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STM32控制WS2812D全彩LED

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感动|  楼主 | 2020-7-25 10:16 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |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


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/* Includes ------------------------------------------------------------------*/

#include "stm32f10x.h"

#include "stmflash.h"

#include <stdlib.h>

#include <stdio.h>

#include <string.h>



#include "bsp_GPIO.h" 

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};

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

int i,j,k,l,m;

int main(void)

{

        



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

        {

                led[i]=0x00;

        }



        GPIO_Config();





        while (1)

        {

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

                {

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

                }

                

                l++;

                if(l==4)l=0;

                for(i=0;i<96;)                

                {

                        led[i++]=0x02;

                        led[i++]=0x02;

                        led[i++]=0x02;

                }

                for(k=0;k<8;k++)

                {

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

                        {

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

                        }

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

                        {

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

                        }

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

                        {

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

                        }

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

                        {

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

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

                        }

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

                        {

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

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

                        }

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

                        {

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

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

                        }

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

                        {

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

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

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

                        }

                }

                

                SendOneFrame(led);

                

                m++;

                m++;

                m++;

                m++;

                m++;

                if(m>700)m=0;

        }

}



/*********************************************************************************************************

      END FILE

*********************************************************************************************************/

/**

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

  * @param  无

  * @retval 无

  */

void GPIO_Config(void)

{                



        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);

        

        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;        

        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;    

        GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; 

        GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

}

void ResetDataFlow(void)

{

        unsigned int i,j;

        GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_10, 0);

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

        {

                //for(j=0;j<10;j++);

        }

}

//-------------------------------------------------------------------------------

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

//功能：发送一个像素点的24bit数据

//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

//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()

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

//-------------------------------------------------------------------------------

void SendOnePix(unsigned char *ptr)

{

        unsigned char i,j,k,l;

        unsigned char temp;



        for(j=0;j<3;j++)

        {

                temp=ptr[j];

                for(i=0;i<8;i++)

                {

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

                        {

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

                                GPIOB->BSRR = GPIO_Pin_10;

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

                                {

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

                                }

                                GPIOB->BRR = GPIO_Pin_10;

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

                                {

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

                                }

                        }

                        else                                //发送“0”码

                        {

                                GPIOB->BSRR = GPIO_Pin_10;

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

                                {

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

                                }



                                GPIOB->BRR = GPIO_Pin_10;

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

                                {

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

                                }

                        }

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

                }

        }

}

//-------------------------------------------------------------------------------

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

//功能：发送一帧数据（即发送整个数组的数据）

//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

//-------------------------------------------------------------------------------

void SendOneFrame(unsigned char *ptr)

{

        unsigned char k;



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



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

        {

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

        }



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

}



//-------------------------------------------------------------------------------

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

//功能：相同颜色的点发送cnt次

//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

//-------------------------------------------------------------------------------

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

{

        unsigned char k;



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



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

        {

                SendOnePix(&ptr[0]);

        }



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

}

//-------------------------------------------------------------------------------

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

//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）

//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

//                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）

//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

//-------------------------------------------------------------------------------

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

{

        unsigned char k;



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



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

        {

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

        }

        for(k=0;k<(SNUM-i);k++)

        {

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

        }



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

}



//-------------------------------------------------------------------------------

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

//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）

//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

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

//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

//                发送到第2个像素上

//-------------------------------------------------------------------------------

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

{

        unsigned char k;



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



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

        {

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

        }

        for(k=0;k<i;k++)

        {

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

        }

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

}

/*********************************************END OF FILE**********************/


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