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LED 灯带串口控制模块使用说明

1. 使用环境​

硬件要求​

  • 设备装有 Kuavo 5 胸部灯带

串口配置​

运行 setup_udev_rules.sh 脚本来配置串口规则：

cd /path/to/kuavo-ros-control/src/kuavo_led  # 替换为你的仓库路径
./setup_udev_rules.sh

注意：执行脚本后需要重启设备。

重启后，检查设备是否成功加载：

# 检查 /dev/ttyLED0 设备是否存在
ls -l /dev/ttyLED0

# 或者查看 udev 规则是否生效
udevadm info -a -n /dev/ttyLED0 | grep ATTRS{idVendor}

如果设备节点成功创建，会显示类似 /dev/ttyLED0 -> ttyUSBX 的信息。

2. 快速开始​

初始化​

from led.led_strip import LEDStrip, LEDMode

# 初始化 LED 灯带（自动打开串口）
led_strip = LEDStrip(port='/dev/ttyLED0', baudrate=115200)

设置模式和颜色​

使用 set_mode_and_color() 方法设置 LED 的显示模式和颜色,设置颜色的时候需要设置24个LED的RGB颜色值：

# 示例：设置 24 个灯全部为红色常亮
red_colors = [(255, 0, 0)] * LEDStrip.LED_COUNT
success = led_strip.set_mode_and_color(LEDMode.CONSTANT, red_colors)

if success:
    print("设置成功")
else:
    print("设置失败")

关闭所有 LED​

使用 close() 方法关闭所有 LED 灯：

led_strip.close()

3. API 说明​

类: LEDStrip​

构造函数​

LEDStrip(port: str = '/dev/ttyLED0', baudrate: int = 115200)
参数类型默认值说明
portstr'/dev/ttyLED0'串口设备路径
baudrateint115200波特率

方法: set_mode_and_color()​

设置 LED 显示模式和颜色，通过串口发送指令并校验硬件回显。

set_mode_and_color(mode: LEDMode, colors: List[Tuple[int, int, int]]) -> bool
参数类型说明
modeLEDMode显示模式枚举（见下表）
colorsList[Tuple[int, int, int]]24 个灯的颜色列表，每个为 (R, G, B) 元组，取值范围 0-255

返回值: bool - 发送和校验成功返回 True，失败返回 False

方法: close()​

关闭所有 LED 灯（设置为全灭状态），通过串口发送指令并校验硬件回显。

close() -> bool

返回值: bool - 发送和校验成功返回 True，失败返回 False

模式说明: LEDMode​

枚举值十六进制说明
LEDMode.CONSTANT0x00常亮模式
LEDMode.BREATHING0x01呼吸模式
LEDMode.FLASH0x02快闪模式
LEDMode.RHYTHM0x03律动模式（硬件自动生成效果，颜色数据无效）

4. 使用示例​

示例 1：24 灯全红常亮​

from led.led_strip import LEDStrip, LEDMode

led_strip = LEDStrip()

# 设置 24 个灯全红
red_colors = [(255, 0, 0)] * LEDStrip.LED_COUNT
led_strip.set_mode_and_color(LEDMode.CONSTANT, red_colors)

# 关闭所有灯
led_strip.close()

示例 2：渐变颜色效果​

from led.led_strip import LEDStrip, LEDMode

led_strip = LEDStrip()

# 设置呼吸模式，24 个灯从红到蓝渐变
gradient_colors = []
for i in range(LEDStrip.LED_COUNT):
    r = int(255 * (1 - i / 23))
    b = int(255 * (i / 23))
    gradient_colors.append((r, 0, b))

led_strip.set_mode_and_color(LEDMode.BREATHING, gradient_colors)

示例 3：律动模式​

from led.led_strip import LEDStrip, LEDMode

led_strip = LEDStrip()

# 律动模式由硬件自动生成，颜色数据无效（传入任意值即可）
dummy_colors = [(0, 0, 0)] * LEDStrip.LED_COUNT
led_strip.set_mode_and_color(LEDMode.RHYTHM, dummy_colors)

5. 测试程序​

test/test_led.py 是 LED 灯带的测试程序，用于验证各种显示模式和颜色的效果,使用示例也可以参考测试程序。

测试流程​

  1. 常亮模式 - 红灯（3秒）
  2. 呼吸模式 - 绿灯（3秒）
  3. 闪烁模式 - 蓝灯（3秒）
  4. 律动模式 - 硬件自动生成效果（3秒）
  5. 关闭所有灯

运行方式​

cd /path/to/kuavo-ros-control/src/kuavo_led/kuavo_led_controller/src/controller/test
python3 test_led.py

输出示例​

==================================================
LED 灯带测试程序
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[1] 初始化 LED 灯带...

[2] 常亮模式 - 红灯 (3秒)
[LEDStrip] 发送指令 (80 字节): FF FF 00 4C 02 02 00 FF 00 00 ...
[LEDStrip] 收到硬件回显: FF FF C8 02 00 35
[LEDStrip] 硬件回显校验成功
  设置结果: 成功
...

==================================================
测试序列执行完毕!
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6. 注意事项​

  1. 律动模式：律动模式（LEDMode.RHYTHM）的颜色数据无效，硬件会自动生成固定的律动效果，传入的颜色数据会被忽略。
  2. 串口占用：串口被打开后会被独占，确保同一时间只有一个进程使用该串口。
  3. 颜色数量：必须传入恰好 24 个灯的颜色数据，否则会返回 False。
  4. 错误处理：建议在程序退出或发生异常时调用 close() 方法关闭所有 LED 灯。
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