大一科技界做的LED装饰灯

为了薅一下学校的羊毛，在大一的时候就参加了一下科技节，当时是刚刚开始学习32单片机，还不是很熟练，并且还是用库函数做的，这一篇就先讲一下用32单片机的库函数，简单的对ws2812b做编程。

我用的是正点原子精英版，stm32f103c8t6,之所以用这块呢纯属与于自己大一时不会模电，而且正点原子的教程是真的不错，含泪用将近300大洋买了一块，但最后在做测试的时候，学长就跟我说买亏了，（欲哭无泪.pdf）——

总体来说是不难的

【【正点原子】STM32F103开发板教程入门篇】 https://www.bilibili.com/video/BV1Vo4y1m7ct/?share_source=copy_web&vd_source=900c0b43c89920f59c7bc857e7204a03

跟着这个教程听第10讲将环境搭建好，这个地方要格外的小心，我试了好几遍才成功的。

一、添加ws2812.c和ws2812.h文件

直接使用正点原子模板向HARDWARE文件夹下，新建一个文件夹命名为ws2812，然后新建ws2812.c和ws2812.h。

然后把一下文件分别复制到对应c和h文件

1、ws2812.h

#ifndef __WS2812_H
#define __WS2812_H#include "stm32f10x.h"#define PIXEL_NUM 60//硬件spi模拟ws2811时序（用spi的8位数据模拟ws281x的一位数据）
//要将系统时钟设置为56M，分频数设置为8，则SPI的通信频率为7M，传输一位数据的时间约为143纳秒（ns）
//3*143 = 429ns   5*143 = 715ns  符合WS281X芯片的通信时序。
//  _____
// |     |___|   11111000  high level
//  ___
// |   |_____|   11100000  low level#define WS_HIGH 0XF8
#define WS_LOW  0XE0void ws281x_init(void);
void ws281x_closeAll(void);
void ws281x_rainbowCycle(uint8_t wait);
uint32_t ws281x_color(uint8_t red, uint8_t green, uint8_t blue);
void ws281x_setPixelColor(uint16_t n ,uint32_t GRBcolor);
void ws281x_show(void);void ws281x_theaterChase(uint32_t c, uint8_t wait);
void ws281x_colorWipe(uint32_t c, uint8_t wait);
void ws281x_rainbow(uint8_t wait);
void ws281x_theaterChaseRainbow(uint8_t wait);#endif /* __WS2812_H */

2、ws2812.c

#include "ws2812.h"
#include "usart.h"
#include "delay.h"uint8_t pixelBuffer[PIXEL_NUM][24] ;void ws281x_init(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;SPI_InitTypeDef  SPI_InitStructure;DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //PORTA时钟使能 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SPI1, ENABLE); //SPI1时钟使能     RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);  //使能DMA传输/* PA7  SPI1_MOSI */GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;  //PA7复用推挽输出 SPIGPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOASPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_1Line_Tx;  //设置SPI单向或者双向的数据模式:SPI设置为双线双向全双工SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;        //设置SPI工作模式:设置为主SPISPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;       //设置SPI的数据大小:SPI发送接收8位帧结构SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_Low;        //串行同步时钟的空闲状态为低电平SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge;  //串行同步时钟的第2个跳变沿（上升或下降）数据被采样SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;     //NSS信号由硬件（NSS管脚）还是软件（使用SSI位）管理:内部NSS信号有SSI位控制SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_8;       //定义波特率预分频的值:波特率预分频值为16SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;  //指定数据传输从MSB位还是LSB位开始:数据传输从MSB位开始SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;  //CRC值计算的多项式SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure);  //根据SPI_InitStruct中指定的参数初始化外设SPIx寄存器SPI_Cmd(SPI1, ENABLE); //使能SPI外设SPI_I2S_DMACmd(SPI1, SPI_I2S_DMAReq_Tx, ENABLE);DMA_DeInit(DMA1_Channel3);   //将DMA的通道1寄存器重设为缺省值DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t) &(SPI1 -> DR); //cpar;  //DMA外设ADC基地址DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)pixelBuffer; //cmar;  //DMA内存基地址DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;  //数据传输方向，从内存读取发送到外设DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = PIXEL_NUM * 24; //cndtr;  //DMA通道的DMA缓存的大小DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;  //外设地址寄存器不变DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;  //内存地址寄存器递增DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;  //数据宽度为8位DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte; //数据宽度为8位DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;  //工作在正常缓存模式DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium; //DMA通道 x拥有中优先级 DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;  //DMA通道x没有设置为内存到内存传输DMA_Init(DMA1_Channel3, &DMA_InitStructure);  //根据DMA_InitStruct中指定的参数初始化DMA的通道USART1_Tx_DMA_Channel所标识的寄存器 ws281x_closeAll();  //关闭全部的灯delay_ms(100); //关闭全部的灯需要一定的时间
}void ws281x_closeAll(void)
{uint16_t i;uint8_t j;for(i = 0; i < PIXEL_NUM; ++i){for(j = 0; j < 24; ++j){pixelBuffer[i][j] = WS_LOW;}}ws281x_show();
}uint32_t ws281x_color(uint8_t red, uint8_t green, uint8_t blue)
{return green << 16 | red << 8 | blue;
}void ws281x_setPixelColor(uint16_t n ,uint32_t GRBcolor)
{uint8_t i;if(n < PIXEL_NUM){for(i = 0; i < 24; ++i){pixelBuffer[n][i] = (((GRBcolor << i) & 0X800000) ? WS_HIGH : WS_LOW);}}
}void ws281x_setPixelRGB(uint16_t n ,uint8_t red, uint8_t green, uint8_t blue)
{uint8_t i;if(n < PIXEL_NUM){for(i = 0; i < 24; ++i){pixelBuffer[n][i] = (((ws281x_color(red,green,blue) << i) & 0X800000) ? WS_HIGH : WS_LOW);}}
}void ws281x_show(void)
{DMA_Cmd(DMA1_Channel3, DISABLE );  //关闭USART1 TX DMA1 所指示的通道 DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_TC3);    DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Channel3,24 * PIXEL_NUM );//DMA通道的DMA缓存的大小DMA_Cmd(DMA1_Channel3, ENABLE);  //使能USART1 TX DMA1 所指示的通道
}// Input a value 0 to 255 to get a color value.
// The colours are a transition r - g - b - back to r.
uint32_t ws281x_wheel(uint8_t wheelPos) {wheelPos = 255 - wheelPos;if(wheelPos < 85) {return ws281x_color(255 - wheelPos * 3, 0, wheelPos * 3);}if(wheelPos < 170) {wheelPos -= 85;return ws281x_color(0, wheelPos * 3, 255 - wheelPos * 3);}wheelPos -= 170;return ws281x_color(wheelPos * 3, 255 - wheelPos * 3, 0);
}// Fill the dots one after the other with a color
void ws281x_colorWipe(uint32_t c, uint8_t wait) {for(uint16_t i=0; i<PIXEL_NUM; i++) {ws281x_setPixelColor(i, c);ws281x_show();delay_ms(wait);}
}void ws281x_rainbow(uint8_t wait) {uint16_t i, j;for(j=0; j<256; j++) {for(i=0; i<PIXEL_NUM; i++) {ws281x_setPixelColor(i, ws281x_wheel((i+j) & 255));}ws281x_show();delay_ms(wait);}
}// Slightly different, this makes the rainbow equally distributed throughout
void ws281x_rainbowCycle(uint8_t wait) {uint16_t i, j;for(j=0; j<256*5; j++) { // 5 cycles of all colors on wheelfor(i=0; i< PIXEL_NUM; i++) {ws281x_setPixelColor(i,ws281x_wheel(((i * 256 / PIXEL_NUM) + j) & 255));}ws281x_show();delay_ms(wait);}
}//Theatre-style crawling lights.
void ws281x_theaterChase(uint32_t c, uint8_t wait) {for (int j=0; j<10; j++) {  //do 10 cycles of chasingfor (int q=0; q < 3; q++) {for (uint16_t i=0; i < PIXEL_NUM; i=i+3) {ws281x_setPixelColor(i+q, c);    //turn every third pixel on}ws281x_show();delay_ms(wait);for (uint16_t i=0; i < PIXEL_NUM; i=i+3) {ws281x_setPixelColor(i+q, 0);        //turn every third pixel off}}}
}//Theatre-style crawling lights with rainbow effect
void ws281x_theaterChaseRainbow(uint8_t wait) {for (int j=0; j < 256; j++) {     // cycle all 256 colors in the wheelfor (int q=0; q < 3; q++) {for (uint16_t i=0; i < PIXEL_NUM; i=i+3) {ws281x_setPixelColor(i+q, ws281x_wheel( (i+j) % 255));    //turn every third pixel on}ws281x_show();delay_ms(wait);for (uint16_t i=0; i < PIXEL_NUM; i=i+3) {ws281x_setPixelColor(i+q, 0);        //turn every third pixel off}}}
}

这两段是我直接帮你们敲好的，想要自己学习的话可以去看上面的教程，教程上只会教你怎么使用MAX7219点阵模块，但我认为这两种之间的编程是一样的。

最后将所有文件加到Keil 中，这个在教程10里也有，

如果你没出错的话文件夹里应该是这样的

在USER中应该是

在ws2812.c中我已经把函数全部敲好了，想要什么颜色就自己去找淘宝的卖家查一下ws2812的颜色配置，在mail中输入就可以了。

上传代码到单片机，VCC、GND正常接，信号线接到PA7，

结束。

多提一句如果你在烧录的时候发现抱错，最好检查一下自己的接线，还有要按REREST才会亮。

ws2812的教程到此结束，具体的制作看这【千里江山灯over～成品和所需材料都在视频之后，学起来～】 https://www.bilibili.com/video/BV19G4y1q7Tv/?share_source=copy_web&vd_source=900c0b43c89920f59c7bc857e7204a03

我们在最后还加了蓝牙和红外模块，这个另外再发一篇吧。

具体的代码看着：

链接：https://pan.baidu.com/s/144CuXr-Mv_HqLx7TO_8hRg
提取码：7b6k

我们还做了报告书想要的也可以。。。

这个是我们最后的成果，有流水灯，和呼吸灯。

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