亲测WS2812 RGB彩灯MCU和SOC方案实现
本帖最后由 jipin 于 2017-4-6 09:37 编辑市场上RGB的LED灯很多。控制方式也很多，如PWM的。I2C的。现在介绍一款只需一个GPIO就能控制的内置WS2812的5050灯珠
市场价格在0.4元左右一个。
实现方式论坛里也有介绍。这里介绍亲测的两种方式
第一种MCU方案 基于STM32F103C8T6
第二种 SOC 方案 基于 ESP8266
WS2812B.c
#include"Hal_WS2812B/WS2812B.h"
#include "stm32f10x_dma.h"
#include "stm32f10x.h"
#include "stm32f10x_tim.h"
#include "stdio.h"
/* Buffer that holds one complete DMA transmission
*
* Ensure that this buffer is big enough to hold
* all data bytes that need to be sent
*
* The buffer size can be calculated as follows:
* number of LEDs * 24 bytes + 42 bytes
*
* This leaves us with a maximum string length of
* (2^16 bytes per DMA stream - 42 bytes)/24 bytes per LED = 2728 LEDs
*/
#define TIM3_CCR3_Address 0x4000043c // physical memory address of Timer 3 CCR1 register
//#define TIM3_CCR1_Address 0x40000434 // physical memory address of Timer 3 CCR1 register
#define TIMING_ONE50
#define TIMING_ZERO 25
uint16_t LED_BYTE_Buffer;
//---------------------------------------------------------------//
void Timer3_init(void)
{
TIM_TimeBaseInitTypeDefTIM_TimeBaseStructure;
TIM_OCInitTypeDefTIM_OCInitStructure;
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
/* GPIOA Configuration: TIM3 Channel 1 as alternate function push-pull */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);
/* Compute the prescaler value */
//PrescalerValue = (uint16_t) (SystemCoreClock / 24000000) - 1;
/* Time base configuration */
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 90-1; // 800kHz
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);
/* PWM1 Mode configuration: Channel1 */
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
TIM_OC3Init(TIM3, &TIM_OCInitStructure);
/* configure DMA */
/* DMA clock enable */
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);
/* DMA1 Channel6 Config */
DMA_DeInit(DMA1_Channel3);
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)TIM3_CCR3_Address; // physical address of Timer 3 CCR1
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)LED_BYTE_Buffer; // this is the buffer memory
DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST; // data shifted from memory to peripheral
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 42;
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; // automatically increase buffer index
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;
DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal; // stop DMA feed after buffer size is reached
DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;
DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
DMA_Init(DMA1_Channel3, &DMA_InitStructure);
/* TIM3 CC1 DMA Request enable */
TIM_DMACmd(TIM3, TIM_DMA_Update, ENABLE);
}
/* This function sends data bytes out to a string of WS2812s
* The first argument is a pointer to the first RGB triplet to be sent
* The seconds argument is the number of LEDs in the chain
*
* This will result in the RGB triplet passed by argument 1 being sent to
* the LED that is the furthest away from the controller (the point where
* data is injected into the chain)
/ *此函数将数据字节发送到WS2812的字符串
*第一个参数是指向要发送的第一个RGB三元组的指针
* seconds参数是链中的LED数量
*：
*这将导致通过参数1传递的RGB三元组发送到
*离控制器最远的LED（
*数据被注入链中
*/
void WS2812_send(uint8_t (*color), uint16_t len)
{
uint8_t i;
uint16_t memaddr;
uint16_t buffersize;
buffersize = (len*24)+43; // number of bytes needed is #LEDs * 24 bytes + 42 trailing bytes
memaddr = 0; // reset buffer memory index
while (len)
{
for(i=0; i<8; i++) // GREEN data
{
LED_BYTE_Buffer = ((color<<i) & 0x0080) ? TIMING_ONE:TIMING_ZERO;
memaddr++;
}
for(i=0; i<8; i++) // RED
{
LED_BYTE_Buffer = ((color<<i) & 0x0080) ? TIMING_ONE:TIMING_ZERO;
memaddr++;
}
for(i=0; i<8; i++) // BLUE
{
LED_BYTE_Buffer = ((color<<i) & 0x0080) ? TIMING_ONE:TIMING_ZERO;
memaddr++;
}
len--;
}
//===================================================================//
//bug：最后一个周期波形不知道为什么全是高电平，故增加一个波形
LED_BYTE_Buffer = ((color<<8) & 0x0080) ? TIMING_ONE:TIMING_ZERO;
//===================================================================//
memaddr++;
while(memaddr < buffersize)
{
LED_BYTE_Buffer = 0;
memaddr++;
}
DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Channel3, buffersize); // load number of bytes to be transferred
DMA_Cmd(DMA1_Channel3, ENABLE); // enable DMA channel 6
TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); // enable Timer 3
while(!DMA_GetFlagStatus(DMA1_FLAG_TC3)) ; // wait until transfer complete
TIM_Cmd(TIM3, DISABLE); // disable Timer 3
DMA_Cmd(DMA1_Channel3, DISABLE); // disable DMA channel 6
DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_TC3); // clear DMA1 Channel 6 transfer complete flag
}
WS2812B.H
#ifndef __WS2812B_H
#define __WS2812B_H
#include "stm32f10x.h"
#include "delay.h"
void Timer3_init(void);
void WS2812_send(uint8_t (*color), uint16_t len);
#endif /* __LED_H */
jipin 发表于 2017-5-5 08:34
试下修改颜色之前 设置一次黑色。
在user_main.c中的init事件中，调用的ws2812的init初始化函数。
但接电模块启动后，还总是总是亮个绿灯。 续。。。
ws2812.c
#include "driver/ws2812.h"
#include "ets_sys.h"
#include "user_interface.h"
#include "osapi.h"
//#define GPIO_OUTPUT_SET(gpio_no, bit_value) gpio_output_set(bit_value<<gpio_no, ((~bit_value)&0x01)<<gpio_no, 1<<gpio_no,0)
void ICACHE_FLASH_ATTR SEND_WS_0()//关
{
uint8_t time;
time = 4; while(time--) WRITE_PERI_REG( PERIPHS_GPIO_BASEADDR + GPIO_ID_PIN(WSGPIO), 1 );
time = 7; while(time--) WRITE_PERI_REG( PERIPHS_GPIO_BASEADDR + GPIO_ID_PIN(WSGPIO), 0 );
}
void ICACHE_FLASH_ATTR SEND_WS_1()//开
{
uint8_t time;
time = 10; while(time--) WRITE_PERI_REG( PERIPHS_GPIO_BASEADDR + GPIO_ID_PIN(WSGPIO), 1 );
time = 2; while(time--) WRITE_PERI_REG( PERIPHS_GPIO_BASEADDR + GPIO_ID_PIN(WSGPIO), 0 );
}
void ICACHE_FLASH_ATTR ws2812_strip(uint8_t R,uint8_t G,uint8_t B, uint16_t length)
{
uint16_t i=0;
uint16_t j=0;
uint8_t byte;
uint8_t mask=0x80;
uint8_t buff;
uint16_t length2=(length*3);
GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(WSGPIO), 0);
system_soft_wdt_stop();
ets_intr_lock();
while(length2--)
{
mask = 0x80;
switch(i)
{
case 0:byte=G; i++;
break;
case 1:byte=R; i++;
break;
case 2:byte=B; i=0;
break;
}
while (mask)
{
( byte & mask ) ? (buff=1) : (buff=0);
mask >>= 1;
}
}
i=0;
while (i<= j)
{
( buff & 0x01) ? SEND_WS_1() : SEND_WS_0();
}
//}
// while (mask)
// {
// ( byte & mask ) ? SEND_WS_1() : SEND_WS_0();
// mask >>= 1;
// }
ets_intr_unlock();
system_soft_wdt_restart();
}
void ICACHE_FLASH_ATTR ws2812_init()
{
//PIN_PULLUP_EN(PERIPHS_IO_MUX_GPIO0_U);
//PIN_PULLUP_DIS(PERIPHS_IO_MUX_GPIO0_U);
//GPIO_OUTPUT_SET(GPIO_ID_PIN(WSGPIO), 0);
ws2812_strip(0,0,0, LEDS);
}
ws2812.h
#ifndef _WS2812_H
#define _WS2812_H
#include "c_types.h"
#include "user_interface.h"
#include "ets_sys.h"
#include "gpio.h"
#define WSGPIO 0 //只能是GPIO0，其它端口无用，不解
#define LEDS 21 //LED数量
void ICACHE_FLASH_ATTR ws2812_strip(uint8_t R,uint8_t G,uint8_t B, uint16_t length);
voidws2812_init();
#endif
6666666666666666666 jipin 发表于 2017-4-6 09:34
续。。。
ws2812.c
楼主我有些细节问题想请教，能加个qq联系吗？ 金金金金· 发表于 2017-4-7 16:21
楼主我有些细节问题想请教，能加个qq联系吗？
49707555
49707555 本帖最后由 clide2000 于 2017-5-2 17:17 编辑
您好，关于SOC方案调用ws2812，有例程吗？
我直接试了。在初始化以后，一直是绿灯，开灯和关灯，都没有效果，改变颜色与没有成功。
方便的话，是否能提供个使用的demo，估计是我使用的不对。
我是直接找了个esp8266的空工程添加的这2个文件，测试的。
已解决，见10楼。
直接按soc方案的烧写设置就成
这个不难理解。自己找下原因、 这个不错啊，回头自己可以diy一个wifi控制的彩灯了，谢谢分享啊:) 不错，学习了！！ 哪位兄台也玩过这个，可否给个调用的例子学习下。
一直尝试了几天，到目前也没有成功:Q clide2000 发表于 2017-4-13 20:53
哪位兄台也玩过这个，可否给个调用的例子学习下。
一直尝试了几天，到目前也没有成功 ...
看下代码就行了
不知是个人原因，还是通病，代码稍修改后，可以正常使用了。1复制ws2812.c文件到app\driver目录
2复制ws2812.h文件到app\include\driver目录
3在UserMain.c中的user_init()函数中添加初始化代码：
ws2812_init();
4具体颜色调用
ws2812_strip(255,0,0, LEDS);//绿色
gizMSleep(); //延时
ws2812_strip(0,255,0, LEDS);//红色
gizMSleep();
ws2812_strip(0,0,255, LEDS);//蓝色
gizMSleep();
ws2812_strip(255,255,255, LEDS);//白色
gizMSleep();
ws2812_strip(0,0,0, LEDS);//关灯
另外，就在刚刚，又看到了bigfanofloT大牛发的新库，一会去试试。
http://club.gizwits.com/thread-6116-1-1.html?tn=96100419_hao_pg
其他朋友，有没有遇到初始化以后，总是亮着一个绿灯。
然后在调色时，有时候也会出一个灯颜色不正常。
有时全部关闭后，还是亮一个绿灯的情况？
我这测试了12颗灯的灯板。有这样的情况。 clide2000 发表于 2017-5-3 20:36
其他朋友，有没有遇到初始化以后，总是亮着一个绿灯。
然后在调色时，有时候也会出一个灯颜色不正常。
有时 ...
试下修改颜色之前 设置一次黑色。 这个方案有原理图可以提供吗 这个很赞啊 成品方案智能灯我最近也准备弄一个 ~
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