【国产RISC-V Linux板 昉·星光VisionFive试用报告】C语言编程控制WS2812B炫彩灯珠

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这次试用的这块RISC-V单板计算机上，为我们提供了40Pin接口，其中就有SPI接口。
今天要分享的，就是在Debian下，使用SPI来驱动ws2812B炫彩灯珠。

 

WS2812B可是个好东西，应用的场合非常之多：

节假日，很多商场、娱乐场所、小区等，都安装了这种炫彩灯带装点节日的气氛。

 

除了条带状的，下面这种点阵的也很常用：

商家可以在这种点阵上，输出图案或者文字来做宣传。

作为玩板子的宅男，在2月14日或者农历7月7日，给心爱的她做一个心形的炫彩灯板，一定能打动她。

 

此外，有不少开发板，也提供了一颗WS2812B灯珠，例如ESP32-C3上，比常见的LED可控性强多了。

 

WS2812B可以用于单颗、点阵、条带等，根据实际需要，可以任意定制。
因为，它是由一颗颗小灯珠给连起来的，可以用柔性材料给保护起来，防水防潮。

用得少的，可以单颗使用，用得多的，也可以上千颗使用，连连连就成。

 

今天的分享，咱们先不玩复杂的，先驱动WS2812B灯板上的第一颗。

 

第一步，我们要参考官方文档，启用SPI以便可以在后面的编程中使用：

成功启用后，登录系统，可以查看该设备的挂载点：

然后设置，需要设置其可被普通用户使用，否则可能遇到权限问题：

单颗WS2812B灯珠需要的电流不是很大，但是，后续可能要控制整个板子，那就需要不小的电流了。

40Pin虽然可以输出5V，但是其电流非常有限。所以，请使用单独的5V供电，不要使用40Pin的接口，避免产生副作用。
在我的实际使用中，我用了一个USB2TTL，把其中的5V用于给WS2812B供电。

 

参考官方中关于40Pin的说明，具体的连线如下：

仔细连好线，别连错了：

准备妥当，现在可以开始使用c语言，对spidev进行编程，从而通过spi控制WS2812B灯珠了。

查看了网上提供的WS2812B资料，可以了解到，要控制WS2812B的灯珠，需要让灯珠控制器收到24bits的数据，每8Bits为一组，分别用于控制GRB三种颜色。
但是控制设备发送数据的时候，确需要24bytes的数据，具体如下：

在上面的数据中，每24bytes数据，我分成了3行。

每一行，WS2812B自身的控制器收到后，会将每byte解析为0或者1，以上0x80解析为0，0xf8解析为1。
如果第一行，全部为0xf8，则最终为11111111，表示G的亮度为0xff，也就是255。
如果第一行，全部为0x80，则最终为00000000，表示G的亮度为0x00，也就是0，熄灭。
以上的0x80和0xf8为经验数值，大家可以查看网上的资料了解。

 

除了发送的数据，SPI还需要设置发送的速度，经验值为6.4MHz，也就是6400000。

通过学习Linux下spidev的编程，最终的代码如下：

上面的代码，看起来不少，重点不多：

1. 把挂载点/dev/spi0.0打开，当作文件打开即可
2. 设置各项参数，特别是速率
3. 发送需要的数据

循环部分，就是交替发送并解码为[0,0,0]和[1,0,0]来控制第一颗灯珠GRB，从而形成亮灭效果了。

在上面定义的发送数据中：

前面说了，可以通过设置0x80和0xf8，来控制G的亮度。
同样的，还可以设置第二行、第三行，来控制GRB三中颜色的力度，从而达到炫彩的目的。
具体的颜色数目：255 * 255 * 255 = 16581375，160多万，真得很炫彩。

以上展示的，是控制第一颗灯珠，需要24bytes的数据；而发送2组24bytes数据，就可以控制两颗；以此类推，要控制更多的，就发送24倍数组bytes了。
下面的视频，就是控制了64颗，形成了简单流水灯的效果：

演示视频

 

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写得很详细，很不错.写得很详细，很不错.写得很详细，很不错.