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STM32F103C8T6單片機驅(qū)動WS2812,從零到放棄

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樓主
ID:1001155 發(fā)表于 2024-10-27 23:25 | 只看該作者 |只看大圖 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
首先是WS2812引腳初始化代碼，這點和其他配置GPIO代碼相同
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發(fā)送數(shù)據(jù)，我們看一下WS2812時序要求


可以看到WS2812對時間要求比較嚴格，我們來操作GPIO
首先如果直接調(diào)用庫函數(shù)中的GPIO_SetBits()和GPIO_ResetBits()函數(shù)
我們來試一下
int main(void)
{
        WS2812_PinInit();
        while(1)
        {
                GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_11);
                GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_11);
        }
}



可以看到，單片機主頻72MHz才堪堪達到要求，如果更換其他型號主頻較低的單片機，可能就達不到要求了
我們打開GPIO_SetBits()和GPIO_ResetBits()函數(shù)
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()函數(shù)在這里的作用是檢查GPIO_SetBits庫函數(shù)傳入的參數(shù)是否為真，如果為真，就什么也不執(zhí)行，如果為假，就會在源程序編譯的時候報錯！
而GPIOx->BSRR = GPIO_Pin；就是操作GPIO引腳設置高電平
   GPIOx->BRR = GPIO_Pin；  就是操作GPIO引腳設置低電平
那么，具體怎么操作呢
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，高電平時間由原來的約160us變?yōu)榱爽F(xiàn)在的約40us
接下來就開始向WS2812發(fā)送 ‘0’ 碼
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個nop函數(shù)后，高電平時序大概能滿足要求了
接下來就是滿足低電平的時間
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();
        }
}



低電平延時大概30個nop
接下來就是 ‘1’ 碼
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();
        }
}



因為要合并兩個函數(shù)，所以預留了一點時間
接下來合并函數(shù)
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，波形是可以滿足時序要求的
接下來就是向WS2812發(fā)送 3 字節(jié)的RGB數(shù)據(jù)
需要注意的是，WS2812數(shù)據(jù)發(fā)送順序是G R B，也就是綠色在前，然后是紅色，藍色。而不是紅色，綠色，藍色
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 ++)                                                                        //發(fā)送8位綠色數(shù)據(jù)
        {
                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 ++)                                                                        //發(fā)送8位紅色數(shù)據(jù)
        {
                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 ++)                                                                        //發(fā)送8位藍色數(shù)據(jù)
        {
                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，這顆燈珠已經(jīng)可以被點亮了






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沙發(fā)
ID:277550 發(fā)表于 2024-10-28 09:37 | 只看該作者
arduino卻容易很多
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板凳
ID:1001155 發(fā)表于 2024-10-28 10:05 | 只看該作者
最后一段代碼WS2812_SendRGB以前要放10ms上電延時�。�！要放10ms上電延時！�。�10ms上電延時�。�！
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