前言

一直想自己做一个LED的台灯，能够实现三色调节和光暗调节，搜索了下淘宝里的可调LED灯发现要么是只能调光暗，无法做到单色的调节，要么就是可以能实现调各种颜色，但是是无线的，多出一个遥控器是什么鬼...我只是想在台灯的底座上开三个孔，连上旋钮实现调色和调光啊，多一个遥控器不像话啊，看来只能自己实现了。

一通翻箱倒柜，发现5年前买的51开发板还在，就差一个能控的LED模块了！又一通搜索，发现一款WS2812B的LED控制模块好像挺符合我的需求的，但是网上发的程序要么是STM32的，要么是15系列的芯片的，没有我手头上51的，看来还是得自己手动来调了。

WS2812B资料

主要特点

智能反接保护，电源反接不会损坏IC。
IC控制电路与LED点光源公用一个电源。
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，级联数不小于1024点。
数据发送速度可达800Kbps。
光的颜色高度一致，性价比高。

主要应用领域

LED全彩发光字灯串,LED全彩模组， LED全彩软灯条硬灯条,LED护栏管。
LED点光源,LED像素屏,LED异形屏，各种电子产品，电器设备跑马灯。

产品概述

WS2813B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。

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。

机械尺寸（单位mm）

机械尺寸与引脚图（单位mm）

引脚功能 ：

序号	符号	管脚名	功能描述
1	VDD	电源	供电管脚
2	DOUT	数据输出	控制数据信号输出
3	VSS	地	信号接地和电源接地
4	DIN	数据输入	控制数据信号输入

最大额定值（如无特殊说明，TA=25℃,VSS=0V）

参数	符号	范围	单位
电源电压	VDD	+3.5~+5.3	V
逻辑输入电压	VI	-0.5～VDD+0.5	V
工作温度	Topt	-25～+80	℃
储存温度	Tstg	-55~+150	℃

电气参数（如无特殊说明，TA=-20～+70℃，VDD=4.5～5.5V,VSS=0V）

参数	符号	最小	典型	最大	单位	测试条件
输入电流	II	——	——	±1	µA	VI=VDD/VSS
高电平输入	VIH	0.7VDD	——	——	V	DIN，SET
低电平输入	VIL	——	——	0.3 VDD	V	DIN，SET
滞后电压	VH	——	0.35	——	V	DIN，SET

开关特性（如无特殊说明，TA=-20～+70℃，VDD=4.5～5.5V,VSS=0V）

参数	符号	最小	典型	最大	单位	测试条件
振荡频率	Fosc	——	600	——	KHz	——
传输延迟时间	tPLZ	——	——	300	ns	CL=15pF,DIN→DOUT,RL=10KΩ
下降时间	tTHZ	——	——	120	µs	CL=300pF,OUTR/OUTG/OUTB
输入电容	CI	——	——	15	pF	——

LED 特性参数

数据传输时间( TH+TL=1.25µs±600ns)

T0H	0码，高电平时间	0.4µs	±150ns
T1H	1码，高电平时间	0.8 µs	±150ns
T0L	0码，低电平时间	0.85µs	±150ns
T1L	1码，低电平时间	0.45 µs	±150ns
RES	帧单位，低电平时间	50µs以上

时序波形图

WS2812B

输入码型:

连接方法：

WS2812B

数据传输方法：

注：其中D1为MCU端发送的数据，D2、D3、D4为级联电路自动整形转发的数据。

24bit数据结构：

注：高位先发，按照GRB的顺序发送数据。

典型应用电路：

以上内容复制粘贴。。。来源https://wenku.baidu.com/view/25f176db482fb4daa48d4ba1.html，还有英文版https://wenku.baidu.com/view/76a0294580eb6294dc886c4d.html

主要注意以下几个点：

1.发送的01数据流一定要跟规格书走；误差不能超过150ns,51单片机的频率小一点的晶振可能根本达不到这个要求，所以我采用了一颗24M晶振，并且在ISP下载工具中打开了，使频率翻了一倍，大概48M,那么一条指令的大概时间就是6/24M=0.25µs，勉强够用。

2.发送的24位数据一定注意发送的顺序，文档中的要求是先发绿色色值，并且是从高位开始发送；

3.发送数据时有多少个灯要发送多少个24位颜色值，而且2个24位颜色值之间时间间隔不能超过50µs，否则，模块会把这个24位数当做是第一个灯的数据；

4.嗯，想起来再补充；

关键思路

先实现能调光，而想要调光，那么肯定要有一个电位器进行调节，然后通过ADC模块来读入值，再转化后发送到ws2812b模块。嗯，直接先用51开发板上的ADC模块来调试吧。

51开发板上自带的ADC模块，J2直接短接34脚，使用电位器来调节。

ADC模块代码开发板已经自带了，直接拿来使用，不在本文的关键内容中，不做赘述！

ws2812b有四口，一个VCC，一个GND，一个DATA IN，一个DATA OUT。51与ws2812b的连接电路很简单，P0.0口上拉一个10K电阻后与ws2812b的data in口连接，ws2812b的电源地端与51的电源共地，电源的+-之间并一个100uf的电容，搞定！

相关代码

注意，以下代码都是在stc89c52rc，晶振为24M，打开使能6T功能下测试成功，P0口上拉电阻，接ws2812b的data in端，其他条件下需要自己做代码上的调整！

（1）写入一位数据时序:

/*写入数据时序*/
void Send_A_bit(uchar VAL)
{if (VAL==1){Send_Dat=1;_nop_();//两个nop，大概是0.5us,经测试，发送完1后的延时最重要_nop_();Send_Dat=0;}else{Send_Dat=1;_nop_(); //一个nop,大概是0.25usSend_Dat=0;}
}

（2）发送一个灯的24位数据：

//存储一个转化后的RGB2进制数  共24bits
struct My_24bits                    //结构体
{uchar G_VAL;                 //绿色  0-255uchar R_VAL;                  //红色 0-255uchar B_VAL;                  //蓝色0-255
};/*发送24位字符（包含RGB信息各8位）*/
void Send_24bits(struct My_24bits RGB_VAL)
{uchar i;for(i=0; i<8; i++){Send_A_bit(RGB_VAL.G_VAL>>(7-i)&0x01);//注意是从高位先发}for(i=8; i<16; i++){Send_A_bit(RGB_VAL.R_VAL>>(15-i)&0x01);}for(i=16; i<24; i++){Send_A_bit(RGB_VAL.B_VAL>>(23-i)&0x01);}
}

（3）ADC转换代码，不是重点，可以下载后查看，略；

以上，实现了电位器对led灯亮度进行调节，可以对ws2812b模块进行很好的了解与熟悉。因为此部分只能调光，不能对单色进行调节，下部分会把ADC模块替换掉，改用EC11编码器，就可以对单色逐一调节，然后用上EEPROM保存颜色值，断电重启能记忆上次颜色值。嗯，EC11还没买，没有示波器，只能纯手调，看运气和人品了。。。

完整代码：https://download.csdn.net/download/yaleond/10749279

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