一段奇妙的调光之旅
本帖最后由 LIzs6 于 2021-11-10 11:23 编辑随着近几年“有光胜无光”的喊声越来越高， RGB机械键盘，机箱、板卡甚至内存条都支持RGB调光，玩家们以及工作党都享受着被光芒环绕的感觉。最近博主也玩了一次灯效，主要方案构成：CH555主控MCU，外加256颗普通RGB灯珠。话不多说，先上演示视频。
接下来详细介绍一下这一次的调光之旅。实践的硬件用的是沁恒的CH555 RGB 评估板。Firststep，硬件玩起来，先看手册。 从手册可以看出，CH555内置了RGB三色LED控制器，可以直接驱动普通灯珠RGB灯珠(比起内置驱动芯片的RGB灯珠便宜不少)，8*3路PWM用于RGB灯光控制，16路COM口扫描，也就是支持8*16=128组RGB灯。另外它支持最高8位色彩PWM模式，每个RGB通道支持256级控制，支持16777216种组合色，这个色域范围基本已经包括了人类视力所能感知的所有颜色。继续看原理图，芯片最小系统原理图如下，外围还是非常简单的。 原理图里看到了个比较有意思的设计，通过两个IO控制MOS，每个MOS来控制一组16路COM，这样也就实现了控制（16+16）*8=256组RGB灯，RGB灯的扫描规模扩大了一倍，扫描频率计算了一下，还能达到100Hz左右，这应该算得上是高刷了吧。 芯片支持USB2.0全速接口，将USB接口引出来，便于程序下载，同时也可通过PC连接USB非常方便的更新灯效控制。放全图：
Secondstep，软件调起来。最开始我肯定要把每一个灯都给点起来，那么我就要给每一个灯设定坐标，想让哪个灯亮就让哪个灯亮。CH555有个很大的优势就是它有个专用LED DMA 模式，支持从 Flash-ROM 加载预置的固化数据或者从 xRAM 加载编辑后的数据，结合硬件设计，软件设置如下： //需要输入的参数：灯的索引号（0-255）、灯的亮度值、灯的RGB色彩值
void set_led_light(UINT16 led_num,UINT8 led_int,UINT8 led_red,UINT8 led_green,UINT8 led_blue)
{
if(led_num<=127)
{
if(P3_6 == 0&& P3_7 == 1) //刷第一面
{
if(led_num < 96)
{
RGB_DataBuf0 = led_int;
RGB_DataBuf0 = led_red;
RGB_DataBuf0 = led_green;
RGB_DataBuf0 = led_blue;
}
else if(led_num>=96&&led_num<128)
{
RGB_DataBuf0 = led_int;
RGB_DataBuf0 = led_red;
RGB_DataBuf0 = led_green;
RGB_DataBuf0 = led_blue;
}
RGB_BufAddr = (UINT16)( &RGB_DataBuf0[ 0 ] );
}
else if(P3_6 == 1&& P3_7 == 0)//刷第二面
{
RGB_BufAddr = (UINT16)( &RGB_DataBuf1[ 0 ] );
}
}
else if(led_num>127&&led_num<256)
{
if(P3_6 == 0&& P3_7 == 1) //刷第一面
{
RGB_BufAddr = (UINT16)( &RGB_DataBuf0[ 0 ] );
}
else if(P3_6 == 1&& P3_7 == 0) //刷第二面
{
if(led_num>127&&led_num < 128+96)
{
RGB_DataBuf1 = led_int;
RGB_DataBuf1 = led_red;
RGB_DataBuf1 = led_green;
RGB_DataBuf1 = led_blue;
}
else if(led_num>=128+96&&led_num<128+128)
{
RGB_DataBuf1 = led_int;
RGB_DataBuf1 = led_red;
RGB_DataBuf1 = led_green;
RGB_DataBuf1 = led_blue;
}
RGB_BufAddr = (UINT16)( &RGB_DataBuf1[ 0 ] );
}
}
else
{
RGB_BufAddr = (UINT16)( &RGB_DataBuf2[ 0 ] );
LED_INT_ADJ = 0; //输入LED索引号错误，关闭灯
}
}
经过一番折腾，已经实现了想点哪个灯就点哪个灯，想什么颜色就什么颜色的效果。流水动起来：
感觉灯效还是没有达到预期的效果，那怎么样效果更好看呢？看看色谱找找灵感。 这么多颜色要怎么组合才符合美学逻辑呢？无意间拖动色谱的滑条，发现颜色组合不是随机分配的，色系是有规律变化的。下面贴一张动图演示一下： 颜色从左到右变化时，RGB的数值变化是有逻辑可循的。逻辑状态可以总结如下：sta0：{255,0,0}->sta1 : {255,255,0}->sta2 : {0,255,0}->sta3 : {0,255,255}->sta4 : {0,0,255}->sta5 : {255,0,255}->sta0 : {255,0,0}，每一组状态之间数据都是从0-255之间递增或者递减。那么总共有255*6 = 1530种颜色组合。目前我板子上共有32*8个灯，我想让我的每一个灯都跑满这些颜色组合，怎么去实现呢？
如果每一个灯都是同时的进行相同的颜色转变，那显然是不行的，不够炫酷。我将我板子上的灯划分为32组，将这255*6种颜色组合均匀的32等份，每一组灯赋相应的初值。在软件设置一个5ms的定时器，每进一次定时器都让不同组的灯RGB数据相应递增或者递减，往自身的下一个状态去切换，即在sta0到sta5这6个状态里不停的循环。这样每一组灯都是以不同的颜色但是以相同的规律变化颜色，也都是等间隔的从一个色域往另一个色域转变，不会有颜色的突变，让灯条产生一种生生不息，循环往复的波浪灯效。至此，调光之旅告一段落，附件是硬件、软件资料，兄弟们可以按需下载。
这开源精神真棒{:lol:} 如果把RGB灯换成单色灯，LED灯的驱动规模又可以翻三倍：8x32x3 = 768 颗，亮度每颗独立可调，可以当做图形显示面板来用了 楼主牛X 学到了 感谢楼主分享 类似功能我用STC8G2K64S4 LQFP48也做过，电路类似，这个IC有45路15位的PWM，我用其中24路PWM，设置为8位PWM，驱动8个RGB或24个单色LED，8个IO做COM驱动，4个IO选择4组COM（只需要12个MOSFET），就是32个COM，跑24.576MHz，PWM时钟为主频/50，则LED刷新周期=24576000/50/256/32=60Hz，要在PWM周期中断中处理COM和装载PWM值，768个颜色放在显示数组中。 好看的很 挺不错的哦 为楼主的大公无私分享的精神点赞 不错不错，灯效看着很nice 不错，牛人 感谢楼主的分享 什么鬼 楼主niux啊厉害 为啥下载不了呀？ CH555在哪买
开源真好 不错！ 很好看
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