Neopixel 示例代码在使用更多像素时崩溃

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我正在重新启动一个涉及 ESP8266 和 WS2812Bs (Neopixels) 的个人项目。

值得注意的是，我目前没有连接任何 Neopixels；我只是想感受一下我可以多快更新像素。

我正在运行一段非常简单的示例代码，该代码取自 Adafruit 的 Neopixel GitHub 存储库。我对其进行了一些修改，使其更适合我的用例并删除了 cmets（为了在此处发布）。

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示例代码：

#include <Adafruit_NeoPixel.h>

#define PIN 13        
#define NUMPIXELS 300 
Adafruit_NeoPixel pixels(NUMPIXELS, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

void setup()
{
  Serial.begin(115200);
  delay(1000);  
  pixels.begin();
}

void loop()
{
  Serial.println("Start");
  for (int i = 0; i < NUMPIXELS; i++)
  {
    Serial.println(i);
    pixels.setPixelColor(i, pixels.Color(0, 150, 0));
    pixels.show();
  }
  Serial.println("End");
}

它会在调用“End”之前崩溃。循环仅达到 ~227：

...
227

Soft WDT reset

ctx: cont 
sp: 3ffffd80 end: 3fffffd0 offset: 01b0

>>>stack>>>
3fffff30:  feefef00 feefeffe feefeffe 0000012c  
3fffff40:  3ffee798 00000003 3ffee798 40202a7c  
3fffff50:  3ffee798 3ffee768 3ffee798 40202bc5  
3fffff60:  3ffe894c 000000e3 3ffee798 40202cd7  
3fffff70:  3ffe8940 3ffee810 3ffee798 40202be0  
3fffff80:  3ffee798 3ffee768 0000012b 3ffee768  
3fffff90:  402014f2 3ffee768 000000e4 40202777  
3fffffa0:  feefeffe 00000000 3ffee7b4 3ffee7bc  
3fffffb0:  3fffdad0 00000000 3ffee7b4 40202ed4  
3fffffc0:  feefeffe feefeffe 3ffe85d8 40100739  
<<<stack<<<

 ets Jan  8 2013,rst cause:2, boot mode:(1,6)

疑难解答

如果我将像素数减少到 200 或在 for 循环中添加延迟 (1)，则此代码不会崩溃。

或者 - 删除 for 循环并通过简单地使用 loop() 设置 LED 似乎有效。

#include <Adafruit_NeoPixel.h>

#define PIN 13        
#define NUMPIXELS 300 
Adafruit_NeoPixel pixels(NUMPIXELS, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

int i = 0;

void setup()
{
  Serial.begin(115200);
  delay(1000);  
  pixels.begin();
}

void loop()
{
    Serial.println(i);
    pixels.setPixelColor(i, pixels.Color(0, 150, 0)); 
    pixels.show();

  if (i == 299) {
    i = 0;
  } else {
    i = i + 1;
  }
}

所以 - 问题似乎最终取决于在 loop() 函数内部的 for 循环中调用 show() 一定次数（227 次以上）。

问题

许多示例包括 for 循环中的显示。我怀疑将节目移到 for 循环之外是一种适当的解决方法。我在我的原始项目中这样做了，似乎没有问题。

但我仍然很好奇为什么会这样。这么多示例都在 for 循环中包含 show() 的事实让我认为这应该可行。

有人知道为什么在上面的代码中设置约 300 个 LED 会导致崩溃，而设置 200 个则不会？

Answer 1

板子的输出表明问题：

Soft WDT reset

软件看门狗定时器正在启动并重置电路板。见https://arduino-esp8266.readthedocs.io/en/latest/faq/a02-my-esp-crashes.html#watchdog。

嵌入式系统通常具有硬件和/或软件看门狗。如果在预定义的时间段内没有服务，看门狗将重置系统。这可以防止在软件锁定或过载时系统变得无响应。

对于有问题的loop() 代码：

void loop()
{
  Serial.println("Start");
  for (int i = 0; i < NUMPIXELS; i++)
  {
    Serial.println(i);
    pixels.setPixelColor(i, pixels.Color(0, 150, 0));
    pixels.show();
  }
  Serial.println("End");
}

pixels.show() 的实现使用忙循环来实现写入 LED 的时序。见https://github.com/adafruit/Adafruit_NeoPixel/blob/master/Adafruit_NeoPixel.cpp#L205:

  // Data latch = 300+ microsecond pause in the output stream. Rather than
  // put a delay at the end of the function, the ending time is noted and
  // the function will simply hold off (if needed) on issuing the
  // subsequent round of data until the latch time has elapsed. This
  // allows the mainline code to start generating the next frame of data
  // rather than stalling for the latch.
  while(!canShow());

循环的 227 次迭代足以让一个繁忙的循环启动看门狗定时器。

少调用pixels.show() 或delay()（在内部调用yield()）允许看门狗定时器得到服务。

最简单的解决方案是在loop() 的末尾调用一次pixels.show()。

所以你需要记得拍拍小狗/狗 - 否则它会咬人。

Answer 2

这是一个疯狂的猜测，但这些灯条以串行方式工作：第一个 LED 占用前 24 位，丢弃它们并将剩余的传递给下一个 LED，依此类推。这确实意味着您发送的消息会随着您当前处理的 LED 数量的增加而增加。

在接收到下一条消息之前，这些 LED IC 也需要一些时间来重置，可能存在数据冲突，因为灯条无法在 ESP 的全速下赶上不断增加的信号长度。

您的第二个示例包含一些测试，这可能会减慢传输速度以避免冲突。

因此，您可能只需要在第一个示例中添加一个小延迟，从 documentation 开始，小至 50 微秒就足够了。你可以使用delayMicrosecond()。