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WS2811應(yīng)用資料與單片機(jī)代碼

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ID:1108761 發(fā)表于 2024-1-10 11:35 | 只看該作者 回帖獎(jiǎng)勵(lì) |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式
一、WS2811簡(jiǎn)介

輸出端口耐壓12V

芯片內(nèi)置穩(wěn)壓管，24V以下電源端只需串電阻IC到VDD腳，無(wú)需外加穩(wěn)壓管

灰度調(diào)節(jié)電路（256級(jí)灰度可調(diào)）

內(nèi)置信號(hào)整形電路，任何一個(gè)IC收到信號(hào)后經(jīng)過(guò)波形整形后在輸出，保證線路波形畸變不會(huì)累加

內(nèi)置上電復(fù)位和掉電復(fù)位電路

PWM控制端能夠?qū)崿F(xiàn)256級(jí)調(diào)節(jié)，掃描頻率不低于400HZ/S

串行接口級(jí)聯(lián)，一根信號(hào)線DI完成數(shù)據(jù)的接收與解碼

任意兩點(diǎn)傳輸距離不超過(guò)2米無(wú)需增加任何電路

當(dāng)刷新速率30幀/秒時(shí)，低速模式級(jí)聯(lián)數(shù)不小于512點(diǎn)，高速模式下不小于1024點(diǎn)

數(shù)據(jù)發(fā)送速度可達(dá)與400Kbps與800Kbps兩種模式


二、通訊協(xié)議


數(shù)據(jù)協(xié)議采用單線歸零碼的通訊方式， 像素點(diǎn)在上電復(fù)位以后， DIN端接受從控制器傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)， 首先送過(guò)來(lái)的24bit數(shù)據(jù)被第一個(gè)像素點(diǎn)提取后， 送到像素點(diǎn)內(nèi)部的數(shù)據(jù)鎖存器， 剩余的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)內(nèi)部整形處理電路整形放大后通過(guò)DO端口開(kāi)始轉(zhuǎn)發(fā)輸出給下一個(gè)級(jí)聯(lián)的像素點(diǎn)， 每經(jīng)過(guò)一個(gè)像素點(diǎn)的傳輸， 信號(hào)減少24bit。 像素點(diǎn)采用自動(dòng)整形轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)， 使得該像素點(diǎn)的級(jí)聯(lián)個(gè)數(shù)不受信號(hào)傳送的限制， 僅僅受限信號(hào)傳輸速度要求。

WS2811 0碼、1碼、reset碼時(shí)序、串接方法
數(shù)據(jù)傳輸
需要精確延時(shí)的，使用示波器進(jìn)行查看




三、電路連接


四、開(kāi)源代碼

WS2811.h

  1. #ifndef __WS2811_H

  3. #define __WS2811_H

  5. #include <stm32f10x.h>

  7. //#define   Time_D    400          //宏定義

  9. #define nWs 50 // 定義串接級(jí)聯(lián)WS2811個(gè)數(shù)  50可修改

  11. //B-R-G  定義顏色24bits

  13. #define   White        0xFFFFFF  // 白色

  15. #define   Black        0x000000  // 黑色 （不亮）

  17. #define   Blue         0xFF0000  // 藍(lán)色

  19. #define   Red          0x00FF00  // 紅色

  21. #define   Green        0x0000FF  // 綠色

  23. #define   Gray         0x22ee22

  25. extern void WS_GPIO_Init(void);//WS2811端口初始化

  27. extern unsigned long WsDat_RUN[nWs];//流水燈顯存

  29. extern unsigned long WsDat[nWs];//流水燈顯存

  31. //extern void WS_Reset(GPIO_TypeDef *GPIOx,uint16_t GPIO_Pin);    //復(fù)位

  33. //extern void WS_Set1(GPIO_TypeDef *GPIOx,uint16_t GPIO_PIN,unsigned long dat);

  35. //發(fā)送1個(gè)字節(jié)

  37. extern void WS_Set_Date(GPIO_TypeDef *GPIOx,uint16_t GPIO_PIN,unsigned char len,unsigned long dat); //發(fā)送相同數(shù)據(jù)

  39. extern void WS_SetAll(GPIO_TypeDef *GPIOx,uint16_t GPIO_PIN); //發(fā)送所有字節(jié)

  41. //燈帶控制方案

  43. extern unsigned long ColorToColor(GPIO_TypeDef *GPIOx,uint16_t GPIO_PIN,unsigned long color0, unsigned long color1,unsigned int speed) ;//顏色漸變   

  45. //初始化顯存數(shù)組

  47. extern void LED_Init(GPIO_TypeDef *GPIOx,uint16_t GPIO_PIN,unsigned long color);          extern void RUN_LED(GPIO_TypeDef *GPIOx,uint16_t GPIO_PIN,unsigned long color,unsigned int speed,unsigned char temp); //跑馬燈

  49. #endif
復(fù)制代碼


WS2811.C





  1. #include "WS2811.h"



  5. unsigned long WsDat[nWs];   //顯存

  7. unsigned long WsDat_RUN[nWs];   //流水燈顯存





  13. /**************************************************

  15. * IO初始化（移植時(shí)請(qǐng)修改）

  17. ***************************************************/

  19. void WS_GPIO_Init()

  21. {

  23. GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;



  27. RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE );   //端口時(shí)鐘，使能

  29. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7 | GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9; // PIN

  31. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; // 推挽輸出

  33. GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; // IO口速度為50MHz

  35. GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure); // 端口配置，根據(jù)設(shè)定參數(shù)初始化





  41. RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE );   //端口時(shí)鐘

  43. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_15 | GPIO_Pin_14 | GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_12; // PIN

  45. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; // 推挽輸出

  47. GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; // IO口速度為50MHz

  49. GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); // 端口配置，根據(jù)設(shè)定參數(shù)初始化



  53. }



  57. /**************************

  59. * 內(nèi)部延時(shí)

  61. ***************************/



  65. void WS_delay_us(__IO u32 nCount) //簡(jiǎn)單的延時(shí)函數(shù)

  67. {

  69. for(; nCount != 0; nCount--);

  71. }



  75. void WS_delay2us()

  77. {

  79. unsigned char i;

  81. for(i=0; i<11; i++);

  83. }



  87. void WS_delay05us()

  89. {

  91. // unsigned char i;

  93. // for(i=0; i<1; i++);

  95. }



  99. void WS_delay_ms(uint32_t nms)

  101. {

  103. while(nms--)

  105. {

  107.   WS_delay_us(1670); //普通方式延時(shí)

  109. }

  111. }





  117. /***************************

  119. * 發(fā)送一比特

  121. ****************************/

  123. void TX0(GPIO_TypeDef *GPIOx,uint16_t GPIO_Pin)    // 發(fā)送0

  125. {

  127. GPIO_SetBits(GPIOx, GPIO_Pin);

  129.     WS_delay05us();

  131. GPIO_ResetBits(GPIOx, GPIO_Pin);

  133. WS_delay2us();

  135. }

  137. void TX1(GPIO_TypeDef *GPIOx,uint16_t GPIO_Pin)   // 發(fā)送1

  139. {

  141. GPIO_SetBits(GPIOx, GPIO_Pin);

  143. WS_delay2us();

  145. GPIO_ResetBits(GPIOx, GPIO_Pin);

  147. WS_delay05us();

  149. }

  151. void WS_Reset(GPIO_TypeDef *GPIOx,uint16_t GPIO_Pin)   //復(fù)位

  153. {

  155. GPIO_ResetBits(GPIOx, GPIO_Pin);

  157. WS_delay_us(50);

  159. GPIO_SetBits(GPIOx, GPIO_Pin);

  161. GPIO_ResetBits(GPIOx, GPIO_Pin);

  163. }



  167. /************************************************

  169. * 發(fā)送數(shù)據(jù)

  171. *************************************************/

  173. void WS_Set1(GPIO_TypeDef *GPIOx,uint16_t GPIO_Pin,unsigned long dat)

  175. {

  177. unsigned char i;

  179. for(i=0; i<24; i++)

  181. {

  183. if(0x800000 == (dat & 0x800000) )

  185. TX1(GPIOx,GPIO_Pin);

  187. else

  189. TX0(GPIOx,GPIO_Pin);

  191. dat<<=1;        //左移一位

  193. }

  195. }





  201. void WS_Set_Date(GPIO_TypeDef *GPIOx,uint16_t GPIO_Pin,unsigned char len,unsigned long dat) // 全部發(fā)送同樣的數(shù)據(jù)

  203. {

  205.    unsigned char i;

  207.    for(i = 0; i <len; i++)

  209.    {

  211. WS_Set1(GPIOx,GPIO_Pin,dat);

  213.    }

  215. WS_Reset(GPIOx,GPIO_Pin);

  217. }





  223. void WS_SetAll(GPIO_TypeDef *GPIOx,uint16_t GPIO_Pin)   //發(fā)送所有字節(jié)

  225. {

  227. unsigned char i;



  231. for(i=0;i<nWs;i++)

  233. {

  235. WS_Set1(GPIOx,GPIO_Pin,WsDat_RUN[i]);  

  237. }

  239. WS_Reset(GPIOx,GPIO_Pin);

  241. WS_delay_ms(500);

  243. }







  251. /**************************顏色漸變函數(shù)***************************/

  253. /*

  255. 從起始顏色---最終顏色

  257. */

  259. unsigned char abs0(int num)//求絕對(duì)值

  261. {

  263. if(num>0) return num;



  267. num = -num;

  269. return (unsigned char) num;

  271. }



  275. unsigned long ColorToColor(GPIO_TypeDef *GPIOx,uint16_t GPIO_Pin,unsigned long color0, unsigned long color1,unsigned int speed)  

  277. {

  279. unsigned char Red0, Green0, Blue0;  // 起始三原色

  281. unsigned char Red1, Green1, Blue1;  // 結(jié)果三原色

  283. int   RedMinus, GreenMinus, BlueMinus; // 顏色差（color1 - color0）

  285. unsigned char NStep; // 需要幾步

  287. float   RedStep, GreenStep, BlueStep; // 各色步進(jìn)值

  289. unsigned long color; // 結(jié)果色

  291. unsigned char i;



  295. // 綠 紅 藍(lán) 三原色分解

  297. Red0   = color0>>8;

  299. Green0 = color0>>16;

  301. Blue0  = color0;



  305. Red1   = color1>>8;

  307. Green1 = color1>>16;

  309. Blue1  = color1;



  313. // 綠 紅 藍(lán) 三原色分解  若輸入的顏色非上述三種

  315. Red0   =( color0&0x00FF00)>>8;

  317. Green0 = (color0&0xFF0000)>>16;

  319. Blue0  = color0;



  323. Red1   = (color1&0x00FF00)>>8;

  325. Green1 = (color1&0xFF0000)>>16;

  327. Blue1  = color1;



  331. // 計(jì)算需要多少步（取差值的最大值）

  333. RedMinus   = Red1 - Red0;

  335. GreenMinus = Green1 - Green0;

  337. BlueMinus  = Blue1 - Blue0;



  341. //判斷兩個(gè)絕對(duì)值大小。。a>b為真，則=a；否則=b

  343. NStep = ( abs0(RedMinus) > abs0(GreenMinus) ) ? abs0(RedMinus):abs0(GreenMinus);

  345. NStep = ( NStep > abs0(BlueMinus) ) ? NStep:abs0(BlueMinus);



  349. // 計(jì)算出各色步進(jìn)值

  351. RedStep   = (float)RedMinus   / NStep;

  353. GreenStep = (float)GreenMinus / NStep;

  355. BlueStep  = (float)BlueMinus  / NStep;



  359. // 漸變開(kāi)始

  361. for(i=0; i<NStep; i++)

  363. {

  365. Red1   = Red0   + (int)(RedStep   * i);

  367. Green1 = Green0 + (int)(GreenStep * i);

  369. Blue1  = Blue0  + (int)(BlueStep  * i);



  373. color  = Green1<<16 | Red1<<8 | Blue1; // 合成  綠紅藍(lán)



  377. WS_Set_Date(GPIOx,GPIO_Pin,nWs,color); //發(fā)送顏色，所有燈帶同色

  379. WS_delay_ms(speed);

  381. }

  383. return color;

  385. }



  389. /*************跑馬燈****************

  391. 000000000000000000000000

  393. 111100000000000000000000

  395. 000011110000000000000000

  397. 000000001111000000000000

  399. 111100000000111100000000

  401. 000011110000000011110000

  403. ***********************************/

  405. void LED_Init(GPIO_TypeDef *GPIOx,uint16_t GPIO_Pin,unsigned long color) //初始化顯存數(shù)組

  407. {

  409. unsigned char i;

  411. for(i=0;i<50;i++)

  413. WsDat_RUN[i]=color;

  415. WS_SetAll(GPIOx,GPIO_Pin);

  417. }



  421. //入口參數(shù)     color----speed----temp

  423. //            顯示顏色--流水速度--間隔距離

  425. void RUN_LED(GPIO_TypeDef *GPIOx,uint16_t GPIO_Pin,unsigned long color,unsigned int speed,unsigned char temp)//跑馬燈

  427. {

  429. unsigned char i,j;

  431. for(j=0;j<(nWs-1);j++)

  433. {

  435. for(i=nWs;i>0;i--)

  437. WsDat_RUN[i] = WsDat_RUN[i-1];



  441. if(j%temp == 0)

  443. WsDat_RUN[0] = color;

  445. else

  447. WsDat_RUN[0] = Black;



  451. //WS_Set_Date(GPIO_PIN,nWs,WsDat_RUN[i]);

  453. WS_SetAll(GPIOx,GPIO_Pin);

  455. WS_delay_ms(speed);

  457. }

  459. }

  461. main.c

  463. #include "stm32f10x.h"

  465. #include "WS2811.h"

  467. int main()

  469. {

  471. WS_GPIO_Init();//GPIOC和GPIOB初始化

  473. ColorToColor(GPIOB,GPIO_Pin_15 | GPIO_Pin_14 | GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_12,Red,Green,10);//顏色漸變端口GPIOB12\13\14\15輸出

  475. //如果需要其他端口輸出先去WS2811.c修改GPIO口初始化函數(shù)

  477. }
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ID:301191 發(fā)表于 2024-1-13 01:55 | 只看該作者
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