WS2812RGB燈的控制學習

WS2812RGB

WS2812/2811只需一根信號線就能控制燈帶上所有led。多個燈帶間可以通過串聯輕鬆延長。在30hz的刷新頻率下一個信號線能夠控制至多500個led。

原理

WS2812B是一個集控制電路與發光電路於一體的智能外控LED光源。其外型與一個5050LED燈珠相同，每個元件即爲一個像素點。像素點內部包含了智能數字接口數據鎖存信號整形放大驅動電路，還包含有高精度的內部振盪器和可編程定電流控制部分，有效保證了像素點光的顏色高度一致。

WS2812B爲新一代的RGB5050將控制電路與RGB芯片集成在一個5050封裝的元器件中，構成一個完整的外控像素點。

-內置信號整形電路，任何一個像素點收到信號後經過波形整形再輸出，保證線路波形畸變不會累加。
-內置上電覆位和掉電覆位電路。
-每個像素點的三基色顏色可實現**256級亮度顯示**，完成16777216種顏色的全真色彩顯示，掃描頻率不低於400Hz/s。
-**串行級聯接口**，能通過一根信號線完成數據的接收與解碼。
-任意兩點傳傳輸距離在不超過**5米**時無需增加任何電路。
-當刷新速率30幀/秒時，低速模式級聯數不小於512點，高速模式不小於1024點。
-數據發送速度可達**800Kbps**。
-光的顏色高度一致，性價比高。

數據協議採用單線歸零碼的通訊方式，像素點在上電覆位以後，DIN端接受從控制器傳輸過來的數據，首先送過來的24bit數據被第一個像素點提取後，送到像素點內部的數據鎖存器，剩餘的數據經過內部整形處理電路整形放大後通過DO端口開始轉發輸出給下一個級聯的像素點，每經過一個像素點的傳輸，信號減少24bit。像素點採用自動整形轉發技術，使得該像素點的級聯個數不受信號傳送的限制，僅僅受限信號傳輸速度要求。

LED具有低電壓驅動，環保節能，亮度高，散射角度大，一致性好，超低功率，超長壽命等優點。將控制電路集成於LED上面，電路變得更加簡單，體積小，安裝更加簡便。

程序實現：

使用的NRF51822去實現。參考小馬哥飛控程序中的LED。

#define   RGB_H      (NRF_GPIO->OUTSET = (1UL << RGB_LED))   //RGB 對應管腳設置 高電平
#define   RGB_L      (NRF_GPIO->OUTCLR = (1UL << RGB_LED))   //RGB 對應管腳設置 高電平

/*
	初始化RGB_LED
*/
void LED_GPIO_Configuration(void)
{
	nrf_gpio_cfg(
	RGB_LED,
	NRF_GPIO_PIN_DIR_OUTPUT,
	NRF_GPIO_PIN_INPUT_DISCONNECT,
	NRF_GPIO_PIN_PULLUP,
	NRF_GPIO_PIN_S0S1,
	NRF_GPIO_PIN_NOSENSE);
}

/*
	寫 0碼 函數
	根據RGB燈手冊查得 ：RGB_H 延時 300ns，RGB_L 延時 900ns
	RGB_H，RGB_L之間的延時，根據不同芯片的主頻實際調節__nop()函數的個數（以下nop個數未知）	  
*/
void Write0(void)
{
	RGB_H;
	__nop();__nop();__nop();
	
	RGB_L;
	__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();
	__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();
}
/*
	寫 1碼 函數
	根據RGB燈手冊查得 ：RGB_H 延時 600ns，RGB_L 延時 600ns
	RGB_H，RGB_L之間的延時，根據不同芯片的主頻實際調節__nop()函數的個數	  
*/
void Write1(void)
{
	RGB_H;
	__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();
	__nop();__nop();__nop();_
	
	RGB_L;
	__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();
}

/*
	寫一個字節（8bit）數據
	備  注: RGB的亮度通過更改 0x01 處的值進行調節
*/
void RGB_WByte(uint8_t byte)
{
	uint8_t i=0;
	for(i=0;i<8;i++)
	{
	  if((byte<<i)&0x01)
		  Write1();
	  else
		  Write0();
	}
}
/*
	設置一個RGB燈的色彩
	green red blue，紅綠藍光所佔比例大小,範圍0~255
	燈亮的順序爲GRB，每種顏色佔8位數據，因此一個燈需要寫24位數據
*/
void Write24Bit(uint8_t green, uint8_t red, uint8_t blue)
{
	RGB_WByte(green);
	RGB_WByte(red);
	RGB_WByte(blue);
}
/*
	紅燈
*/
void RGB_LED_Red(void)
{
	Write24Bit(0,0xff,0);
}

/*
	橙燈
*/
void RGB_LED_Orange(void)
{
	for(i=0;i<4;i++)  //4個燈
	{
		Write24Bit(0xa5,0xff,0x00);
	}
}

/*
	藍燈
*/
void RGB_LED_Off(void)
{
	uint8_t i;
	for(i=0;i<4;i++)   //四個燈
	{
		Write24Bit(0,0,0);
	}
}
//.......