51单片机rgb灯珠程序rgb灯珠控制电路）
前面是根据涂鸦平台的宠物自动喂食器，打开这个跳跃，已经有了小夜灯的功能，焦躁的心因此而平静下来。功能和华丽。那么，除了让他变得华丽，画手们的涂饰风格以外，作为电子工程师，必须用我们的方法进行美化。正好手上有ws2812的灯笼，全色模式开始。
ws2812特征：
1.ws2812灯珠内置控制电路和rgb芯片集成在5050包的元装置中，构成完全的外部控制像素点。
2.各像素点的3个基色实现256级的亮度显示，完成167777216色的全真色显示，扫描频率不低于400Hz/s。
3.串行级联接口，其可以通过一条信号线来接收和解码数据。
4.在刷新速率为30帧/秒的情况下，低速模式级联数为512点以上，高速模式为1024点以下。
5.数据传输速度达到800Kbps。
数据传输：
在ws2812的各珠的控制中需要24位的数据，被分成8位的绿色+8位的红色+8位的蓝色，各像素点的3基色的颜色能够实现256级的亮度显示，完成1677216色的全真色显示。在灯珠之间采用串行级联并通电复位之后，控制器可以向灯带发送一系列24比特的数据，例如，需要点亮10个灯，我们可以向第一灯发送10个24比特的数据第一灯的DIN端接收从控制器发送来的24比特的数据，第一灯珠在提取出第一24比特的数据后，将该数据发送到数据锁存器，剩下的数据通过内部整形电路向下传送，直到所有灯都取得24比特数据为止。这10个24比特数据的发送间隔不能超过50us。否则，下一个颜色数据将首先重新锁定，未完成完全亮灯。
在这里，需要将重点放在关于时间的知识上，首先看定时波形图和数据传输时间表。
从上述两个图可知，ws2812的电平反转为纳秒电平，所以在使用单片机的外置的情况下，需要控制单片机的外置的传输速度，速度慢而不能点亮。
开始操作：
在驱动ws2812的情况下PWM或SPI是一般的，这两个速度比直接使用IO端口进行电平反转更方便，控制效果高。这里采用SPI方式。因为点灯是数据发送间隔的限制，所以在SPI发送的数据多的情况下，中途中断的话，有可能中断点亮，所以使用SPI的DMA进行控制，不害怕受到其他影响。
通过硬件SPI模拟ws2812的通信定时。单片机将STM32F103、主频率72M、SPI1的分频设定为8，将SPI1的通信频率设为9M。时间足够，使用SPI2的话，需要减小分频系数。否则不亮。我在这里采用的是SPI2,4分钟。SPI）1因为被我的屏幕占据着。
.h文件只要定义了珠子的个数和0码1码。只需变更不同的珠数PIXELNUM的值。
#ifndef __ws2812_H
#define __ws2812_H
#include #34;stm32f10x.h#34;
#define PIXEL_NUM 24
//硬件spi模拟ws2811序列SPI的8位数据中模拟ws281x的1位数据）
//当系统时钟被设置为56M并且分频被设置为8时SPI，通信频率是7M，传输1位数据的时间是143纳秒（ns）
//3*143=429ns5*143=715ns适合ws281x芯片的通信定时。
//_____
//| |___| 11111000 high level
//___
//| |_____| 11100000 LOW level
#define WS_HIGH 0XF8
#define WS_LOW 0XE0
void ws281x_Init（void）;
void ws281x_closeAll（void）;
void ws281x_rainbowCycle（uint8_t wait）;
uint32_t ws281x_color（uint8_t red, uint8_t green, uint8_t blue）;
void ws281x_setPIXELcolor（uint16_t n ,uint32_t GRBcolor）;
void ws281x_show（void）;
void ws281x_theaterChase（uint32_t c, uint8_t wait）;
void ws281x_colorWipe（uint32_t c, uint8_t wait）;
void ws281x_rainbow（uint8_t wait）;
void ws281x_theaterChaseRainbow（uint8_t wait）;
#endif /* __ws2812_H */
代码复制#include #34；…/BOARD/ws2812/ws2812.h#34;
#include #34;usart.h#34;
#include #34;delay.h#34;
uint8_t pixelBufferPIXEL_NUM24 ;
void ws281x_Init（void）
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure;
DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE）; //PORTA时钟使能
RCC_APB1PeriphClockCmd（RCC_APB1Periph_SPI2, ENABLE）; //SPI1时钟使能
RCC_AHBPeriphClockCmd（RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE）; //使能DMA传输
/* pA7 SPI1_MOSI */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_15;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_pp; //PA7多重推挽输出SPI
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init（GPIOB, GPIO_InitStructure）;//初始化GPIOA
SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_1Line_Tx; //SPI设置单向或双向数据模式：SPI设置为双线双向全双工
SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master; //设定SPI动作模式：设定主SPI
SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b; //数据大小设置SPI：SPI发送接收8比特帧结构
SPI_InitStructure.SPI_CpOL = SPI_CpOL_LOW; //串行同步时钟的空闲状态低
SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge; //对串行同步时钟的第二个跳跃边缘（上升或下降）数据进行采样
SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft; //NSS信号是通过硬件NSS管脚还是软件（使用SSI比特）来管理的：内部NSS信号具有SSI比特控制
SPI_InitStructure.SPI_BaudRateprescaler = SPI_BaudRateprescaler_4; //定义波特率的预分频值。波特率的预分频值是16。
SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB; //指定数据传输是从MSB位开始还是从LSB位开始。数据传送从MSB位开始。
SPI_InitStructure.SPI_CRCpolynomial = 7; //CRC值计算的多项式
SPI_Init（SPI2, SPI_InitStructure）; //SPI_根据InitStruct指定的参数初始化外围设备SPIx寄存器
SPI_Cmd（SPI2, ENABLE）; //使能SPI周边设备
SPI_I2S_DMACmd（SPI2, SPI_I2S_DMAReq_Tx, ENABLE）;
DMA_DeInit（DMA1_Channel5）; //将DMA的信道1寄存器重置为默认值
DMA_InitStructure.DMA_peripheralBaseAddr = （uint32_t） （SPI2 -gt; DR）; //cpar; //DMA外设ADC基地址
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = （uint32_t）pixelBuffer; //cmar; //DMA内存基地址
DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST; //数据传送方向、从存储器读取向外部设备发送
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = PIXEL_NUM * 24; //cndtr; //DMA频道的DMA缓存大小
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_DISABLE; //周边设备地址寄存器不变
DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_ENABLE; //内存增加地址寄存器
DMA_InitStructure.DMA_peripheralDataSize = DMA_peripheralDataSize_Byte; //数据宽度8位
DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte; //数据宽度8位
DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal; //以通常的高速缓存模式动作
DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium; //DMA信道x拥有中的优先级
DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_DISABLE; //DMA频道x未被设定为从存储器向存储器的传送
DMA_Init（DMA1_Channel5, DMA_InitStructure）; //DMAInitStruct中指定的参数初始化DMA的通道usart1Tx_DMA_Channel识别寄存器
ws281x_closeAll（）; //关闭全部灯光
delay_ms（100）; //关掉所有的灯都要花时间
}
void ws281x_closeAll（void）
{
uint16_t i;
uint8_t j;
for（i = 0; i lt; PIXEL_NUM; ++i）
{
for（j = 0; j lt; 24; ++j）
{
pixelBufferij = WS_LOW;
}
}
ws281x_show（）;
}
uint32_t ws281x_color（uint8_t red, uint8_t green, uint8_t blue）
{
return green lt;lt; 16 | red lt;lt; 8 | blue;
}
void ws281x_setPIXELcolor（uint16_t n ,uint32_t GRBcolor）
{
uint8_t i;
if（n lt; PIXEL_NUM）
{
for（i = 0; i lt; 24; ++i）
{
pixelBufferni = （（（GRBcolor lt;lt; i） 0X800000） WS_HIGH : WS_LOW）;
}
}
}
void ws281x_setPIXELrgb（uint16_t n ,uint8_t red, uint8_t green, uint8_t blue）
{
uint8_t i;
if（n lt; PIXEL_NUM）
{
for（i = 0; i lt; 24; ++i）
{
pixelBufferni = （（（ws281x_color（red,green,blue） lt;lt; i） 0X800000） WS_HIGH : WS_LOW）;
}
}
}
void ws281x_show（void）
{
DMA_Cmd（DMA1_Channel5, DISABLE ）; //usart关闭1TxDMA1所示的信道
DMA_ClearFlag（DMA1_FLAG_TC5）;
DMA_SetCurrDataCounter（DMA1_Channel5,24 * PIXEL_NUM ）;//DMA频道的DMA缓存大小
DMA_Cmd（DMA1_Channel5, ENABLE）; //使能usart1TxDMA1所示的信道
}
//Input a value 0 to 255 to get a color value。
//The colours are a transition r – g – b – back to r。
uint32_t ws281x_wheel（uint8_t wheelpos） {
wheelpos = 255 – wheelpos;
if（wheelpos lt; 85） {
return ws281x_color（255 – wheelpos * 3, 0, wheelpos * 3）;
}
if（wheelpos lt; 170） {
wheelpos -= 85;
return ws281x_color（0, wheelpos * 3, 255 – wheelpos * 3）;
}
wheelpos -= 170;
return ws281x_color（wheelpos * 3, 255 – wheelpos * 3, 0）;
}
//Fill the dots one after the other with a color
void ws281x_colorWipe（uint32_t c, uint8_t wait） {
for（uint16_t i=0; i
ws281x_setPIXELcolor（i, c）;
ws281x_show（）;
delay_ms（wait）;
}
}
void ws281x_rainbow（uint8_t wait） {
uint16_t i, j;
for（j=0; jlt;256; j++） {
for（i=0; i
ws281x_setPIXELcolor（i, ws281x_wheel（（i+j） 255））;
}
ws281x_show（）;
delay_ms（wait）;
}
}
//Slightly different, this makes the rainbow equally distributed throughout
void ws281x_rainbowCycle（uint8_t wait） {
uint16_t i, j;
for（j=0; jlt;256*5; j++） { //5 cycles of all colors on wheel
for（i=0; ilt; PIXEL_NUM; i++） {
ws281x_setPIXELcolor（i,ws281x_wheel（（（i * 256/PIXEL_NUM） + j） 255））;
}
ws281x_show（）;
delay_ms（wait）;
}
}
//Theatre-style crawling lights。
void ws281x_theaterChase（uint32_t c, uint8_t wait） {
for （int j=0; jlt;10; j++） { //do 10 cycles of chasing
for （int q=0; q lt; 3; q++） {
for （uint16_t i=0; i lt; PIXEL_NUM; i=i+3） {
ws281x_setPIXELcolor（i+q, c）; //turn every third PIXEL on
}
ws281x_show（）;
delay_ms（wait）;
for （uint16_t i=0; i lt; PIXEL_NUM; i=i+3） {
ws281x_setPIXELcolor（i+q, 0）; //turn every third PIXEL off
}
}
}
}
//Theatre-style crawling lights with rainbow effect
void ws281x_theaterChaseRainbow（uint8_t wait） {
for （int j=0; j lt; 256; j++） { //cycle all 256 colors in the wheel
for （int q=0; q lt; 3; q++） {
for （uint16_t i=0; i lt; PIXEL_NUM; i=i+3） {
ws281x_setPIXELcolor（i+q, ws281x_wheel（（i+j） % 255））; //turn every third PIXEL on
}
ws281x_show（）;
delay_ms（wait）;
for （uint16_t i=0; i lt; PIXEL_NUM; i=i+3） {
ws281x_setPIXELcolor（i+q, 0）; //turn every third PIXEL off
}
}
}
}
复制代码const chars5。
int8_t i;
int main（void）
{
//usart1_Init（115200）;
delay_Init（）;
ws281x_Init（）;
while（1）
{
//Some example procedures showing how to display to the PIXELs:
ws281x_colorWipe（ws281x_color（255, 0, 0）, 50）; //red
ws281x_colorWipe（ws281x_color（0, 255, 0）, 50）; //green
ws281x_colorWipe（ws281x_color（0, 0, 255）, 50）; //Blue
//colorWipe（strip.color（0, 0, 0, 255）, 50）; //White rgbW
//Send a theater PIXEL Chase in..。
ws281x_theaterChase（ws281x_color（127, 127, 127）, 50）; //White
ws281x_theaterChase（ws281x_color（127, 0, 0）, 50）; //red
ws281x_theaterChase（ws281x_color（0, 0, 127）, 50）; //Blue
//ws281x_rainbow（20）;
ws281x_rainbowCycle（20）;
ws281x_theaterChaseRainbow（200）;
for（i = 0; i lt; PIXEL_NUM; ++i）
{
ws281x_setPIXELcolor（i, ws281x_color（0,250,0））;
ws281x_show（）;
delay_ms（500）;
}
}
}
复印代码是ws2812。c移植了AdafritNeoPIXEL库的一部分函数用于实现冷酷的显示效果。
都是贝司SPI，可以不用说无聊的话，在移植中使用。让我们看看效果吧！
原标题：硬件不好看，B格不够，只能收集灯饰-STM32F103SPI驱动ws2812
原作者：尼罗米
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