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標題: STM32F103C8T6單片機驅動WS2812,從零到放棄 [打印本頁]

作者: n04769431433 時間: 2024-10-27 23:25
標題: STM32F103C8T6單片機驅動WS2812,從零到放棄
首先是WS2812引腳初始化代碼，這點和其他配置GPIO代碼相同
void WS2812_PinInit(void)
{
      RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);
      GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
      GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11;
      GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
      GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
      GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);
      WS2812_Reset();
}

其次是要向WS2812發送數據，我們看一下WS2812時序要求

可以看到WS2812對時間要求比較嚴格，我們來操作GPIO
首先如果直接調用庫函數中的GPIO_SetBits()和GPIO_ResetBits()函數
我們來試一下
int main(void)
{
      WS2812_PinInit();
      while(1)
      {
            GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_11);
            GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_11);
      }
}

可以看到，單片機主頻72MHz才堪堪達到要求，如果更換其他型號主頻較低的單片機，可能就達不到要求了
我們打開GPIO_SetBits()和GPIO_ResetBits()函數
void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)
{
  assert_param(IS_GPIO_ALL_PERIPH(GPIOx));
  assert_param(IS_GPIO_PIN(GPIO_Pin));
  GPIOx->BSRR = GPIO_Pin;
}
void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)
{
  assert_param(IS_GPIO_ALL_PERIPH(GPIOx));
  assert_param(IS_GPIO_PIN(GPIO_Pin));
  GPIOx->BRR = GPIO_Pin;
}

其中，assert_param()函數在這里的作用是檢查GPIO_SetBits庫函數傳入的參數是否為真，如果為真，就什么也不執行，如果為假，就會在源程序編譯的時候報錯！
而GPIOx->BSRR = GPIO_Pin；就是操作GPIO引腳設置高電平
GPIOx->BRR = GPIO_Pin；  就是操作GPIO引腳設置低電平
那么，具體怎么操作呢
int main(void)
{
      WS2812_PinInit();
      while(1)
      {
            GPIOB->BSRR = GPIO_Pin_11;  //拉高PB11
            GPIOB->BRR = GPIO_Pin_11;  //拉低PB11
      }
}

可以看到，高電平時間由原來的約160us變為了現在的約40us
接下來就開始向WS2812發送 ‘0’ 碼
int main(void)
{
      WS2812_PinInit();
      while(1)
      {
            GPIOB->BSRR = GPIO_Pin_11;//拉高PB11
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            GPIOB->BRR  = GPIO_Pin_11;//拉低PB11
      }
}

可以看到，在添加12個nop函數后，高電平時序大概能滿足要求了
接下來就是滿足低電平的時間
int main(void)
{
      WS2812_PinInit();
      while(1)
      {
            GPIOB->BSRR = GPIO_Pin_11;//拉高PB11
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            GPIOB->BRR  = GPIO_Pin_11;//拉低PB11
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
      }
}

低電平延時大概30個nop
接下來就是 ‘1’ 碼
int main(void)
{
      WS2812_PinInit();
      while(1)
      {
            GPIOB->BSRR = GPIO_Pin_11;//拉高PB11
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            GPIOB->BRR  = GPIO_Pin_11;//拉低PB11
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
      }
}

因為要合并兩個函數，所以預留了一點時間
接下來合并函數
void WS2812_SendBit(uint8_t Bit);
int main(void)
{
      WS2812_PinInit();
      while(1)
      {
            WS2812_SendBit(1);
            WS2812_SendBit(0);
      }
}
void WS2812_SendBit(uint8_t Bit)
{
      GPIOB->BSRR = GPIO_Pin_11;//拉高PB11
      __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
      __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
      if(Bit != 0)
            GPIOB->BRR = GPIO_Pin_11;//拉低PB11
      __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
      __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
      __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
      __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
      GPIOB->BRR = GPIO_Pin_11;//拉低PB11
      __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
}

可以看到，波形是可以滿足時序要求的
接下來就是向WS2812發送 3 字節的RGB數據
需要注意的是，WS2812數據發送順序是G R B，也就是綠色在前，然后是紅色，藍色。而不是紅色，綠色，藍色
void WS2812_SendRGB(uint8_t R,uint8_t G,uint8_t B)；
int main(void)
{
      WS2812_PinInit();
      WS2812_SendRGB(50,0,0);
      while(1)
      {
      }
}

void WS2812_SendRGB(uint8_t R,uint8_t G,uint8_t B)
{
      for(int i = 0;i < 8;i ++)                                                                      //發送8位綠色數據
      {
            GPIOB->BSRR = GPIO_Pin_11;//拉高PB11
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            if((G & (0x80 >> i)) == 0)
                     GPIOB->BRR  = GPIO_Pin_11;//拉低PB11
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            GPIOB->BRR  = GPIO_Pin_11;//拉低PB11
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
      }
      for(int i = 0;i < 8;i ++)                                                                      //發送8位紅色數據
      {
            GPIOB->BSRR = GPIO_Pin_11;//拉高PB11
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            if((R & (0x80 >> i)) == 0)
                     GPIOB->BRR  = GPIO_Pin_11;//拉低PB11
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            GPIOB->BRR  = GPIO_Pin_11;//拉低PB11
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
      }
      for(int i = 0;i < 8;i ++)                                                                      //發送8位藍色數據
      {
            GPIOB->BSRR = GPIO_Pin_11;//拉高PB11
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            if((B & (0x80 >> i)) == 0)
                     GPIOB->BRR  = GPIO_Pin_11;//拉低PB11
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            GPIOB->BRR  = GPIO_Pin_11;//拉低PB11
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
      }
}

可以看到，這顆燈珠已經可以被點亮了

作者: devcang 時間: 2024-10-28 09:37
arduino卻容易很多

作者: n04769431433 時間: 2024-10-28 10:05
最后一段代碼WS2812_SendRGB以前要放10ms上電延時！！！要放10ms上電延時！！！10ms上電延時！！！

歡迎光臨 (http://m.zg4o1577.cn/bbs/)