【TOLIN】第四章|驱动WS2812B彩灯
【TOLIN】第四章|驱动WS2812B彩灯
作者：Tkwer
公众号：Tkwer望远镜
WS2812B彩灯介绍
WS2812是一个集控制电路和发光电路于一体的智能外控LED光源，其型号与一个5050LED灯珠相同，每个元件为一个像素点，像素点的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。为了保证像素点的颜色高度一致，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 接收从控制器传输过来的数据，首先送过来的是24bit数据被第一个像素点提取后，送到像素点的内部数据锁存器，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级联的像素点，每经过一个像素点的传输，信号减少24bit。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。串行级联接口，能通过一根信号线完成数据的接收与解码。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。 数据发送速度可达800Kbps。
本次实验使用到的WS2812B模块如上图所示，一共是8盏灯珠级联。首先我们简单来介绍驱动WS2812B的时序波形图：
从图中可以看出，数字“1”使用长脉宽来编码（占空比为64%），“0”使用短脉宽来编码（占空比为32%）。数据线低电平保持时间大于50us时，为复位信号。复位后，每个LED读取“DIN”线上开始的24bit（绿：红：蓝为8：8：8）数据到驱动芯片内部缓存。除了开始的24bit数据，后面的数据都通过“DOUT”脚传递到下一个LED，即每经过一个像素点的传输，信号减少24bit。内部缓存数据在下一个复位脉冲后被写入PWM控制器。一个bit为1.25us，一个LED有3*8bits=24bits,传输完 需要24*1.25us=30us。
本例程将使用PWM+DMA驱动WS2812B。
使用STM32CubeMX生成工程模板
本例程我们需要用到TIM和DMA，所以我们在CuBeMX中添加配置一下。
生成MDK工程
移植WS2812B程序
移植WS2812B和Adafruit_NeoPixel库，在BSP文件夹中，将文件添加到工程中。
在ws2812.c文件中值得关注的关键函数是WS2812_show()
1void WS2812_show(void)
2{
3 int8_t i, j;
4
5 for(i = 0; i < PIXEL_MAX; i++)
6 {
7 for(j = 0; j < 8; j++)
8 {
9 frame.data[24 * i + j] = (rBuffer[i] & (0x80 >> j)) ? BIT_1 : BIT_0;
10 frame.data[24 * i + j + 8] = (gBuffer[i] & (0x80 >> j)) ? BIT_1 : BIT_0;
11 frame.data[24 * i + j + 16] = (bBuffer[i] & (0x80 >> j)) ? BIT_1 : BIT_0;
12 }
13 }
14 HAL_TIM_PWM_Start_DMA(&htim4, TIM_CHANNEL_3, (uint32_t *)&frame, 3 + 24 * PIXEL_MAX + 1);
15}
在main.c中包含ws2812b.h头文件，调用WS2812应用函数
1/* USER CODE BEGIN Includes */
2#include "usart.h"
3#include "sys.h"
4#include "delay.h"
5#include "SSD1306_IIC.h"
6#include "ws2812b.h"
7#include "mpu6050.h"
8/* USER CODE END Includes */
1 /* USER CODE BEGIN WHILE */
2 __HAL_TIM_SetCompare(&htim4, TIM_CHANNEL_3, 30);
3 HAL_TIM_PWM_Start(&htim4, TIM_CHANNEL_3);
4 WS2812B_Init();
5 delay_ms(1000);
6 while (1)
7 {
8 /* USER CODE END WHILE */
9
10 /* USER CODE BEGIN 3 */
11 for(int j = 1; j<12; j++){
12 for(int i = 0; i<800; i++){
13 WS2812_Process(j);
14 }
15 }
16 }
17 /* USER CODE END 3 */
显示效果
参考链接：http://club.gizwits.com/thread-3407-1-1.html
https://blog.csdn.net/ben392797097/article/details/78075699
END
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