Computer-zu-Arduino-Schnittstellenoptionen

Wie wäre es, nur geänderte Bytes alle 20 ms zu senden? Sie würden zusätzliche 9 Bits für die Adressierung benötigen, aber wenn Sie dieses Bit in das leere Bit in Ihren 15-Bit-Farbdaten stecken, könnten Sie dies mit nur einem zusätzlichen Byte pro LED tun. Je nachdem, wie schnell Ihr Display die Farben ändert, könnte das gut funktionieren. Sie könnten einen Schwellenwert festlegen. Wenn sich die Farbe also um weniger als X ändert, warten Sie auf die nächste Runde, um diese Daten zu senden.

Oder versuchen Sie vielleicht, die Daten zu verschachteln? Gerade Reihen und ungerade Reihen abwechselnd senden?

Oder 4 Arduinos parallel verwenden?

Oder die LEDs über ein Schieberegister steuern und dann 15 Bit über einen parallelen Anschluss an 15 Arduino-Pins senden (vorausgesetzt, Sie finden einen PC mit parallelem Anschluss)?

Der einschränkende Faktor ist wahrscheinlich der serielle Anschluss, die Treiber und/oder die Arduino-Bibliothek Ihres Computers. Wenn ich mich richtig erinnere, kann der AVR-UART bis zu seiner Taktrate geteilt durch 8 oder 16 gehen, und ein FTDI-Chip kann bei beliebigen Baudraten gleich hoch sein (3 MBaud für diesen FT232RL auf meinem Schreibtisch).

Die meisten Schilde werden über den AVR UART kommunizieren. Wenn die Arduino-Bibliothek Sie also einschränkt, helfen sie nicht.

Mit der richtigen Hardware kann Windows die serielle Kommunikation mit bis zu 921600 bps (115200 x2, x4, x8) verarbeiten. Es gibt PCI-Kommunikationskarten, die diese Baudrate unterstützen, aber beliebter sind USB<>RS232-Konverter. Wenn ich mich recht erinnere, können alle FTDI-basierten Konverter damit umgehen. Das größere Problem ist die AVR-Seite, wo Sie nichts anderes tun können, während Daten empfangen werden. RX sollte der einzige Interrupt sein, der auf AVR-Seite erlaubt ist. Sie müssen Ihren AVR wahrscheinlich auch so hoch wie möglich takten (16 oder 20 MHz, je nach Modell, 14,746 MHz, wenn Sie genau 921600 haben möchten). Dann senden Sie vom PC das gesamte Kommunikationspaket, AVR erledigt die Arbeit nach dem Empfang und sendet ein Bestätigungsbyte, dass es für das nächste Paket bereit ist. Wenn der PC eine Bestätigung erhält, kann er ein weiteres Paket senden. Und so weiter... Einfache Timer auf PC-Seite sind (aufgrund von Multitasking in Windows) sehr schlecht im Umgang mit einer Auflösung von 10 ms und sie sind überhaupt nicht genau (außer Multimedia-Timer, wenn sie richtig gehandhabt werden), daher ist die Verwendung eines einfachen Bestätigungsbytes bereits beschrieben eine viel bessere Option.

Ich weiß nicht, welche Schilde verfügbar sind, ich bin im Allgemeinen nur ein Mikrocontroller-Typ.

Wenn Ihre Baudrate höher wird, macht ein synchrones Protokoll sehr viel Sinn. SPI ist sehr einfach und ermöglicht sehr einfach Baudraten von mehr als 1 Mbps.

Wenn Sie jedoch nur 300 kBaud oder sogar 1 MBaud erreichen müssen und mit UART einverstanden sind, ist die FTDI-Chiplinie das einzig Wahre .

Einer der Chips, der dies speziell kann, ist der FT2232H . Diese unterstützen kein SPI, können aber mit sehr schnellem UART umgehen. Aus ihren Spezifikationen:

RS232/RS422/RS485 UART Übertragungsdatenrate bis zu 12 MBaud. (RS232-Datenrate durch externen Pegelumsetzer begrenzt).

Arduinos sind großartig, aber sie haben ihre Grenzen. Wenn Sie nicht in C programmieren und nur den Arduino-Bootloader verwenden, laufen sie tendenziell viel langsamer. Ich bin kein großer Guru in Bezug auf Datenraten usw., aber ich würde erwarten, dass Sie bei 50 Hz für die Arduino-Fähigkeiten an die Wand stoßen würden. Ich würde vorschlagen, sich die Programmierung in C anzusehen (hackaday.com hat gerade eine großartige Reihe von Tutorials dazu erstellt) oder einen anderen Mikrocontroller auszuprobieren. Mein Favorit für Projekte wie dieses ist der Parallax-Propellor, im Wesentlichen 8 Mikrocontroller in einem.