LED Control

Lab 6: Hardware LED Control

1. โครงสร้างภาพรวมของ Lab

Why? - ทำไมต้องเรียนรู้เรื่องนี้

นี่คือ Lab แรกที่เชื่อมต่อ Hardware จริง:

• UI → Hardware: เรียนรู้การควบคุม LED จริงบนบอร์ด

• GPIO API: ใช้ aic_gpio_* functions

• PWM Dimming: ควบคุมความสว่าง LED ด้วย PWM

• Reusable UI: นำ UI จาก Part I มาใช้ซ้ำกับ Hardware

What? - จะได้เรียนรู้อะไร

1. GPIO Initialization: เรียก aic_gpio_init() ก่อนใช้งาน

2. LED Control: aic_gpio_led_set() สำหรับ ON/OFF

3. PWM Control: aic_gpio_pwm_set_brightness() สำหรับ dimming

4. Hardware Limitation: เข้าใจข้อจำกัด PWM (Blue LED เท่านั้น)

How? - ทำอย่างไร

ปรับ Ex3 (LED Widget Control) ให้ควบคุม LED จริงบนบอร์ด

---

2. หลักการทำงานและ Flowchart

2.1 Hardware Configuration

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│             PSoC Edge E84 LED Configuration                 │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                             │
│   LED           Pin       PWM Support    Control Method     │
│   ───────────────────────────────────────────────────────   │
│   Red (LED1)    P16_7     ❌ GPIO only   ON/OFF              │
│   Green (LED2)  P16_6     ❌ GPIO only   ON/OFF              │
│   Blue (LED3)   P16_5     ✅ TCPWM0      Dimming 0-100%     │
│                                                             │
│   ⚠️ IMPORTANT: Only Blue LED supports PWM dimming!         │
│                                                             │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

2.2 API Usage Pattern

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    GPIO API FLOW                            │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                             │
│   ┌─────────────────────┐                                   │
│   │  aic_gpio_init()    │  ← Call ONCE at startup           │
│   └──────────┬──────────┘                                   │
│              │                                              │
│   ┌──────────┴──────────┐                                   │
│   │                     │                                   │
│   ▼                     ▼                                   │
│   GPIO Control          PWM Control                         │
│   (Red/Green)           (Blue only)                         │
│   │                     │                                   │
│   ▼                     ▼                                   │
│   aic_gpio_led_set()    aic_gpio_pwm_init()                 │
│   (led, true/false)     (AIC_LED_BLUE)                      │
│                         │                                   │
│                         ▼                                   │
│                         aic_gpio_pwm_set_brightness()       │
│                         (AIC_LED_BLUE, 0-100%)              │
│                                                             │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

2.3 Program Flow

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    PROGRAM FLOW                             │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                             │
│   ┌─────────────────────┐                                   │
│   │ aic_gpio_init()     │  Hardware initialization          │
│   │ aic_gpio_pwm_init() │                                   │
│   └──────────┬──────────┘                                   │
│              │                                              │
│              ▼                                              │
│   ┌─────────────────────┐                                   │
│   │ Create LVGL UI      │  Same as Ex3                      │
│   │ (LED, Buttons,      │                                   │
│   │  Slider)            │                                   │
│   └──────────┬──────────┘                                   │
│              │                                              │
│   ┌──────────┴──────────────────┐                           │
│   │                             │                           │
│   ▼                             ▼                           │
│   ON Button                 Slider Changed                  │
│   │                             │                           │
│   ▼                             ▼                           │
│   lv_led_on()               lv_led_set_brightness()         │
│   aic_gpio_led_set(GREEN)   aic_gpio_pwm_set_brightness()   │
│                                                             │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

---

3. ฟังก์ชันสำคัญ

3.1 GPIO API (aic-eec/gpio.h)

Function	Description	Parameters
aic_gpio_init()	Initialize GPIO subsystem	-
aic_gpio_led_set(led, state)	Set LED ON/OFF	led: AIC_LED_*, state: bool
aic_gpio_led_toggle(led)	Toggle LED state	led: AIC_LED_*
aic_gpio_led_get(led)	Get current LED state	led: AIC_LED_*
aic_gpio_pwm_init(led)	Initialize PWM for LED	led: AIC_LED_BLUE only
aic_gpio_pwm_set_brightness(led, %)	Set brightness 0-100%	led, percent

3.2 LED Types

typedef enum {
    AIC_LED_RED = 0,    // LED แดง (P16_7) - GPIO only
    AIC_LED_GREEN,      // LED เขียว (P16_6) - GPIO only
    AIC_LED_BLUE,       // LED น้ำเงิน (P16_5) - PWM support
    AIC_LED_COUNT
} aic_led_t;

---

4. Code Example

4.1 Key Changes from Part I

/* Part I (Ex3): Virtual LED only */
static void ex3_on_btn_cb(lv_event_t * e) {
    lv_led_on(led);  // Virtual only
}

/* Part II (Ex6): Virtual + Hardware LED */
static void ex6_on_btn_cb(lv_event_t * e) {
    lv_led_on(ex6_led);                     // [1] Virtual LED
    aic_gpio_led_set(AIC_LED_GREEN, true);  // [2] Hardware LED
}

4.2 Initialization

void week3_ex6_hw_led_control(void)
{
    /* ===== HARDWARE INITIALIZATION ===== */
    aic_gpio_init();                      // [1] GPIO subsystem
    aic_gpio_pwm_init(AIC_LED_BLUE);      // [2] PWM for Blue LED

    /* ... UI code same as Ex3 ... */
}

4.3 Slider with PWM

static void ex6_slider_cb(lv_event_t * e)
{
    lv_obj_t * slider = lv_event_get_target(e);
    int32_t value = lv_slider_get_value(slider);  // 0-255

    /* Update percentage (0-255 -> 0-100%) */
    int percent = (value * 100) / 255;

    /* Virtual LED brightness */
    lv_led_set_brightness(ex6_led, (uint8_t)value);

    /* Hardware Blue LED via PWM */
    aic_gpio_pwm_set_brightness(AIC_LED_BLUE, (uint8_t)percent);
}

---

5. องค์ความรู้และเทคนิค

5.1 PWM Limitation

/* Only Blue LED supports PWM! */
aic_gpio_pwm_init(AIC_LED_BLUE);  // ✓ OK
aic_gpio_pwm_init(AIC_LED_RED);   // ✗ Will not work

/* For Red/Green - use ON/OFF only */
aic_gpio_led_set(AIC_LED_RED, true);   // ON
aic_gpio_led_set(AIC_LED_RED, false);  // OFF

5.2 Brightness Conversion

/* LVGL LED brightness: 0-255 */
/* Hardware PWM: 0-100% */

/* LVGL → Hardware */
int percent = (lvgl_brightness * 100) / 255;

/* Hardware → LVGL */
uint8_t lvgl_brightness = (percent * 255) / 100;

5.3 UI + Hardware Sync Pattern

/* Always update BOTH virtual and real LED */
void led_on(void) {
    lv_led_on(virtual_led);              // UI
    aic_gpio_led_set(AIC_LED_X, true);   // Hardware
}

---

6. แบบฝึกหัด

Exercise 1: RGB Pattern

สร้างโปรแกรมที่แสดง LED pattern:

• กดปุ่ม "Pattern" → ไฟวิ่ง R → G → B (1 วินาทีต่อ LED)

Hints:

• ใช้ lv_timer_create()

• เก็บ state ว่าตอนนี้ LED ไหนติด

Exercise 2: Brightness Sync

ปรับปรุงโปรแกรมให้:

• ON/OFF buttons ควบคุม Green LED

• Slider ควบคุม Blue LED (PWM)

• แสดง Virtual LED ทั้ง 2 สีบนหน้าจอ

---

7. References

• aic-eec GPIO API

• Part I Ex3: LED Widget Control

---

Next Lab: Lab 7: Hardware Button Status