STM32F1 DMA+PWM 控制WS2812B LED灯

 

1.  对于写驱动来说WS2812B芯片手册主要就是看通讯。

 

STM32F1 DMA+PWM 控制WS2812B LED灯_第1张图片

 

 

简单来说就是给WS2812B发送数据,数据就是RGB对应的值,先发高位,按照GRB的顺序发送数据。通常我们用高电平表示数字信号“1”,低电平表示数字信号“0”,但是WS2812B由他自己特定的1码和0码。从手册中的“数据传送时间”表中可知,1码高电平和低电平持续时间都为580ns-1us,0码高电平时间为220ns-380ns低电平时间为580ns-1us。若低电平时间持续大于280us,则说明一个周期的数据发送完毕,再发送数据则重新更新WS2812B中寄存器的值。

根据特性采用PWM波模拟通讯数据,然后根据数据修改PWM的占空比。

 

2.    查看STM32手册我们使用TIM3通道4产生PWM。1码时占空比为50%,0码占空比为25%,PWM周期为800KHZ,即1.25us,1码高电平和低电平均为625ns,0码高电平为313ns,低电平为937ns.

STM32F1 DMA+PWM 控制WS2812B LED灯_第2张图片

3. 准备工作做完,编写程序。

 

void WS2812B_TIM_init(void)
{
    TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
    TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
    
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
    /* GPIOA Configuration: TIM2 Channel 1 as alternate function push-pull */
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
    
      GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7; //中间
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);  
    
    
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);
    /* Compute the prescaler value */
    //PrescalerValue = (uint16_t) (SystemCoreClock / 24000000) - 1;
    /* Time base configuration */
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 90-1; // 800kHz 90-1
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 1-1;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);

    /* PWM1 Mode configuration: Channel1 */
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
    TIM_OC1Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);

    /* configure DMA */
    /* DMA clock enable */
    RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);

    /* DMA1 Channel6 Config */
    DMA_DeInit(DMA1_Channel3);

    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&TIM3->CCR4;    // physical address of Timer 3 CCR4
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)LED_BYTE_Buffer;        // this is the buffer memory
    DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;                        // data shifted from memory to peripheral
    DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 24;
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;                    // automatically increase buffer index
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;
    DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;                            // stop DMA feed after buffer size is reached
    DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;
    DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;

    DMA_Init(DMA1_Channel3, &DMA_InitStructure);
    /* 只能使用通道1 TIMx_UP  TIM_DMA_CC2 */
    TIM_DMACmd(TIM3, TIM_DMA_Update, ENABLE);
}
 

/*

注:本来是使用注释部分的代码合成发送数据的,但是会出现,发送数据完后,最有一个电平为高电平,导致通信

异常,于是我在数据前面和最后面各增加了一个字节使电平为低电平。

参数len 表示有各级LED灯, RGB对应的颜色值。

*/

void WS_sendData(u8 len,uint32_t rgb)
{

    uint8_t b = (rgb&0xff0000)>>16;
    uint8_t r = (rgb&0x00ff00)>>8;
    uint8_t g = (rgb&0xff);
    uint16_t i = 0;
    //u8 len =4;
    uint16_t sendLen =len*24+2;
   
//    for(i=0;i<8;i++)
//    {
//        LED_BYTE_Buffer[i] = (0x80&g)>0?TIMING_ONE:TIMING_ZERO;g <<= 1;
//    }
//    for(i=0;i<8;i++)
//    {
//        LED_BYTE_Buffer[8 + i] = (0x80&r)>0?TIMING_ONE:TIMING_ZERO;r <<= 1;
//    }
//    for( i=0;i<8;i++)
//    {
//        LED_BYTE_Buffer[16 + i] = (0x80&b)>0?TIMING_ONE:TIMING_ZERO;b <<= 1;
//    }  
//    //LED_BYTE_Buffer[24*len]=50;
//    
//    while(len){
//        if(len-- < 1){break;}
//        for(i=0;i<24;i++)
//        {
//          LED_BYTE_Buffer[(24*len)+i] = LED_BYTE_Buffer[i];  
//        }
//    }
    
    for(i=1;i<9;i++)
    {
        LED_BYTE_Buffer[i] = (0x80&g)>0?TIMING_ONE:TIMING_ZERO;g <<= 1;
    }
    for(i=1;i<9;i++)
    {
        LED_BYTE_Buffer[8 + i] = (0x80&r)>0?TIMING_ONE:TIMING_ZERO;r <<= 1;
    }
    for( i=1;i<9;i++)
    {
        LED_BYTE_Buffer[16 + i] = (0x80&b)>0?TIMING_ONE:TIMING_ZERO;b <<= 1;
    }  
    LED_BYTE_Buffer[0]=0;
    LED_BYTE_Buffer[sendLen-1]=0;
    while(len){
        if(len-- < 1){break;}
        for(i=1;i<25;i++)
        {
          LED_BYTE_Buffer[(24*len)+i] = LED_BYTE_Buffer[i];  
        }
    }  
    DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Channel3, sendLen);     // load number of bytes to be transferred
    DMA_Cmd(DMA1_Channel3, ENABLE);             // enable DMA channel 3
    TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);                         // enable Timer 3
    while(!DMA_GetFlagStatus(DMA1_FLAG_TC3)) ;     // wait until transfer complete
    TIM_Cmd(TIM3, DISABLE);                     // disable Timer 3
    DMA_Cmd(DMA1_Channel3, DISABLE);             // disable DMA channel 3
    DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_TC3);                 // clear DMA1 Channel 3 transfer complete flag
}

 

 

void main()

{

WS2812B_TIM_init();

        while(1)
        {       
            WS_sendData(1,0x0000ff00);
             OSTimeDly(500);
            WS_sendData(2,0x0000ff00);
             OSTimeDly(500);             
            WS_sendData(3,0x0000ff00);
             OSTimeDly(300);       
            WS_sendData(4,0x0000ff00);
             OSTimeDly(500); 
            WS_sendData(4,0x00FFFFff);
             OSTimeDly(500);

}

}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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