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rgb三色灯珠接线图 rgb灯珠共阴共阳

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APA102彩色珠子的使用方法

近两年来,在城市的点亮工程中,可以看到一些彩色灯柱,颜色可变,可以用单一的颜色来显示,可以从上到下或从下到上看到各种渐变,这是APA102的典型应用场景。

在proteus中,发现该元件的模拟也增加了,但是在使用中发现APA102的手册对使用方法不太详细。百度资料的话,在国内介绍这个珠子的资料也很少,在这里简单介绍一下APA102的使用方法。

图1ATA102的proteus库的外形

1.硬件概要

APA102是SPI接口的真彩led灯珠、rgb彩色控制、带驱动、可级联、256灰度控制和32灰度控制兼备的非常容易使用的彩色灯,led可以用于灯、大型led屏幕、led看板。

工业级设计,5V供电,单个珠消耗功率0.2瓦,最大不超过1W。

纵横5x5x1.4mm。

图2引脚图

如各个珠的引脚定义如图2所示,除了电源和接地脚之外,DI、CI销分数是数据输入和时钟输入,分别连接到控制器的MOSI和SCK,DO与CO级联,连接到下一珠的DI和CI。在使用SPI进行控制的情况下,使用mode0将时钟线空闲周期设为低电平,进行上升边缘采样。

图3SPI模式

2.软件控制方法

图4控制协议

如APA102的软件控制方法如图4所示,除了开头起始帧以外,除了最后结尾帧,中间是各led的控制帧。

起始帧的格式固定为连续的32比特的0,即连续发送4个16进制0x00。如图5所示。

图5起始帧

结束帧也发送特定长度的0,但是结束帧的长度不固定,公式公式公式公式是:

例如,如果控制256个珠子,则255×以8/16=128,需要在末尾发送128比特的0,即16个0x00。在实际使用中测试中,不足8个的情况下,如果不发送4个0x00,则不影响下一个控制,8个以上的情况下,不进行测试。

图6led帧

起始帧和结束帧的中间是led的颜色帧,各led需要一个颜色帧数据,多个led的中间需要发送几个颜色帧。在单一led的控制帧格式如图6中表示。为了控制一个led,需要4字节的数据,第一个字节是亮度信息,第五个比特被用于32级的亮度控制。接下来的3个字节是蓝色、绿色和红色的颜色分量控制,每个led灯珠需要4个字节的控制信息。

3.样品代码

使用stm32,通过针脚模拟方式SPI进行通信,使用proteus模拟,使用外置库开发代码,样品代码如下所示。

图7proteus电路连接

样本代码:颜色定义

/*红绿色黑橙色青黄色紫白色*/

u8 color84 = {{255,220,20,60},{255,0,100,0},{255,0,0,0},

{255,0,140,255},{255,255,0,0},{255,0,255,255}, {255,148,0,211},{255,255,255,255}};

/**APA102 DIsplay color**/

#define RED 0x00

#define GREEN 0x01

#define BLACK 0x02

#define ORANGE 0x03

#define BLUE 0x04

#define YELLOW 0x05

#define ZISE 0x06

#define WHITE 0x07

#define Fcolor 0x08

样本代码:APA102显示

/**APA102c DIsplay color defined in color**/

void APADIS(u8 incolor)

{

switch(incolor){

case RED:

SPI_SendByte(0x00);//APA启动,写4个0

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

for(int i=0;ilt;8;i++)

{

SPI_SendByte(0xff);

SPI_SendByte(60);

SPI_SendByte(20);

SPI_SendByte(220);

}

SPI_SendByte(0x00);//停止

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

break;

case GREEN:

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

for(int i=0;ilt;8;i++)

{

SPI_SendByte(0xff);

SPI_SendByte(00);

SPI_SendByte(100);

SPI_SendByte(00);

}

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

break;

case BLACK:

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

for(int i=0;ilt;8;i++)

{

SPI_SendByte(0xff);

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

}

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

break;

case ORANGE:

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

for(int i=0;ilt;8;i++)

{

SPI_SendByte(0xff);

SPI_SendByte(00);

SPI_SendByte(140);

SPI_SendByte(255);

}

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

break;

case BLUE:

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

for(int i=0;ilt;8;i++)

{

SPI_SendByte(0xff);

SPI_SendByte(255);

SPI_SendByte(00);

SPI_SendByte(00);

}

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

break;

case YELLOW:

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

for(int i=0;ilt;8;i++)

{

SPI_SendByte(0xff);

SPI_SendByte(00);

SPI_SendByte(255);

SPI_SendByte(255);

}

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

break;

case ZISE:

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

for(int i=0;ilt;8;i++)

{

SPI_SendByte(0xff);

SPI_SendByte(211);

SPI_SendByte(00);

SPI_SendByte(148);

}

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

break;

case WHITE:

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

for(int i=0;ilt;8;i++)

{

SPI_SendByte(0xff);

SPI_SendByte(255);

SPI_SendByte(255);

SPI_SendByte(255);

}

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

break;

case Fcolor:

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

for(int i=0;ilt;8;i++)

for(int j=0;jlt;4;j++)

SPI_SendByte(colorij);

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

break;

default:

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

for(int i=0;ilt;8;i++)

for(int j=0;jlt;4;j++)

SPI_SendByte(colorij);

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

SPI_SendByte(0x00);

break;

}

}

样品代码:SPI区域

void sSPI2_Init(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); //ONGPIOD端口

/****SCLKMOSI输出**/

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = SPI_MOSI_Pin|SPI_SCLK_Pin|SPI_SNSS_Pin; //选择低端口2

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_pp; //排除力

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //50M时钟速度

GPIO_Init(SPI_DIFN_GRP, GPIO_InitStructure); //GPIO构成函数

/*MISO输入**/

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = SPI_MISO_Pin;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;

GPIO_Init(SPI_DIFN_GRP, GPIO_InitStructure);

}

u8 SPI_SendByte(u8 dt)

{

u8 temp=0,i;

SCLK=0;

for(i=8;igt;0;i–)

{

if(dt0x80)

MOSI=1;

else

MOSI=0;

dtlt;lt;=1;

SCLK=1;

Delay_us(5);

templt;lt;=1;

if(MISO)

temp++;

SCLK=0;

Delay_us(5);

}

SCLK=0;

return temp;

}

u8 SPI_RecvByte(void)/数据接收函数、调用方便

{

u8 SPI_bValue;

for (u8 no=0;nolt;8;no++)

{

SCLK=1;

SPI_bValue=(SPI_bValue lt;lt;1);

Delay_us(5);

SCLK=0;

Delay_us(5);

if(MISO ==1)

SPI_bValue|=0x01;

else

SPI_bValue=~0x01;

}

return SPI_bValue;

}