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[资料干货] STM32控制WS2812D全彩LED

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 楼主| 感动 发表于 2020-7-25 10:16 | 显示全部楼层 |阅读模式
ws2812, 控制, STM32, LED, AC



WS2812D-F8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F8 LED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
部振荡器和定电流控制部分，有效保证了像素点光的颜色高度一致。
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

看到很多控制方案，在这里用STM32普通IO口实现LED的通讯控制，此程序很容易移植到其他系统中去。

​
​
​
​
上图是驱动时序图，发送0和1，以及数据帧标志的关键在于脉冲宽度要符合要求，下面给出源码供大家参考


复制
  1. /* Includes ------------------------------------------------------------------*/
    

  2. #include "stm32f10x.h"
    

  3. #include "stmflash.h"
    

  4. #include <stdlib.h>
    

  5. #include <stdio.h>
    

  6. #include <string.h>
    


  7. 

  8. #include "bsp_GPIO.h" 
    

  9. char led[96]={0xff,0x02,0x03,0x00,0x02,0x03,0xff,0x02,0x03,0xff,0x02,0x03,0x01,0x02,0x03,0x01,0x02,0x03,0x01,0x02,0x03,0x01,0x02,0x03,0xff,0x02,0x03,0x00,0x02,0x03,0xff,0x02,0x03,0xff,0x02,0x03,0x01,0x02,0x03,0x01,0x02,0x03,0x01,0x02,0x03,0x01,0x02,0x03,0xff,0x02,0x03,0x00,0x02,0x03,0xff,0x02,0x03,0xff,0x02,0x03,0x01,0x02,0x03,0x01,0x02,0x03,0x01,0x02,0x03,0x01,0x02,0x03,0xff,0x02,0x03,0x00,0x02,0x03,0xff,0x02,0x03,0xff,0x02,0x03,0x01,0x02,0x03,0x01,0x02,0x03,0x01,0x02,0x03,0x01,0x02,0x03};
    

  10. char onePix[3]={0xff,0x00,0xf00};
    

  11. int i,j,k,l,m;
    

  12. int main(void)
    

  13. {
    

  14.         
    


  15. 

  16.         for(i=0;i<96;i++)                
    

  17.         {
    

  18.                 led[i]=0x00;
    

  19.         }
    


  20. 

  21.         GPIO_Config();
    


  22. 


  23. 

  24.         while (1)
    

  25.         {
    

  26.                 for(i=0;i<1000;i++)                
    

  27.                 {
    

  28.                         for(j=0;j<200;j++);
    

  29.                 }
    

  30.                 
    

  31.                 l++;
    

  32.                 if(l==4)l=0;
    

  33.                 for(i=0;i<96;)                
    

  34.                 {
    

  35.                         led[i++]=0x02;
    

  36.                         led[i++]=0x02;
    

  37.                         led[i++]=0x02;
    

  38.                 }
    

  39.                 for(k=0;k<8;k++)
    

  40.                 {
    

  41.                         if((m>=0)&&(m<100))
    

  42.                         {
    

  43.                                 led[(k*12)+((l)*3)]=0xff;
    

  44.                         }
    

  45.                         if((m>=100)&&(m<200))
    

  46.                         {
    

  47.                                 led[(k*12)+(l*3)+1]=0xff;
    

  48.                         }
    

  49.                         if((m>=200)&&(m<300))
    

  50.                         {
    

  51.                                 led[(k*12)+(l*3)+2]=0xff;
    

  52.                         }
    

  53.                         if((m>=300)&&(m<400))
    

  54.                         {
    

  55.                                 led[(k*12)+((l)*3)]=0xff;
    

  56.                                 led[(k*12)+(l*3)+1]=0xff;
    

  57.                         }
    

  58.                         if((m>=400)&&(m<500))
    

  59.                         {
    

  60.                                 led[(k*12)+(l*3)+1]=0xff;
    

  61.                                 led[(k*12)+(l*3)+2]=0xff;
    

  62.                         }
    

  63.                         if((m>=500)&&(m<600))
    

  64.                         {
    

  65.                                 led[(k*12)+(l*3)+2]=0xff;
    

  66.                                 led[(k*12)+((l)*3)]=0xff;
    

  67.                         }
    

  68.                         if((m>=600)&&(m<700))
    

  69.                         {
    

  70.                                 led[(k*12)+(l*3)+1]=0xff;
    

  71.                                 led[(k*12)+(l*3)+2]=0xff;
    

  72.                                 led[(k*12)+((l)*3)]=0xff;
    

  73.                         }
    

  74.                 }
    

  75.                 
    

  76.                 SendOneFrame(led);
    

  77.                 
    

  78.                 m++;
    

  79.                 m++;
    

  80.                 m++;
    

  81.                 m++;
    

  82.                 m++;
    

  83.                 if(m>700)m=0;
    

  84.         }
    

  85. }
    


  86. 

  87. /*********************************************************************************************************
    

  88.       END FILE
    

  89. *********************************************************************************************************/
    

  90. /**
    

  91.   * [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url]  初始化控制LED的IO
    

  92.   * @param  无
    

  93.   * @retval 无
    

  94.   */
    

  95. void GPIO_Config(void)
    

  96. {                
    


  97. 

  98.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    

  99.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
    

  100.         
    

  101.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;        
    

  102.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;    
    

  103.         GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; 
    

  104.         GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
    

  105. }
    

  106. void ResetDataFlow(void)
    

  107. {
    

  108.         unsigned int i,j;
    

  109.         GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_10, 0);
    

  110.         for(i=0;i<600;i++)                //此处33Mhz时延时65us
    

  111.         {
    

  112.                 //for(j=0;j<10;j++);
    

  113.         }
    

  114. }
    

  115. //-------------------------------------------------------------------------------
    

  116. //子程序名称:SendOnePix(unsigned char *ptr)
    

  117. //功能：发送一个像素点的24bit数据
    

  118. //参数：接收的参数是一个指针，此函数会将此指针指向的地址的连续的三个Byte的数据发送
    

  119. //说明：在主函数中直接调用此函数时，在整个帧发送开始前需要先执行 ResetDataFlow()
    

  120. //                数据是按归零码的方式发送，速率为800KBPS
    

  121. //-------------------------------------------------------------------------------
    

  122. void SendOnePix(unsigned char *ptr)
    

  123. {
    

  124.         unsigned char i,j,k,l;
    

  125.         unsigned char temp;
    


  126. 

  127.         for(j=0;j<3;j++)
    

  128.         {
    

  129.                 temp=ptr[j];
    

  130.                 for(i=0;i<8;i++)
    

  131.                 {
    

  132.                         if(temp&0x80)                 //从高位开始发送
    

  133.                         {
    

  134.                                 //GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_10, 1);                         //发送“1”码
    

  135.                                 GPIOB->BSRR = GPIO_Pin_10;
    

  136.                                 for(k=0;k<4;k++)                //此处33Mhz时延时65us
    

  137.                                 {
    

  138.                                         //for(l=0;l<10;l++);
    

  139.                                 }
    

  140.                                 GPIOB->BRR = GPIO_Pin_10;
    

  141.                                 for(k=0;k<1;k++)                //此处33Mhz时延时65us
    

  142.                                 {
    

  143.                                         //for(l=0;l<10;l++);
    

  144.                                 }
    

  145.                         }
    

  146.                         else                                //发送“0”码
    

  147.                         {
    

  148.                                 GPIOB->BSRR = GPIO_Pin_10;
    

  149.                                 for(k=0;k<1;k++)                //此处33Mhz时延时65us
    

  150.                                 {
    

  151.                                         //for(l=0;l<10;l++);
    

  152.                                 }
    


  153. 

  154.                                 GPIOB->BRR = GPIO_Pin_10;
    

  155.                                 for(k=0;k<4;k++)                //此处33Mhz时延时65us
    

  156.                                 {
    

  157.                                         //for(l=0;l<10;l++);
    

  158.                                 }
    

  159.                         }
    

  160.                         temp=(temp<<1);                 //左移位
    

  161.                 }
    

  162.         }
    

  163. }
    

  164. //-------------------------------------------------------------------------------
    

  165. //子程序名称:SendOneFrame(unsigned char *ptr)
    

  166. //功能：发送一帧数据（即发送整个数组的数据）
    

  167. //参数：接收的参数是一个指针，此函数会将此指针指向的地址的整个数组的数据发送
    

  168. //-------------------------------------------------------------------------------
    

  169. void SendOneFrame(unsigned char *ptr)
    

  170. {
    

  171.         unsigned char k;
    


  172. 

  173.         ResetDataFlow();                                 //发送帧复位信号
    


  174. 

  175.         for(k=0;k<SNUM;k++)                                 //发送一帧数据，SNUM是板子LED的个数
    

  176.         {
    

  177.                 SendOnePix(&ptr[(3*k)]);
    

  178.         }
    


  179. 

  180.         ResetDataFlow();                                 //发送帧复位信号
    

  181. }
    


  182. 

  183. //-------------------------------------------------------------------------------
    

  184. //子程序名称:SendSameColor(unsigned char *ptr,unsigned char cnt)
    

  185. //功能：相同颜色的点发送cnt次
    

  186. //参数：接收的参数是一个指针，指向像素点颜色数组，cnt传递发送个数
    

  187. //-------------------------------------------------------------------------------
    

  188. void SendSameColor(unsigned char *ptr,unsigned char cnt)
    

  189. {
    

  190.         unsigned char k;
    


  191. 

  192.         ResetDataFlow();                                 //发送帧复位信号
    


  193. 

  194.         for(k=0;k<cnt;k++)                                 //发送一帧数据，SNUM是板子LED的个数
    

  195.         {
    

  196.                 SendOnePix(&ptr[0]);
    

  197.         }
    


  198. 

  199.         ResetDataFlow();                                 //发送帧复位信号
    

  200. }
    

  201. //-------------------------------------------------------------------------------
    

  202. //子程序名称:SendOneFrameFrom(unsigned char i,unsigned char *ptr)
    

  203. //功能：从指定的像素点开始发送一帧数据（即发送整个数组的数据）
    

  204. //参数：接收的参数是一个指针，此函数会将此指针指向的地址的整帧数据发送
    

  205. //                i:把数组的第0个像素数据发送到第i个像素点（第0个像素是板上标号为01的像素）
    

  206. //说明：即原本对应第一个像素的数据会发送到第i个像素点（LED）上
    

  207. //-------------------------------------------------------------------------------
    

  208. void SendOneFrameFrom(unsigned char i,unsigned char *ptr)
    

  209. {
    

  210.         unsigned char k;
    


  211. 

  212.         ResetDataFlow();                                 //发送帧复位信号
    


  213. 

  214.            for(k=(SNUM-i);k<SNUM;k++)                 //发送一帧数据
    

  215.         {
    

  216.                 SendOnePix(&ptr[(3*k)]);
    

  217.         }
    

  218.         for(k=0;k<(SNUM-i);k++)
    

  219.         {
    

  220.                 SendOnePix(&ptr[(3*k)]);
    

  221.         }
    


  222. 

  223.         ResetDataFlow();                                 //发送帧复位信号
    

  224. }
    


  225. 

  226. //-------------------------------------------------------------------------------
    

  227. //子程序名称:SendOneFrameSince(unsigned char i,unsigned char *ptr)
    

  228. //功能：从第i个像素点的数据开始发送一帧数据（即发送整个数组的数据）
    

  229. //参数：接收的参数是一个指针，此函数会将此指针指向的地址的整帧数据发送
    

  230. //                i:把数组的第i个像素数据发送到第1个像素点
    

  231. //说明：即原本对应第i像素的数据会发送到第1个像素点（LED）上，第i+1个像素点的数据
    

  232. //                发送到第2个像素上
    

  233. //-------------------------------------------------------------------------------
    

  234. void SendOneFrameSince(unsigned char i,unsigned char *ptr)
    

  235. {
    

  236.         unsigned char k;
    


  237. 

  238.         ResetDataFlow();                                 //发送帧复位信号
    


  239. 

  240.         for(k=i;k<SNUM;k++)                                 //发送一帧数据
    

  241.         {
    

  242.                 SendOnePix(&ptr[(3*k)]);
    

  243.         }
    

  244.         for(k=0;k<i;k++)
    

  245.         {
    

  246.                 SendOnePix(&ptr[(3*k)]);
    

  247.         }
    

  248.         ResetDataFlow();                                 //发送帧复位信号
    

  249. }
    

  250. /*********************************************END OF FILE**********************/


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