【TOLIN】第四章|驱动WS2812B彩灯

本文主要是介绍【TOLIN】第四章|驱动WS2812B彩灯，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

【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;45    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

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