本帖最后由 YvonneOH- 于 2019-11-25 15:14 编辑
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12V高压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。 通讯协议说明： 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。也就是说，第一颗灯珠将读取从MCU传输过来的所有数据，取其中24位作为自身数据，并将其余数据整形后向后传递，以此类推，直到数据传送完成。之后，MCU发送一个>=50us的低电平，ws281x芯片复位，重新开始第二次数据传输。
这种通信方式大大节省了所需MCU的引脚，但是，缺点也很明显。数据的0位和1位通过高电平和低电平的时间来控制，精确度在纳秒级别（0位和1位各占1.25us），对低速MCU极其不友好。
参看时序波形图可以发现，0位和1位都是通过一个1.25us+-300ns（也有150ns或者600ns的，300ns比较常见）左右的信号来实现 0Bit:三分之一的高电平加上三分之二的低电平 1Bit: 三分之二的高电平加上三分之一的低电平 Reset:超过50us的低电平 每一芯片单元的24Bit数据按照G8位R8位B8位来编码，想要实现相应的颜色可以参考RGB色表。
引脚： 芯片有四个引脚Vcc Gnd D0 D1
驱动方法： 目前大概有三种驱动方法： l GPIO配合机器空周期直接驱动。 l PWM+DMA驱动 l SPI+DMA驱动 第三种没做过实验，这里就不讲了。 1.GPIO配合机器空周期直接驱动稳定性比较差，需要配合示波器测出准确的延时。而且，数据错乱的概率比较高，在不同的板子上一致性也不好。如果MCU的电平翻转速度达不到纳秒级，这种方法必失败。 2. PWM+DMA驱动也是我采用的方法。我们知道每一位的特征周期为1.25us。这个间隔对应于800kHz的频率。此外，仔细观察协议，我们可以注意到唯一改变的是每个周期的高部分。它类似于一个脉冲宽度调制信号，可以做一个800Khz的PWM波去驱动。 理论上说到这里灯就已经可以亮起来了，但我还是引入了DMA，简单来说，DMA 传输将数据从一个地址空间复制到另外一个地址空间。当CPU 初始化这个传输动作，传输动作本身是由 DMA 控制器来实行和完成。DMA的数据传输不占用CPU。 想象一下，当CPU传输成百上千个LED的数据，突然有中断发生，那么这组数据就会发生传输错乱。而当数据量很大时，CPU的占用率会非常高，这样就不能执行其他任务了。DMA可以把CPU解放出来。
看看代码：
代码后面会发，面对小白向的旁友，为了尽快驱动起来，我就说一下包装好的函数：
WS2812_ledsingle_send1(uint8_t color[][3], uint8_tcolor[][3])：
这个函数有两个参数：
uint8_t color[][3]：这个是一个N*3的数组，N就是颜色组数，{R,G,B}3个数就是RGB。
大概长这样： uint8_t myrgb[9][3]={{0,0,0},{32,0,0},{32,0,0},{32,0,0},{32,0,0},{32,0,0}, {32,0,0},{32,0,0},{32,0,0}}
不过这里有个BUG，我发现前几帧可能会被吞掉，为了保证稳定，第一个数组为空.
写完了之后灯就可以亮起来了。
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发表于 2019-11-25 15:04:02
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