三、实战小例程 基于STM32F103C8T6最小系统板和STM32CubeMX驱动WS2812B光立方
系列文章目录
一、基于STM32F103C8T6最小系统板和STM32CubeMX实现LED灯循环闪烁
二、基于STM32F103C8T6和STM32CubeMX实现UART串口通信数据收发
三、实战小例程 基于STM32F103C8T6最小系统板和STM32CubeMX驱动WS2812B光立方
四、基于STM32F103C8T6最小系统板HAL库CubeMX驱动HC-SR501红外人体传感模块
五、基于STM32F103C8T6(HAL库)的HC-SR501红外人体传感及HC-SR04超声波测距
文章目录
- 系列文章目录
- 前言
- 一、配置CubeMX
- 1.1 时钟树配置
- 1.2 配置DMA
- 二、代码部分
- 三、现象
- 四、后记
前言
完整工程下载链接:
基于STM32F103C8T6最小系统板(HAL库)和STM32CubeMX驱动WS2812B光立方.rar
RGB颜色值与十六进制颜色码转换工具链接:
https://www.sioe.cn/yingyong/yanse-rgb-16/
参考博文:
ws2812 程序设计与应用(1)DMA 控制 PWM 占空比原理及实现(STM32)
5X5X5光立方电路工程:
立创开源广场5X5X5光立方
本文开发环境:
MCU型号:STM32F103C8T6最小系统板
IDE环境: MDK V5.36
代码生成工具:STM32CubeMx 6.3.0
电路板实拍:
一、配置CubeMX
新建工程,选择芯片,配置SYS,RCC略
1.1 时钟树配置
这里直接把时钟开到最高72MHz
读数据手册,可以发现只有TIM1是挂载在APB2总线上的
1.2 配置DMA
周期计算:
WS2812B需要800kb的周期,系统时钟是72MHz,TIM1是挂在APB2总线上的,它的时钟也是72MHz,
因此,有:72 * 1000 / 800 = 90 (89+1),因此自动装载值设为 89 ;
这样cubeMX的配置就完毕了,打开生成的工程文件。
最终引脚配置图:
可以发现,PWM输出引脚为PA8。
二、代码部分
在main.c
里添加:
此函数实现了灯效的控制,可以通过用户传入的RGB参数,来自动填充数组:
int fputc(int ch,FILE *f)
{ITM_SendChar(ch);return (ch);
}#define ONE_PULSE (60) //1 码计数个数
#define ZERO_PULSE (30) //0 码计数个数
#define RESET_PULSE (48) //80 复位电平个数(不能低于40)
#define LED_NUMS (25) //led 个数
#define LED_DATA_LEN (24) //led 长度,单个需要24个字节
#define WS2812_DATA_LEN (LED_NUMS*LED_DATA_LEN) //ws2812灯条需要的数组长度
#define DMA_LED_LEN (RESET_PULSE+WS2812_DATA_LEN) //传输数据长度uint16_t static RGB_buffur[RESET_PULSE + WS2812_DATA_LEN] = { 0 };void ws2812_set_RGB(uint8_t R, uint8_t G, uint8_t B, uint16_t num)
{//指针偏移:需要跳过复位信号的N个0uint16_t* p = (RGB_buffur + RESET_PULSE) + (num * LED_DATA_LEN);for (uint16_t i = 0;i < 8;i++){//填充数组p[i] = (G << i) & (0x80)?ONE_PULSE:ZERO_PULSE;p[i + 8] = (R << i) & (0x80)?ONE_PULSE:ZERO_PULSE;p[i + 16] = (B << i) & (0x80)?ONE_PULSE:ZERO_PULSE;}}
这里写2个小函数,方便对连续的一组灯进行控制
void LED_ON_Purple(int Num_Start,int Num_End)
{int Num_flag;for(Num_flag=Num_Start;Num_flag<=Num_End;Num_flag++) ws2812_set_RGB(0x94, 0x00, 0xD3, Num_flag);
}void LED_OFF(int Num_Start,int Num_End)
{int Num_flag;for(Num_flag=Num_Start;Num_flag<=Num_End;Num_flag++) ws2812_set_RGB(0x00, 0x00, 0x00, Num_flag);
}
此函数设置了灯的颜色情况,并通过延时来控制灯的闪烁:
void ws2812_example(void)
{ LED_ON_Purple(0,4);LED_OFF(5,24);HAL_TIM_PWM_Start_DMA(&htim1,TIM_CHANNEL_1,(uint32_t *)RGB_buffur,DMA_LED_LEN); //#2.传输数据HAL_Delay(500);//#3.延时:使效果可以被观察LED_OFF(0,4);LED_OFF(10,24);LED_ON_Purple(5,9); HAL_TIM_PWM_Start_DMA(&htim1,TIM_CHANNEL_1,(uint32_t *)RGB_buffur,DMA_LED_LEN); HAL_Delay(500);LED_OFF(0,9);LED_ON_Purple(10,14);LED_OFF(15,24);HAL_TIM_PWM_Start_DMA(&htim1,TIM_CHANNEL_1,(uint32_t *)RGB_buffur,DMA_LED_LEN); HAL_Delay(500);LED_OFF(0,14);LED_ON_Purple(15,19);LED_OFF(20,24);HAL_TIM_PWM_Start_DMA(&htim1,TIM_CHANNEL_1,(uint32_t *)RGB_buffur,DMA_LED_LEN); HAL_Delay(500);LED_OFF(0,19);LED_ON_Purple(20,24);HAL_TIM_PWM_Start_DMA(&htim1,TIM_CHANNEL_1,(uint32_t *)RGB_buffur,DMA_LED_LEN); HAL_Delay(500);
}
while (1){ws2812_example();/* USER CODE END WHILE *//* USER CODE BEGIN 3 */}
三、现象
(角落里有个灯没焊好,回头改一下)
四、后记
我是在立创开源广场看到的5X5X5光立方工程,然后就想复现一下,理论上有五层(光立方),目前只做了一层(光平方)做测试,后续我会把五块都做出来然后连起来。
然后WS2812的具体原理和代码逻辑,在前言里的那篇大佬写的博文里写的很清楚,在这里我也只是做一些小补充,然后移植到一个实例中来。
另外,单片机给的3.3V供电不能保证电路能正常工作,灯少好像还行,但多了的话经过实测,至少要到3.5V的供电电压,这可能与具体元器件有关系,如果亮灭情况有问题的话,大家也可以从供电的角度查一查。
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