WS2812RGB灯的控制学习

WS2812RGB

WS2812/2811只需一根信号线就能控制灯带上所有led。多个灯带间可以通过串联轻松延长。在30hz的刷新频率下一个信号线能够控制至多500个led。

原理

WS2812B是一个集控制电路与发光电路于一体的智能外控LED光源。其外型与一个5050LED灯珠相同，每个元件即为一个像素点。像素点内部包含了智能数字接口数据锁存信号整形放大驱动电路，还包含有高精度的内部振荡器和可编程定电流控制部分，有效保证了像素点光的颜色高度一致。

WS2812B为新一代的RGB5050将控制电路与RGB芯片集成在一个5050封装的元器件中，构成一个完整的外控像素点。

-内置信号整形电路，任何一个像素点收到信号后经过波形整形再输出，保证线路波形畸变不会累加。
-内置上电复位和掉电复位电路。
-每个像素点的三基色颜色可实现**256级亮度显示**，完成16777216种颜色的全真色彩显示，扫描频率不低于400Hz/s。
-**串行级联接口**，能通过一根信号线完成数据的接收与解码。
-任意两点传传输距离在不超过**5米**时无需增加任何电路。
-当刷新速率30帧/秒时，低速模式级联数不小于512点，高速模式不小于1024点。
-数据发送速度可达**800Kbps**。
-光的颜色高度一致，性价比高。

数据协议采用单线归零码的通讯方式，像素点在上电复位以后，DIN端接受从控制器传输过来的数据，首先送过来的24bit数据被第一个像素点提取后，送到像素点内部的数据锁存器，剩余的数据经过内部整形处理电路整形放大后通过DO端口开始转发输出给下一个级联的像素点，每经过一个像素点的传输，信号减少24bit。像素点采用自动整形转发技术，使得该像素点的级联个数不受信号传送的限制，仅仅受限信号传输速度要求。

LED具有低电压驱动，环保节能，亮度高，散射角度大，一致性好，超低功率，超长寿命等优点。将控制电路集成于LED上面，电路变得更加简单，体积小，安装更加简便。

程序实现：

使用的NRF51822去实现。参考小马哥飞控程序中的LED。

#define   RGB_H      (NRF_GPIO->OUTSET = (1UL << RGB_LED))   //RGB 对应管脚设置 高电平
#define   RGB_L      (NRF_GPIO->OUTCLR = (1UL << RGB_LED))   //RGB 对应管脚设置 高电平

/*
	初始化RGB_LED
*/
void LED_GPIO_Configuration(void)
{
	nrf_gpio_cfg(
	RGB_LED,
	NRF_GPIO_PIN_DIR_OUTPUT,
	NRF_GPIO_PIN_INPUT_DISCONNECT,
	NRF_GPIO_PIN_PULLUP,
	NRF_GPIO_PIN_S0S1,
	NRF_GPIO_PIN_NOSENSE);
}

/*
	写 0码 函数
	根据RGB灯手册查得 ：RGB_H 延时 300ns，RGB_L 延时 900ns
	RGB_H，RGB_L之间的延时，根据不同芯片的主频实际调节__nop()函数的个数（以下nop个数未知）	  
*/
void Write0(void)
{
	RGB_H;
	__nop();__nop();__nop();
	
	RGB_L;
	__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();
	__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();
}
/*
	写 1码 函数
	根据RGB灯手册查得 ：RGB_H 延时 600ns，RGB_L 延时 600ns
	RGB_H，RGB_L之间的延时，根据不同芯片的主频实际调节__nop()函数的个数	  
*/
void Write1(void)
{
	RGB_H;
	__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();
	__nop();__nop();__nop();_
	
	RGB_L;
	__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();
}

/*
	写一个字节（8bit）数据
	备  注: RGB的亮度通过更改 0x01 处的值进行调节
*/
void RGB_WByte(uint8_t byte)
{
	uint8_t i=0;
	for(i=0;i<8;i++)
	{
	  if((byte<<i)&0x01)
		  Write1();
	  else
		  Write0();
	}
}
/*
	设置一个RGB灯的色彩
	green red blue，红绿蓝光所占比例大小,范围0~255
	灯亮的顺序为GRB，每种颜色占8位数据，因此一个灯需要写24位数据
*/
void Write24Bit(uint8_t green, uint8_t red, uint8_t blue)
{
	RGB_WByte(green);
	RGB_WByte(red);
	RGB_WByte(blue);
}
/*
	红灯
*/
void RGB_LED_Red(void)
{
	Write24Bit(0,0xff,0);
}

/*
	橙灯
*/
void RGB_LED_Orange(void)
{
	for(i=0;i<4;i++)  //4个灯
	{
		Write24Bit(0xa5,0xff,0x00);
	}
}

/*
	蓝灯
*/
void RGB_LED_Off(void)
{
	uint8_t i;
	for(i=0;i<4;i++)   //四个灯
	{
		Write24Bit(0,0,0);
	}
}
//.......