STM32F103C8T6使用SPI接口驱动WS2812b灯条

发布时间:2024-08-13  

之前一篇文章写了使用IO控制WS2812b操作原理,但是由于IO的输出比较慢,所以现在改用了硬件SPI控制WS2812b灯条
把SPI的mosi线接到ws2812b的数据线,SPI的速率可达十几Mbit/s,如此高的传输速率,我们可以使用一个(uint8_t)类型的数据代表一个码1或者码0;
也就是说,本来控制一个灯珠的数据由3个Byte(24位)变成了24Byte,每个bit转换成一个Byte;
具体看时钟如何配置的。
SPI配置:

在上一篇文章可以看到控制一个码的周期在1.25us±300ns之间,现在把时钟配成9Mbit/s,这个的话每个码的周期大概就在889ns,和LED的周期略有误差;
从规格书上可以看到码1和码0的占空比是大致分配一下1个byte的8个bit;
我这里分配的是
码1:0xF8;
码0:0xE0;

可以根据自己的具体情况取修改码0和码1的分配,下面是驱动ws2812b的代码:

ws2812b.h

#ifndef __WS2812B_H__

#define __WS2812B_H__


#include


//            编码 0 : 11100000

#define CODE_0 0xE0

//            编码 1 : 11111000

#define CODE_1 0xF8

/*ws2812b灯珠数量*/

#define WS2812B_AMOUNT 8


typedef struct

{

uint8_t R;

uint8_t G;

uint8_t B;

} tWs2812bCache_TypeDef;


extern tWs2812bCache_TypeDef gWs2812bDat[WS2812B_AMOUNT];


void WS2812b_Set(uint16_t Ws2b812b_NUM, uint8_t r,uint8_t g,uint8_t b);

void WS2812B_Task(void);


#endif

ws2812b.c


#include 'ws2812b.h'

#include 'spi.h'


//灯条显存SPI数据缓存

uint8_t gWs2812bDat_SPI[WS2812B_AMOUNT * 24] = {0};

//灯条显存

tWs2812bCache_TypeDef gWs2812bDat[WS2812B_AMOUNT] = {

//R    G      B

0X0F, 0X0F, 0X0F, //0

0X0F, 0X0F, 0X0F, //1

0X0F, 0X0F, 0X0F, //2

0X0F, 0X0F, 0X0F, //3

0X0F, 0X0F, 0X0F, //4

0X0F, 0X0F, 0X0F, //5

0X0F, 0X0F, 0X0F, //6

0X0F, 0X0F, 0X0F, //7

};

void WS2812b_Set(uint16_t Ws2b812b_NUM, uint8_t r,uint8_t g,uint8_t b)

{

uint8_t *pR = &gWs2812bDat_SPI[(Ws2b812b_NUM) * 24 + 8];

uint8_t *pG = &gWs2812bDat_SPI[(Ws2b812b_NUM) * 24];

uint8_t *pB = &gWs2812bDat_SPI[(Ws2b812b_NUM) * 24 + 16];

for(uint8_t i = 0; i <  8; i++) {

if(g & 0x80) {

*pG = CODE_1;

}           

else {           

*pG = CODE_0;

}           

if(r & 0x80) {           

*pR = CODE_1;

}           

else {           

*pR = CODE_0;

}           

if(b & 0x80) {           

*pB = CODE_1;

}           

else {           

*pB = CODE_0;

}

r <<= 1;

g <<= 1;

b <<= 1;

pR++;

pG++;

pB++;

}

}

void WS2812B_Task(void)

{

uint8_t dat = 0;

//将gWs2812bDat数据解析成SPI数据

for(uint8_t iLED = 0; iLED < WS2812B_AMOUNT; iLED++)

{

WS2812b_Set(iLED, gWs2812bDat[iLED].R, gWs2812bDat[iLED].G, gWs2812bDat[iLED].B);

}

//总线输出数据

HAL_SPI_Transmit(&hspi1, gWs2812bDat_SPI, sizeof(gWs2812bDat_SPI), 100);

//使总线输出低电平

HAL_SPI_Transmit(&hspi1, &dat, 1, 100);

//帧信号:一个大于50us的低电平

HAL_Delay(1);

}

直接在main()里面调用WS2812B_Task()就可以驱动灯条,另外直接修改数组gWs2812bDat就可改变灯条的颜色。


文章来源于:电子工程世界    原文链接
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