RGB LED驱动-STM32 IoT开发-开源项目及赛事-机智云

bigfanofloT 发表于 2017-5-11 21:09:20

RGB LED驱动

本帖最后由 bigfanofloT 于 2017-5-16 19:42 编辑

一、RGB5050 LED及其驱动P9813介绍5050rgb灯珠是LED灯珠的一种，内部不带数字驱动器，5050是以产品尺寸命名而来，RGB是指红光、绿光、蓝光三基色。由于驱动它需要比较大的电流，所以一般不会直接用MCU的GPIO来驱动，而是通过专用的IC，Gokit V2.3扩展板使用的是p9813。P9813是一款全彩点光源LED驱动芯片，采用CMOS工艺，提供三路恒流驱动及256级灰度调制输出。采用双线传输方式（DATA与CLK）,内建再生，可提升传输距离。用于驱动显示灯光变换、各式字符变换、彩色动漫图案。根据不同控制器和客户不同形式要求，进行脱机或联机运行。IC输入电压 5V～6.5V；内置LDO 4.5V 稳压输出；外置单电阻反馈模式，三路驱动，每路驱动电流 0-45mA；带有输入信号校验功能；二、硬件连线由于RGB5050需要的电流较大，一般我们不会直接使用ＭＣＵ的ＧＰＩＯ来驱动，而是通过专有ＩＣ。对于gokit V2.3扩展板，板载p9813的数据IO连接到了arduino UNO接口的SDA，时钟IO连接到了arduino UNO接口的SCL，通过ＭＯＳ管的通断来控制ＲＧＢ５０５０的电源开关，若Ａ０输出高电平则电源开启，若Ａ０输出低电平，则电源关闭，如图1所示：图1 Gokit V2.3扩展板RGB5050原理图根据Nucleo-F767ZI的原理图，图2可以知道，STM32F767ZIT6的GPIO PA3连接到了Arduino UNO接口的A0，PB8连接到了Arduino UNO接口的SCL,PB9连接到了Arduino UNO接口的SDA。图2 Nucleo-F767ZI的Arduino UNO接口原理图三、p9813时序p981和MCU通信只需2根线即可，数据和时钟线。四、完整程序
如下Hal_rgb_led.h文件定义了3个GPIO及其读写宏，十分方便移植到其它MCU：#ifndef _HAL_RGB_LED_H
#define _HAL_RGB_LED_H

#include <stdio.h>
#include "stm32f7xx_hal.h"
#include <stdio.h>

#defineR_MAX255
#defineG_MAX255
#defineB_MAX255

#define RGB_LED_EN_Pin GPIO_PIN_3
#define RGB_EN_GPIO_Port GPIOA
#define RGBLED_CLK_Pin GPIO_PIN_8
#define RGBLED_CLK_GPIO_Port GPIOB
#define RGBLED_DIN_Pin GPIO_PIN_9
#define RGBLED_DIN_GPIO_Port GPIOB

#define SCL_LOW       HAL_GPIO_WritePin(RGBLED_CLK_GPIO_Port, RGBLED_CLK_Pin, GPIO_PIN_RESET)
#define SCL_HIGH       HAL_GPIO_WritePin(RGBLED_CLK_GPIO_Port, RGBLED_CLK_Pin, GPIO_PIN_SET)

#define SDA_LOW             HAL_GPIO_WritePin(RGBLED_DIN_GPIO_Port, RGBLED_DIN_Pin, GPIO_PIN_RESET)
#define SDA_HIGH    HAL_GPIO_WritePin(RGBLED_DIN_GPIO_Port, RGBLED_DIN_Pin, GPIO_PIN_SET)

///*兼容V2.2及以上,RGB开关IO*/
#define RGB_Enable()             HAL_GPIO_WritePin(RGB_EN_GPIO_Port, RGB_LED_EN_Pin, GPIO_PIN_SET)
#define RGB_Disable()       HAL_GPIO_WritePin(RGB_EN_GPIO_Port, RGB_LED_EN_Pin, GPIO_PIN_RESET)

void rgbLedInit(void);
void ledRgbControl(uint8_t R,uint8_t B,uint8_t G);

#endif /*_HAL_RGB_LED_H*/
Hal_rgb_led.c文件如下：/**
******************
*
* @file    Hal_rgb_led.c
* @author Gizwtis
* @version V03010100
* @date    2016-07-05
*
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*
******************/
#include "hal_rgb_led.h"

void ledDelay(unsigned int ms)
{
volatile unsignedint i=0;
for(i=0; i<ms; i++);

}

/**** generation clock *******/
void clkProduce(void)
{
SCL_LOW;    // SCL=0
ledDelay(5);
SCL_HIGH;    // SCL=1
ledDelay(5);
}

/****send 32 zero *******/
void send32Zero(void)
{
unsigned char i;
SDA_LOW; // SDA=0
for (i=0; i<32; i++)
{
   clkProduce();
}
}

/*** invert the grey value of the first two bits *****/
uint8_t takeAntiCode(uint8_t dat)
{
uint8_t tmp = 0;

tmp=((~dat) & 0xC0)>>6;
return tmp;
}

/** send gray data ***/
void datSend(uint32_t dx)
{
uint8_t i;

for (i=0; i<32; i++)
{
   if ((dx & 0x80000000) != 0)
   {

         SDA_HIGH; //SDA=1;
   }
   else
   {
         SDA_LOW; //SDA=0;
   }

   dx <<= 1;
   clkProduce();
}
}

/*** data processing*******/
void dataDealWithAndSend(uint8_t r, uint8_t g, uint8_t b)
{
uint32_t dx = 0;

dx |= (uint32_t)0x03 << 30;          // The front of the two bits 1 is flag bits
dx |= (uint32_t)takeAntiCode(b) << 28;
dx |= (uint32_t)takeAntiCode(g) << 26;
dx |= (uint32_t)takeAntiCode(r) << 24;

dx |= (uint32_t)b << 16;
dx |= (uint32_t)g << 8;
dx |= r;

datSend(dx);
}

void rgbLedInit(void)
{
   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
      __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
      __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();

/*Configure GPIO pin Output Level */
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, RGBLED_CLK_Pin|RGBLED_DIN_Pin, GPIO_PIN_RESET);
   /*Configure GPIO pin Output Level */
HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, RGB_LED_EN_Pin, GPIO_PIN_RESET);

/*Configure GPIO pins : PBPin PBPin PBPin */
GPIO_InitStruct.Pin = RGBLED_CLK_Pin|RGBLED_DIN_Pin;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);

   /*Configure GPIO pins : PAPin PAPin */
GPIO_InitStruct.Pin = RGB_LED_EN_Pin;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

/**/
//HAL_I2CEx_EnableFastModePlus(I2C_FASTMODEPLUS_PB8);

///**/
//HAL_I2CEx_EnableFastModePlus(I2C_FASTMODEPLUS_PB9);

            RGB_Enable();
send32Zero();
dataDealWithAndSend(0,0,0);
dataDealWithAndSend(0,0,0);
}

void ledRgbControl(uint8_t r, uint8_t g, uint8_t b)
{
send32Zero();
dataDealWithAndSend(r, g, b);
dataDealWithAndSend(r, g, b);
}

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