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如何使用X-CTR100控制器驱动WS2812灯环？

1026 STM32F4

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2021-11-11 07:23:07　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 50 个回答。邀请回答 hgimtk 该类别下有 44 个回答。邀请回答新星之火12138 该类别下有 42 个回答。邀请回答 wang21cj 该类别下有 41 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 40 个回答。邀请回答 hjfjsdgfjdsf 该类别下有 37 个回答。邀请回答 fdjslkjd 该类别下有 35 个回答。邀请回答 uvysdfydad 该类别下有 35 个回答。邀请回答 werywer 该类别下有 35 个回答。邀请回答 h1654155957.9520 该类别下有 35 个回答。邀请回答 jenny042 该类别下有 34 个回答。邀请回答 dfzvzs 该类别下有 34 个回答。邀请回答维生素B2 该类别下有 34 个回答。邀请回答凤毛麟角该类别下有 34 个回答。邀请回答刘洋该类别下有 33 个回答。邀请回答 meihuacg 该类别下有 33 个回答。邀请回答 hfgdzc 该类别下有 33 个回答。邀请回答 ggfvxv 该类别下有 33 个回答。邀请回答江左盟该类别下有 32 个回答。邀请回答爱与友人该类别下有 32 个回答。邀请回答举报茶缸子相关推荐 • 用STM32控制WS2812 RGB灯带的代码分享 3003 • 求一种使用SPI+DMA的方式进行WS2812的控制方案 1886 • 怎样使用硬件定时器PWM+DMA方式实现WS2812的驱动呢 2308 • X-CTR100控制器NRF24L01+ 2.4G无线通信模块怎么使用？ 1100 • stm32F767 控制WS2812灯珠的问题 3632 • 如何利用SPI+DMA的驱动方式来驱动WS2812？ 2310 • 使用ch573的spi驱动ws2812灯带的时候，如何将mosi设置为低电平呢？ 501 • 单线控制的led灯带 ws2812 驱动程序总被定时器打断 22743 • pwm 驱动 ws2812 问题 1738 • wifi IoT 智能家居套件如何实现与Adafruit NeoPixel的WS2812结合,使用PWM模块实现单线控制协议,控制多个RGB灯? 2173 1个回答

  WS2812B RGB全彩LED灯珠，只需通过一根信号线控制多个灯显示，本教程使用X-CTR100控制器驱动WS2812灯环。
  原理

  WS2812B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5050LED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可编程定电流控制部分，有效保证了像素点光的颜色高度一致。
  WS2812B为新一代的RGB5050将控制电路与RGB芯片集成在一个5050封装的元器件中，构成一个完整的外控像素点。
  -内置信号整形电路，任何一个像素点收到信号后经过波形整形再输出，保证线路波形畸变不会累加。
  -内置上电复位和掉电复位电路。
  -每个像素点的三基色颜色可实现256级亮度显示，完成16777216种颜色的全真色彩显示，扫描频率不低于400Hz/s。
  -串行级联接口，能通过一根信号线完成数据的接收与解码。
  -任意两点传传输距离在不超过5米时无需增加任何电路。
  -当刷新速率30帧/秒时，低速模式级联数不小于512点，高速模式不小于1024点。
  -数据发送速度可达800Kbps。
  -光的颜色高度一致，性价比高。
  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。





  常用灯条、灯环、点阵





  波形时序










  例程

  本例程实现X-CTR100控制器驱动WS2812全彩LED灯，并设计4种动态显示效果，拨码开关实现显示效果切换。
  硬件说明

  硬件资源：

串口UART1
TIM3-CH1扩展接口（RH）
WS2812灯环、灯条或灯带（需自备）

  如下以灯环为例进行说明，灯环连接X-CTR100控制器右侧H接口，使用处理器资源TIM3-CH1，灯环为5V供电。





  软件生态

  X-SOFT软件生态，X-API扩展文件如下。
  ax_ws2812.c—— WS2812驱动源文件
  ax_ws2812.h——WS2812操作接口头文件
  驱动代码采用DMA+PWM方式，参考正点原子MiniFly四轴源码，
  X-CTR100定时器TIM3产生800KHz（t=1.25us）的PWM，当传输bit=0时，设置占空比=0.4us/1.25us；传输bit=1时，设置占空比=0.8us/1.25us。
  传输完所有级联个数的数据后，再发送50us以上的低电平信号。
  接口函数

void AX_WS2812_Init(void); //WS2812初始化
void AX_WS2812_SetColor(uint8_t (*color)[3], uint8_t len); //WS2812设置灯条颜色

  该驱动可控制最多65536个彩灯，适用所有WS2812灯条、灯带、灯环、点阵。
  控制时序允许产生±150ns误差，示波器实测时序如下





  软件说明

  方便控制，增加设置WS2812灯条为单一RGB颜色函数。

/**
* @简述 WS2812设置灯条为单一颜色。
* @参数 red 红色值
green：绿色值
blue：蓝色值
len：灯个数
* @返回值无
*/
void AX_WS2812_SetOneColor(uint8_t red, uint8_t green, uint8_t blue, uint8_t len)
{

for(uint8_t i=0; i {
      ws2812_dispbuf[0] = red;
      ws2812_dispbuf[1] = green;
      ws2812_dispbuf[2] = blue;
}
AX_WS2812_SetColor(ws2812_dispbuf, len);
}

  例程代码实现了4种显示效果，通过拨码开关切换，主程序如下。

int main(void)
{
uint16_t i=0,j=0;
u8 res;

//X-CTR100初始化
AX_Init(115200);
printf("***X-CTR100 WS2812彩色LED灯例程***rnrn");

//设置系统中断优先级分组2
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);

//WS2812初始化
AX_WS2812_Init();

//显示黑色（关灯）
AX_WS2812_SetOneColor(0,0,0,WS2812_NUM);
AX_Delayms(10);

while (1)
{
      res = AX_SW_GetSW12Status();

      switch (res)
{
case 0: //8种颜色循环效果
            for(j=0; j             {
                  ws2812_dispbuf[j][0] = COLOR_RGB_LIST[i%8][0];
                  ws2812_dispbuf[j][1] = COLOR_RGB_LIST[i%8][1];
                  ws2812_dispbuf[j][2] = COLOR_RGB_LIST[i%8][2];
            }
            AX_WS2812_SetColor(ws2812_dispbuf, WS2812_NUM);
            AX_Delayms(100);
i++;
      break;
case 1: //色环转圈效果
            for(j=0; j             {
                  ws2812_dispbuf[j][0] = COLOR_RGB_LIST[(j+i)%8][0];
                  ws2812_dispbuf[j][1] = COLOR_RGB_LIST[(j+i)%8][1];
                  ws2812_dispbuf[j][2] = COLOR_RGB_LIST[(j+i)%8][2];
            }
            AX_WS2812_SetColor(ws2812_dispbuf, WS2812_NUM);
            AX_Delayms(30);
i++;
      break;
         case 2: //蓝色呼吸灯效果
            for(j=0; j<255; j++) //亮节奏控制
            {
                  AX_WS2812_SetOneColor(0,0,j,WS2812_NUM);
                  AX_Delayms(1);
            }
            for(j=255; j>0; j--) //灭节奏控制
            {
                  AX_WS2812_SetOneColor(0,0,j,WS2812_NUM);
                  AX_Delayms(2);
            }
            AX_Delayms(100);
      break;
         case 3: //红色单点转圈效果
            for(j=0; j             {
                  ws2812_dispbuf[j][0] = 0;
                  ws2812_dispbuf[j][1] = 0;
                  ws2812_dispbuf[j][2] = 0;
            }
            ws2812_dispbuf[i%8][0] = 0xFF;
            ws2812_dispbuf[i%8][1] = 0x0;
            ws2812_dispbuf[i%8][2] = 0x0;
            AX_WS2812_SetColor(ws2812_dispbuf, WS2812_NUM);
            AX_Delayms(30);
i++;
      break;
default:
      break;
}
      AX_Delayms(10);
}
}

  特别注意：注意供电能力，单个彩灯白色状态下最大电流60mA，8个彩灯为480mA，如果彩灯再多，需要考虑USB贡献是否能带动，一般电脑USB2.0供电能力为500mA。
  如果供电能力不足，也可通过软件设计优化，每个颜色付值为255时电流最大，可通过减小付值减小电流。
  实现效果

  显示效果酷炫，如下。