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一粒金砂(中级)

STM32控制WS2812D全彩LED

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

/* 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=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
*********************************************************************************************************/
/**
  * @brief 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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