WS2812灯珠（一）

WS2812灯珠（一）

      相信大家在看到这篇文章的时候一定对WS2812芯片的时序有了一定的了解，这里对于WS2812硬件通信方面就不做过多的介绍了。驱动WS2812需要的实现纳秒级别的电平翻转，像一般主频较低的MCU很难实现这种级别的电平翻转。我在这里使用的MCU是STM32F103系列主频为72M，恰好可以通过延时翻转高低电平模拟WS2812的通信时序进而实现对WS2812灯珠的驱动。

STM32通过普通IO方式驱动WS2812灯珠首先我们要初始化IO端口。

/*** @brief  初始化IO控制口* @param  * @retval None*/
void ws2811_init(void)
{GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);	//使能PA端口时钟GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;  //WS2811-->PA.0 端口配置GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;  //推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //IO口速度为50MHzGPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);	 //根据设定参数初始化GPIOA.0GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0);	 //PA.0 输出低电平	
}

接下来便要实现合适的延时函数：

/*** @brief  ws281x模块用到的延时函数* @param  delay_num :延时数 （示波器测量延时时间 = delay_num * 440ns ）* @retval None*/
void ws281X_delay(unsigned int delay_num)
{while(delay_num--);   
}

通过示波器测量出的该延时函数的延时时间为delay_num x 440ns，恰好可以实现纳秒级别的延时。因此可用此来模拟WS281x的通信时序。

/*** @brief  根据WS281x芯片时序图编写的发送0码，1码RESET码的函数* @param  * @retval None*/
void ws281x_sendLow(void)   //发送0码
{PAout(0) = 1;ws281x_delay(1);    //示波器测试约为440nsPAout(0) = 0;ws281x_delay(2);
}
void ws281x_sendHigh(void)   //发送1码
{PAout(0) = 1;ws281x_delay(2);PAout(0) = 0;ws281x_delay(1);
}
void ws2811_Reset(void)        //发送RESET码
{ PAout(0) = 0; delay_us(60);  PAout(0) = 1; PAout(0) = 0;
}

接下来根据这些通信时序我们便可以实现点亮WS2812灯珠的函数了

/*** @brief  发送点亮一个灯的数据（即24bit）* @param  dat：颜色的24位编码* @retval None*/
void ws281x_sendOne(uint32_t dat)   
{uint8_t i;unsigned char byte;for(i = 24; i > 0; i--){byte = ((dat>>i) & 0x01);  //位操作，读取dat数据的第i位if(byte == 1){ws281x_sendHigh();}else{ws281x_sendLow();}}
}

如在主函数中调用ws281x_sendOne(0XFF0000)即可点亮一个绿灯。

如果需要控制多个WS2812灯珠可以定义一个缓冲区pixelBuffer[PIXEL_NUM]的数组，首先将颜色数据依次填入缓冲区，再通过发送函数将颜色数据依次发出即可。若想实现多种炫酷效果还可以移植Adafruit_NeoPixel库函数。