Unit Pbhub v1.1 Arduino 使用教程

1. 准备工作

环境配置：参考 Arduino IDE上手教程完成 IDE 安装，并根据实际使用的开发板安装对应的板管理，与需要的驱动库。
使用到的驱动库:
使用到的硬件产品:
- CoreS3
- Unit Pbhub v1.1
- Unit RGB (仅在测试 rgb 函数时使用)
- Servo Kit 180° (仅在测试 servo 函数时使用)

2. 注意事项

引脚兼容性

由于每款主机的引脚配置不同，使用前请参考产品文档中的引脚兼容表，并根据实际引脚连接情况修改案例程序。

引脚定义

本教程中使用的主控设备为 CoreS3 ，搭配 Unit Pbhub v1.1。本引脚拓展模块采用 I2C 的方式通讯，根据实际的电路连接修改程序中的引脚定义，设备连接后对应的引脚 IO 为 G2 (SDA)，G1 (SCL)。

3. 模拟量读取实验

分别获取到六个通道的引脚电压模拟量

cpp 
#include "M5Unified.h"
#include "M5UnitPbHub.h"

M5UnitPbHub pbhub;

void setup() {
    M5.begin();
    Serial.begin(115200);
    M5.Display.fillScreen(WHITE);
    M5.Display.setTextColor(BLACK);
    M5.Display.setFont(&fonts::FreeMonoBold9pt7b);
    M5.Display.setCursor(0, 0);
    if (!pbhub.begin(&Wire, UNIT_PBHUB_I2C_ADDR, 2, 1, 400000U)) {
        Serial.println("Couldn't find Pbhub");
        while (1) delay(1);
    }
    Serial.println("Pbhub v1.1 analog_read test");
}

void loop() {
    // ch: 0-5
    // index: 0-1
    // status: 0/1
    for (uint8_t ch = 0; ch < 6; ch++) {
        // only one pin supports analog reading each channel
        Serial.printf("ch:%d adc:%d\r\n", ch, pbhub.analogRead(ch));
        M5.Display.printf("ch:%d adc:%d\r\n", ch, pbhub.analogRead(ch));
        delay(500);
    }
    M5.Display.fillScreen(WHITE);
    M5.Display.setCursor(0, 0);
}

4. 引脚读写实验

读取不同通道的引脚电平状态

cpp 
#include "M5Unified.h"
#include "M5UnitPbHub.h"

M5UnitPbHub pbhub;

void setup() {
    M5.begin();
    Serial.begin(115200);
    M5.Display.fillScreen(WHITE);
    M5.Display.setTextColor(BLACK);
    M5.Display.setFont(&fonts::FreeMonoBold9pt7b);
    M5.Display.setCursor(0, 0);
    if (!pbhub.begin(&Wire, UNIT_PBHUB_I2C_ADDR, 2, 1, 400000U)) {
        Serial.println("Couldn't find Pbhub");
        while (1) delay(1);
    }
    Serial.println("Pbhub v1.1 digital write read test");
}

void loop() {
    // ch: 0-5
    // index: 0-1
    // status: 0/1
    for (uint8_t ch = 0; ch < 6; ch++) {
        for (uint8_t index = 0; index < 2; index++) {
            pbhub.digitalWrite(ch, index, 1);
            delay(300);
            Serial.printf("ch:%d index:%d\r\n", pbhub.digitalRead(ch, index),
                          index);
            M5.Display.printf("ch:%d index:%d\r\n", pbhub.digitalRead(ch, index),
                          index);
            delay(300);
            pbhub.digitalWrite(ch, index, 0);
            Serial.printf("ch:%d index:%d\r\n", pbhub.digitalRead(ch, index),
                          index);
            M5.Display.printf("ch:%d index:%d\r\n", pbhub.digitalRead(ch, index),
                          index);
            delay(300);
        }
    }
    M5.Display.fillScreen(WHITE);
    M5.Display.setCursor(0, 0);
}

5. 引脚占空比设置实验

设置不同通道引脚占空比并读取

cpp 
#include "M5Unified.h"
#include "M5UnitPbHub.h"

M5UnitPbHub pbhub;

void setup() {
    M5.begin();
    M5.Display.fillScreen(WHITE);
    M5.Display.setTextColor(BLACK);
    M5.Display.setFont(&fonts::FreeMonoBold9pt7b);
    M5.Display.setCursor(0, 0);
    Serial.begin(115200);
    if (!pbhub.begin(&Wire, UNIT_PBHUB_I2C_ADDR, 2, 1, 400000U)) {
        Serial.println("Couldn't find Pbhub");
        while (1) delay(1);
    }
    Serial.println("Pbhub v1.1 PWM test");
}

void loop() {
    // ch: 0-5
    // index: 0-1
    // status: 0/1
    for (uint8_t ch = 0; ch < 6; ch++) {
        for (uint8_t index = 0; index < 2; index++) {
            for (uint8_t h = 0; h < 255; h++) {
                pbhub.setPWM(ch, index, h);
                Serial.printf("ch:%d index:%d PWM: %.1f%%\r\n", ch, index,
                              h / 255.0 * 100.0);
                M5.Display.printf("ch:%d index:%d PWM: %.1f%%\r\n", ch, index,
                              h / 255.0 * 100.0);
                delay(1000);
            }
        }
        M5.Display.fillScreen(WHITE);
        M5.Display.setCursor(0, 0);
    }
    delay(1000);
}

6. RGB 模块实验

外接 Unit RGB 模块进行颜色显示

cpp 
#include "M5Unified.h"
#include "M5UnitPbHub.h"

M5UnitPbHub pbhub;

void setup()
{
    M5.begin();
    Serial.begin(115200);
    M5.Display.fillScreen(WHITE);
    M5.Display.setTextColor(BLACK);
    M5.Display.setFont(&fonts::FreeMonoBold9pt7b);
    M5.Display.setCursor(0, 0);
    if (!pbhub.begin(&Wire, UNIT_PBHUB_I2C_ADDR, 2, 1, 100000U)) {
        Serial.println("Couldn't find Pbhub");
        while (1) delay(1);
    }
    for (uint8_t ch = 0; ch < 6; ch++) {
        pbhub.setLEDNum(ch, 74);
        pbhub.setLEDBrightness(ch, 40);
    }
}

void loop()
{
    // ch: 0-5
    // index: 0-1
    // status: 0/1
    for (uint8_t ch = 0; ch < 6; ch++) {
        pbhub.fillLEDColor(ch, 0, 73, 0xff0000);    // Red
        Serial.printf("ch:%d color:red\r\n", ch);
        M5.Display.printf("ch:%d color:red\r\n", ch);
    }
    delay(1000);
    M5.Display.fillScreen(WHITE);
    M5.Display.setCursor(0, 0);
    for (uint8_t ch = 0; ch < 6; ch++) {
        pbhub.fillLEDColor(ch, 0, 73, 0x00ff00);    // Green
        Serial.printf("ch:%d color:green\r\n", ch);
        M5.Display.printf("ch:%d color:green\r\n", ch);
    }
    delay(1000);
    M5.Display.fillScreen(WHITE);
    M5.Display.setCursor(0, 0);
    for (uint8_t ch = 0; ch < 6; ch++) {
        pbhub.fillLEDColor(ch, 0, 73, 0x0000ff);    // Blue
        Serial.printf("ch:%d color:blue\r\n", ch);
        M5.Display.printf("ch:%d color:blue\r\n", ch);
    }
    delay(1000);
    M5.Display.fillScreen(WHITE);
    M5.Display.setCursor(0, 0);
}

7. 舵机控制实验

控制舵机在 0°～90° 之间进行转动

电路连接

舵机黄色导线为信号线，红色导线为 5V，棕色导线为 GND；在与 Unit Pbhub v1.1 连接时可以参考模块背面的引脚图。

cpp 
#include "M5Unified.h"
#include "M5UnitPbHub.h"
M5UnitPbHub pbhub;

void setup() {
    M5.begin();
    M5.Display.fillScreen(WHITE);
    M5.Display.setTextColor(BLACK);
    M5.Display.setFont(&fonts::FreeMonoBold9pt7b);
    M5.Display.setCursor(0, 0);
    Serial.begin(115200);
    if (!pbhub.begin(&Wire, UNIT_PBHUB_I2C_ADDR, 2, 1, 400000U)) {
        Serial.println("Couldn't find Pbhub");
        while (1) delay(1);
    }
    Serial.println("Pbhub v1.1 Servo test");
}

void loop() {
    // ch: 0-5
    // index: 0-1
    // status: 0/1
    for (uint8_t ch = 0; ch < 3; ch++) {
        for (uint8_t index = 0; index < 2; index++) {
            pbhub.setServoAngle(ch, index, 90);
            Serial.printf("ch:%d index:%d Servo Angle: 90\r\n", ch, index);
            M5.Display.printf("ch:%d index:%d Servo Angle: 90\r\n", ch, index);
        }
    }
    delay(2000);
    for (uint8_t ch = 0; ch < 3; ch++) {
        for (uint8_t index = 0; index < 2; index++) {
            pbhub.setServoAngle(ch, index, 0);
            Serial.printf("ch:%d index:%d Servo Angle: 0\r\n", ch, index);
            M5.Display.printf("ch:%d index:%d Servo Angle: 0\r\n", ch, index);
        }
    }
    delay(2000);
    M5.Display.fillScreen(WHITE);
    M5.Display.setCursor(0, 0);
}

8. 编译上传

下载模式：不同设备进行程序烧录前需要进入下载模式，不同的主控设备该步骤可能有所不同。详情可参考Arduino IDE上手教程页面底部的设备程序下载教程列表，查看具体的操作方式。
CoreS3 长按复位按键 (大约 2 秒) 直到内部绿色 LED 灯亮起，便可松开，此时设备已进入下载模式，等待烧录。

选中设备端口，点击 Arduino IDE 左上角编译上传按钮，等待程序完成编译并上传至设备。

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1. Arduino 环境配置

2. 设备开发 & 案例程序

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