积木的界面。
扩展的配置包含六个页签，对于 WS2812 扩展，公共代码配置、自定义组件、翻译设置这三项无需配置。基本信息已经设置。

1、点击“转码设置”页签，将“支持的转码语言”设置为 Python，然后点击“保存”。

2、点击“积木配置”页签， 点击“新增分类”。
在弹出的编辑区将分类名称设置为 WS2812，点击“保存”。

至此，1 分钟已经过去，继续下面的操作吧！

步骤5：设计语句块（第2分钟）

点击“积木列表”下方的“+”添加积木，然后选中积木，开始配置该积木详细信息。

:::tips 提示：
有关参数设置的详细说明，参见“设置内容”。
积木类型的相关描述，参见“积木类型”。
更多规范和约定，参见“积木设计规范”。 :::

到此，第 2 分钟也过去了！

步骤6：填写转码（第3分钟）

点击“上传转码”。 选中如下积木，点击“上传转码”标签，import 项、lib 项、loop 项无需填写，双击 code 项的黑色区域弹出代码输入界面。

代码输入界面

输入代码后点击右下角“确定”按钮即完成该积木的编辑工作。

:::tips 提示：上传转码与慧编程Python对应关系，引用变量语法：{lednumber}。 :::

本例中用不到 loop项，无需填写。至此，3分钟已到，接下来测试一下写好的扩展吧！

验证 WS2812 扩展

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步骤1：下载扩展到本地，并拖拽 halo_ws2812.mext 到慧编程 PC 端中

1、 在积木界面的右上角点击“下载”按钮。

2、弹出的是打包界面，耐心等待打包完成。 打包成功后再点击“立即下载”。

3、找到下载完成的halo_ws2812.mext文件，拖放到慧编程PC界面内。

弹出更新成功提示即证明安装成功。

:::tips 提示：如果多次将同一扩展拖放到慧编程中，请等待弹出更新成功提示后，关闭慧编程，再重新打开，以便慧编程重新加载最新的mext文件。 :::

步骤2：验证积木块

1、拖放积木到编程区

将左下角的模式切换要在“上传”模式、拖入一个事件积木。 然后点击右侧边栏处的“</>”按钮弹出代码界面。

仔细核对积木块生成的代码。

技巧：选中代码区的代码并复制，粘贴到Python编辑界面，下载并观察反馈信息。

小结

扩展预览

学习积木扩展技巧

除了根据教程按部就班的学习外，快速入门就是找一份已经写好的扩展，导入到设计器，参考着学习。一步就可以搞定了！

导入成功后即可参看已有的扩展设计方法。详细操作，参见“将扩展导入到扩展设计器”。

WS2812扩展包下载

halo_ws2812.rar

调试好的Python代码

#generated by mBlock5 for HaloCode
#codes make you happy
import time, machine, event, halo from esp import neopixel_write RED = (255, 0, 0) YELLOW = (255, 255, 0) GREEN = (0, 255, 0) AQUA = (0, 255, 255) BLUE = (0, 0, 255) PURPLE = (148, 0, 211) INDIGO = (75, 0, 130) ORANGE = (255, 127, 0) COLORS = (RED, YELLOW, GREEN, AQUA, BLUE, PURPLE) RAINBOWS = (PURPLE, INDIGO, BLUE, GREEN, YELLOW, ORANGE, RED) class NeoPixel: ORDER = (1, 0, 2, 3)
def __init__(self, pin, n, bpp=3, timing=1):
    self.pin = pin
    self.n = n
    self.bpp = bpp
    self.buf = bytearray(n * bpp)
    self.pin.init(pin.OUT)
    self.timing = timing
def __setitem__(self, index, val):
    offset = index * self.bpp
    for i in range(self.bpp):
        self.buf[offset + self.ORDER[i]] = val[i]
def __getitem__(self, index):
    offset = index * self.bpp
    return tuple(self.buf[offset + self.ORDER[i]]
                 for i in range(self.bpp))
def fill(self, color):
    for i in range(self.n):
        self[i] = color
def fillone(self, ni, color):
    self[ni] = color
def write(self):
    neopixel_write(self.pin, self.buf, self.timing)

global neop neop = NeoPixel(machine.Pin(23), 10)
@event.start def on_start():
for color in RAINBOWS:
    neop.fill(color)
    neop.write()
    time.sleep(5*0.1)