WS2812灯珠（四）---实现全彩呼吸灯效果

WS2812灯珠实现呼吸灯效果主要涉及到呼吸函数及颜色模型两部分的内容。清楚了这两点结合之前的灯珠驱动程序，便可以实现任意颜色的呼吸变换效果了。

呼吸函数

具体的呼吸函数细节这里就不介绍了，感兴趣的可以自行搜索。这里下面的呼吸灯曲线表是从呼吸函数中取得离散点，最大值为256（rgb的分别值最大为255），总共300个亮度等级，若每个亮度下亮10ms则整个过程持续3S，符合人实际呼吸的情况。

/* 呼吸灯曲线表 */
const uint16_t index_wave[] = {1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 5, 5, 5, 5, 5, 6, 6, 6, 6, 6, 7, 7, 7, 7, 8, 8, 8, 9, 9, 9, 10, 10, 10, 11, 11, 12, 12, 13, 13, 14, 14, 15, 15, 16, 16, 17, 18, 18, 19, 20, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 25, 26, 27, 28, 30, 31, 32, 33, 34, 36, 37, 38, 40, 41, 43, 45, 46, 48, 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 65, 67, 70, 72, 75, 78, 81, 84, 87, 90, 94, 97, 101, 105, 109, 113, 117, 122, 126, 131, 136, 141, 146, 152, 158, 164, 170, 176, 183, 190, 197, 205, 213, 221, 229, 238, 247, 256, 256, 247, 238, 229, 221, 213, 205, 197, 190, 183, 176, 170, 164, 158, 152, 146, 141, 136, 131, 126, 122, 117, 113, 109, 105, 101, 97, 94, 90, 87, 84, 81, 78, 75, 72, 70, 67, 65, 62, 60, 58, 56, 54, 52, 50, 48, 46, 45, 43, 41, 40, 38, 37, 36, 34, 33, 32, 31, 30, 28, 27, 26, 25, 25, 24, 23, 22, 21, 20, 20, 19, 18, 18, 17, 16, 16, 15, 15, 14, 14, 13, 13, 12, 12, 11, 11, 10, 10, 10, 9, 9, 9, 8, 8, 8, 7, 7, 7, 7, 6, 6, 6, 6, 6, 5, 5, 5, 5, 5, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1};

RGB与HSV转换

如果过采用rgb的方式实现呼吸变换，变换过程中需要同时改变RGB三个值，很难保证颜色不会改变。因此我们需要一种更好的表示颜色的模型HSV，H：色调、S：饱和度、V：亮度。只要H和S不变就能够保证颜色不改变。但因为WS2812是属于RGB控制的，因此我们需要两者之间互相转化的公式，先由RGB设定我们要实现呼吸变换的颜色，然后将该颜色的RGB值转为HSV的值，通过定时改变V的值来改变亮度。改变后再将HSV的值转换成RGB的值赋值给灯珠显示。

static float min(float a, float b, float c)
{float m;m = a < b ? a : b;return (m < c ? m : c);
}static float max(float a, float b, float c)
{float m;m = a > b ? a : b;return (m > c ? m : c);
}void rgb2hsv(uint8_t r, uint8_t g, uint8_t b, float *h, float *s, float *v)
{float red, green ,blue;float cmax, cmin, delta;red = (float)r / 255;green = (float)g / 255;blue = (float)b / 255;cmax = max(red, green, blue);cmin = min(red, green, blue);delta = cmax - cmin;/* H */if(delta == 0){*h = 0;}else{if(cmax == red){if(green >= blue){*h = 60 * ((green - blue) / delta);}else{*h = 60 * ((green - blue) / delta) + 360;}}else if(cmax == green){*h = 60 * ((blue - red) / delta + 2);}else if(cmax == blue) {*h = 60 * ((red - green) / delta + 4);}}/* S */if(cmax == 0){*s = 0;}else{*s = delta / cmax;}/* V */*v = cmax;
}void hsv2rgb(float h, float s, float v, uint8_t *r, uint8_t *g, uint8_t *b)
{int hi = ((int)h / 60) % 6;float f = h * 1.0 / 60 - hi;float p = v * (1 - s);float q = v * (1 - f * s);float t = v * (1- (1 - f) * s);switch (hi){case 0:*r = 255 * v;*g = 255 * t;*b = 255 * p;break;case 1:*r = 255 * q;*g = 255 * v;*b = 255 * p;break;case 2:*r = 255 * p;*g = 255 * v;*b = 255 * t;break;case 3:*r = 255 * p;*g = 255 * q;*b = 255 * v;break;case 4:*r = 255 * t;*g = 255 * p;*b = 255 * v;break;case 5:*r = 255 * v;*g = 255 * p;*b = 255 * q;break;}
}

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