STM32F103C8T6单片机驱动WS2812,从零到放弃

ID:1001155 · 发表于 2024-10-27 23:25

首先是WS2812引脚初始化代码，这点和其他配置GPIO代码相同
void WS2812_PinInit(void)
{
      RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);
      GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
      GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11;
      GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
      GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
      GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);
      WS2812_Reset();
}

其次是要向WS2812发送数据，我们看一下WS2812时序要求

可以看到WS2812对时间要求比较严格，我们来操作GPIO
首先如果直接调用库函数中的GPIO_SetBits()和GPIO_ResetBits()函数
我们来试一下
int main(void)
{
      WS2812_PinInit();
      while(1)
      {
            GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_11);
            GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_11);
      }
}

可以看到，单片机主频72MHz才堪堪达到要求，如果更换其他型号主频较低的单片机，可能就达不到要求了
我们打开GPIO_SetBits()和GPIO_ResetBits()函数
void GPIO_SetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)
{
  assert_param(IS_GPIO_ALL_PERIPH(GPIOx));
  assert_param(IS_GPIO_PIN(GPIO_Pin));
  GPIOx->BSRR = GPIO_Pin;
}
void GPIO_ResetBits(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)
{
  assert_param(IS_GPIO_ALL_PERIPH(GPIOx));
  assert_param(IS_GPIO_PIN(GPIO_Pin));
  GPIOx->BRR = GPIO_Pin;
}

其中，assert_param()函数在这里的作用是检查GPIO_SetBits库函数传入的参数是否为真，如果为真，就什么也不执行，如果为假，就会在源程序编译的时候报错！
而GPIOx->BSRR = GPIO_Pin；就是操作GPIO引脚设置高电平
GPIOx->BRR = GPIO_Pin；  就是操作GPIO引脚设置低电平
那么，具体怎么操作呢
int main(void)
{
      WS2812_PinInit();
      while(1)
      {
            GPIOB->BSRR = GPIO_Pin_11;  //拉高PB11
            GPIOB->BRR = GPIO_Pin_11;  //拉低PB11
      }
}

可以看到，高电平时间由原来的约160us变为了现在的约40us
接下来就开始向WS2812发送 ‘0’ 码
int main(void)
{
      WS2812_PinInit();
      while(1)
      {
            GPIOB->BSRR = GPIO_Pin_11;//拉高PB11
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            GPIOB->BRR  = GPIO_Pin_11;//拉低PB11
      }
}

可以看到，在添加12个nop函数后，高电平时序大概能满足要求了
接下来就是满足低电平的时间
int main(void)
{
      WS2812_PinInit();
      while(1)
      {
            GPIOB->BSRR = GPIO_Pin_11;//拉高PB11
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            GPIOB->BRR  = GPIO_Pin_11;//拉低PB11
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
      }
}

低电平延时大概30个nop
接下来就是 ‘1’ 码
int main(void)
{
      WS2812_PinInit();
      while(1)
      {
            GPIOB->BSRR = GPIO_Pin_11;//拉高PB11
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            GPIOB->BRR  = GPIO_Pin_11;//拉低PB11
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
      }
}

因为要合并两个函数，所以预留了一点时间
接下来合并函数
void WS2812_SendBit(uint8_t Bit);
int main(void)
{
      WS2812_PinInit();
      while(1)
      {
            WS2812_SendBit(1);
            WS2812_SendBit(0);
      }
}
void WS2812_SendBit(uint8_t Bit)
{
      GPIOB->BSRR = GPIO_Pin_11;//拉高PB11
      __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
      __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
      if(Bit != 0)
            GPIOB->BRR = GPIO_Pin_11;//拉低PB11
      __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
      __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
      __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
      __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
      GPIOB->BRR = GPIO_Pin_11;//拉低PB11
      __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
}

可以看到，波形是可以满足时序要求的
接下来就是向WS2812发送 3 字节的RGB数据
需要注意的是，WS2812数据发送顺序是G R B，也就是绿色在前，然后是红色，蓝色。而不是红色，绿色，蓝色
void WS2812_SendRGB(uint8_t R,uint8_t G,uint8_t B)；
int main(void)
{
      WS2812_PinInit();
      WS2812_SendRGB(50,0,0);
      while(1)
      {
      }
}

void WS2812_SendRGB(uint8_t R,uint8_t G,uint8_t B)
{
      for(int i = 0;i < 8;i ++)                                                                      //发送8位绿色数据
      {
            GPIOB->BSRR = GPIO_Pin_11;//拉高PB11
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            if((G & (0x80 >> i)) == 0)
                     GPIOB->BRR  = GPIO_Pin_11;//拉低PB11
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            GPIOB->BRR  = GPIO_Pin_11;//拉低PB11
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
      }
      for(int i = 0;i < 8;i ++)                                                                      //发送8位红色数据
      {
            GPIOB->BSRR = GPIO_Pin_11;//拉高PB11
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            if((R & (0x80 >> i)) == 0)
                     GPIOB->BRR  = GPIO_Pin_11;//拉低PB11
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            GPIOB->BRR  = GPIO_Pin_11;//拉低PB11
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
      }
      for(int i = 0;i < 8;i ++)                                                                      //发送8位蓝色数据
      {
            GPIOB->BSRR = GPIO_Pin_11;//拉高PB11
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            if((B & (0x80 >> i)) == 0)
                     GPIOB->BRR  = GPIO_Pin_11;//拉低PB11
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
            GPIOB->BRR  = GPIO_Pin_11;//拉低PB11
            __NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();__NOP();
      }
}

可以看到，这颗灯珠已经可以被点亮了

ID:277550 · 发表于 2024-10-28 09:37

arduino却容易很多

ID:1001155 · 发表于 2024-10-28 10:05

最后一段代码WS2812_SendRGB以前要放10ms上电延时！！！要放10ms上电延时！！！10ms上电延时！！！

帐号		自动登录	找回密码
密码			立即注册

STM32F103C8T6单片机驱动WS2812,从零到放弃

评分