STM32F103控制WS2812 5050RGB灯

WS2812智能外控集成LED光源：

• 控制电路与RGB芯片集成在一个5050封装的元器件中，构成一个完整的外空像素点。
• 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种颜色的全真彩色显示，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。
• 任意两点传输距离在不超过5米是无需增加任何电路。
• 当刷新速率30帧/秒时，低速模式级联数不小于512点，高速模式不小于1024点。
• 数据发送速度可达800Kbps。
• 光的颜色高度一致，性价比高。

/*
 * ws2812.h
 *
 *  Created on: May 6, 2021
 *      Author: song'yu'long
 */

#ifndef INC_WS2812_H_
#define INC_WS2812_H_
#include <stdio.h>

#define COLOR_BLACK		(0x000000)
#define COLOR_WHITE		(0xffffff)
#define COLOR_RED		(0xff0000)
#define COLOR_GREEN		(0x00ff00)
#define COLOR_YELLOW	(0x0000ff)


void ws2812_onepixel(unsigned int color);
void ws2812_oneframe(void);

void ws2812_waterflow(void);
#endif /* INC_WS2812_H_ */

/*
 * ws2812.c
 *
 *  Created on: May 6, 2021
 *      Author: song'yu'long
 */

#include "gpio.h"
#include "ws2812.h"
#include "main.h"

#define DIN_PORT	GPIOB		//5050RGB WS2812-DIN Port
#define DIN_PIN		GPIO_PIN_9  //5050RGB WS2812-DIN Pin

#define LEDS_NUM	(9)
unsigned int rgbflow[][LEDS_NUM]={
   
	{
   COLOR_RED,COLOR_RED,COLOR_RED,COLOR_GREEN,COLOR_GREEN,COLOR_GREEN,COLOR_YELLOW,COLOR_YELLOW,COLOR_YELLOW},
	{
   COLOR_RED,COLOR_RED,COLOR_GREEN,COLOR_GREEN,COLOR_GREEN,COLOR_YELLOW,COLOR_YELLOW,COLOR_YELLOW,COLOR_RED},
	{
   COLOR_RED,COLOR_GREEN,COLOR_GREEN,COLOR_GREEN,COLOR_YELLOW,COLOR_YELLOW,COLOR_YELLOW,COLOR_RED,COLOR_RED},
	{
   COLOR_GREEN,COLOR_GREEN,COLOR_GREEN,COLOR_YELLOW,COLOR_YELLOW,COLOR_YELLOW,COLOR_RED,COLOR_RED,COLOR_RED},
	{
   COLOR_GREEN,COLOR_GREEN,COLOR_YELLOW,COLOR_YELLOW,COLOR_YELLOW,COLOR_RED,COLOR_RED,COLOR_RED,COLOR_GREEN},
	{
   COLOR_GREEN,COLOR_YELLOW,COLOR_YELLOW,COLOR_YELLOW,COLOR_RED,COLOR_RED,COLOR_RED,COLOR_GREEN,COLOR_GREEN},
	{
   COLOR_YELLOW,COLOR_YELLOW,COLOR_YELLOW,COLOR_RED,COLOR_RED,COLOR_RED,COLOR_GREEN,COLOR_GREEN,COLOR_GREEN},
	{
   COLOR_YELLOW,COLOR_YELLOW,COLOR_RED,COLOR_RED,COLOR_RED,COLOR_GREEN,COLOR_GREEN,COLOR_GREEN,COLOR_YELLOW},
	{
   COLOR_YELLOW,COLOR_RED,COLOR_RED,COLOR_RED,COLOR_GREEN,COLOR_GREEN,COLOR_GREEN,COLOR_YELLOW,COLOR_YELLOW},
};





/*
 * @brief nop延时
 */
void delay_xnop(int x)
{
   
	while(x--)
	{
   
		asm("nop");
	}
}

/*
 * @brief WS2812 写入一个像素颜色
 * @param color:颜色RGB值#RRGGBB, 如0xff0000红色
 * @return none
 */
void ws2812_onepixel(unsigned int color)
{
   
	// WS2812 颜色数据格式 G7~G0,R7~R0,B7~B0， RGB=>GRB
	unsigned int tmp = (((color&0x00ff00)<<8)|((color&0xff0000)>>8)|(color&0xff));

	// T0H 0码，高电平时间 	0.35us	±150ns
	// T0L 0码，低电平时间	0.80us	±150ns
	// T1H 1码，高电平时间 	0.70us	±150ns
	// T1L 1码，低电平时间	0.60us	±150ns
	// RES 帧单位，低电平时间 	50us以上

	// 注意：因使用STM32库函数操作GPIO，满足不了最小电平反转时间，后来改为寄存器操作即可满足！STM32  8MHz晶振，72MHz主频。
	int i=0;
	for(i=23; i>=0; i--)
	{
   
		if ((tmp>>i)&0x01) {
   
			DIN_PORT->BSRR = DIN_PIN;
			DIN_PORT->BSRR = DIN_PIN;
			DIN_PORT->BSRR = DIN_PIN;
			DIN_PORT->BSRR = DIN_PIN;
			DIN_PORT->BSRR = DIN_PIN;
			delay_xnop(6);

			DIN_PORT->BRR = DIN_PIN;
			delay_xnop(1);

		} else {
   
			DIN_PORT->BSRR = DIN_PIN;
			DIN_PORT->BSRR = DIN_PIN;
			DIN_PORT->BSRR = DIN_PIN;

			DIN_PORT->BRR = DIN_PIN;
			DIN_PORT->BRR = DIN_PIN;
			DIN_PORT->BRR = DIN_PIN;
		}
	}
}


/*
 * @brief WS2812 写入一个帧间隔
 * @param none
 * @note  DIN Low  RES:>50us
 * @return none
 */
void ws2812_oneframe(void)
{
   
	HAL_GPIO_WritePin(DIN_PORT, DIN_PIN, GPIO_PIN_RESET);
	delay_xnop(500);
}

void ws2812_waterflow(void)
{
   
	int i=0,j=0;
	for (i=0; i<(sizeof(rgbflow)/sizeof(rgbflow[0])); i++)
	{
   
		for(j=0; j<LEDS_NUM; j++)
		{
   
			ws2812_onepixel(rgbflow[i][j]);
		}
		ws2812_oneframe();
		HAL_Delay(60);
	}
}

/* USER CODE END Header_StartDefaultTask */
void StartDefaultTask(void *argument)
{
   
  /* USER CODE BEGIN StartDefaultTask */
  /* Infinite loop */
  for(;;)
  {
   
	  // 流水灯测试9LED
	  ws2812_waterflow();

#if 0
	//TODO:UPDATE RGB LED
	ws2812_onepixel(0xff0000);
	ws2812_onepixel(0xff0000);
	ws2812_onepixel(0xff0000);
	ws2812_onepixel(0x00ff00);
	ws2812_onepixel(0x00ff00);
	ws2812_onepixel(0x00ff00);
	ws2812_onepixel(0x0000ff);
	ws2812_onepixel(0x0000ff);
	ws2812_onepixel(0x0000ff);
	ws2812_oneframe();
	osDelay(500);


	ws2812_onepixel(0x00ff00);
	ws2812_onepixel(0x00ff00);
	ws2812_onepixel(0x00ff00);
	ws2812_onepixel(0x0000ff);
	ws2812_onepixel(0x0000ff);
	ws2812_onepixel(0x0000ff);
	ws2812_onepixel(0xff0000);
	ws2812_onepixel(0xff0000);
	ws2812_onepixel(0xff0000);
	ws2812_oneframe();
	osDelay(500);


	ws2812_onepixel(0x0000ff);
	ws2812_onepixel(0x0000ff);
	ws2812_onepixel(0x0000ff);
	ws2812_onepixel(0xff0000);
	ws2812_onepixel(0xff0000);
	ws2812_onepixel(0xff0000);
	ws2812_onepixel(0x00ff00);
	ws2812_onepixel(0x00ff00);
	ws2812_onepixel(0x00ff00);
	ws2812_oneframe();
	osDelay(500);
#endif

  }
  /* USER CODE END StartDefaultTask */
}