From 159ee68664e203d07069b442a2dd6e621ad0d666 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: vcc_gnd gardener Date: Tue, 9 Jan 2024 22:10:20 +0800 Subject: [PATCH] =?UTF-8?q?=E4=B8=8A=E4=BC=A0=E6=96=87=E4=BB=B6=E8=87=B3?= =?UTF-8?q?=20/?= MIME-Version: 1.0 Content-Type: text/plain; charset=UTF-8 Content-Transfer-Encoding: 8bit --- README.md | 181 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 1 file changed, 181 insertions(+) create mode 100644 README.md diff --git a/README.md b/README.md new file mode 100644 index 0000000..2bb606c --- /dev/null +++ b/README.md @@ -0,0 +1,181 @@ +## WS2812简介 + +WS2812是一种智能集成LED光源，它在5050封装内集成有控制电路和RGB芯片，形成完整像素点控制¹。WS2812的级联控制协议非常简单，通过一根信号线就可以进行串行异步信号发送¹。并不是高电平就能点亮的东东!!!!!! + +WS2812的控制主要基于以下几个方面： + +1. **工作电压**：根据WS2812的数据手册，它的工作电压范围在，输入信号电压在工作电压VDD±0.5V范围内¹。 + +2. **控制协议**：WS2812的级联控制协议非常简单。通过一根信号线就可以进行串行异步信号发送。在串行通讯中使用不同高低电平脉冲表示数据0,1编码¹。 + +3. **RGB参数**：每个RGB灯都有256亮度级别，可以形成中颜色，刷新频率不低于400Hz¹。 + +4. **SPI控制**：利用硬件SPI控制WS2812的显示。使用了高频三极管9018作为输出接口反向器，确定合适的电阻参数，验证了驱动方案的硬件和软件的可行性¹。 + +5. **STM32 HAL SPI控制**：使用STM32 HAL SPI控制WS2812 (B) LED，可选用DMA²。 + +6. **Arduino控制**：利用arduino控制灯带，包括库下载、示例演示和自己编写代码³。 + +以上就是对WS2812控制的简单介绍，希望对你有所帮助。如果你需要更详细的信息，可以查阅相关的手册或者教程。 + +## 在Arduino环境中使用ESP32控制WS2812 + +安装FastLED库。你可以在Arduino IDE的库管理器中搜索并安装它。使用以下的示例代码： +```bash +#include "FastLED.h" + +#define NUM_LEDS 1 // LED灯珠数量 +#define DATA_PIN 48 // Arduino输出控制信号引脚 根据需要修改 38 16 8等 +#define LED_TYPE WS2812 // LED灯环型号 +#define COLOR_ORDER GRB // RGB灯珠中红色、绿色、蓝色LED的排列顺序 + +uint8_t max_bright = 128; // LED亮度控制变量，可使用数值为 0 ～ 255， 数值越大则光带亮度越高 +CRGB leds[NUM_LEDS]; // 建立灯带leds +char i= 0; //led灯的点亮序号 + +void setup() { + LEDS.addLeds(leds, NUM_LEDS); // 初始化灯带 + FastLED.setBrightness(max_bright); // 设置灯带亮度 +} + +void loop() { + if (i == NUM_LEDS) { + i = 0; + } + leds[i] = CRGB::Red; // i= 0 设置灯带中第一个灯珠颜色为红色，leds[0]为第一个灯珠，leds[1]为第二个灯珠 + FastLED.show(); // 更新LED色彩 + delay(50); // 等待500毫秒 + leds[i] = CRGB::Black; // 设置灯带中第一个灯珠熄灭 + FastLED.show(); // 更新LED色彩 + delay(50); // 等待500毫秒 + i++; +} +``` + +这段代码会使LED灯珠按顺序点亮并熄灭，形成一个流动的红色光点。你可以根据需要修改这段代码，实现不同的效果。 + +注意：这段代码中的DATA_PIN定义了Arduino的输出控制信号引脚，你需要将其连接到LED灯环的DI端。NUM_LEDS定义了LED灯珠的数量，你需要根据实际的LED灯珠数量进行修改1。此外，你还需要确保你的电源可以提供足够的电流来驱动所有的LED灯珠。如果电流不足，可能会导致颜色失真或其他问题。 + +## 使用PlatformIO编写的简单代码，用于控制ESP32-S3点亮WS2812 + +这个代码将使WS2812 LED显示红色。 + +``` +#include + +#define PIN 48 // 根据需要修改 38 16 8 +#define NUMPIXELS 1 + +Adafruit_NeoPixel pixels(NUMPIXELS, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800); + +void setup() { + pixels.begin(); +} + +void loop() { + pixels.setPixelColor(0, pixels.Color(255,0,0)); // 红色 + pixels.show(); + delay(1000); +} +``` + +在这段代码中，我们首先包含了Adafruit_NeoPixel库，这是一个用于控制像WS2812这样的RGB LED的库。然后，我们定义了连接到WS2812的引脚（在这里是引脚15），以及我们要控制的像素数量（在这里是1）。 + +在setup()函数中，我们初始化了像素对象。在loop()函数中，我们将像素设置为红色，然后显示它，然后等待一秒。 + +## 使用micropython编写的简单代码，用于控制ESP32-S3点亮WS2812 + +这是一段测试W2812的Micropython代码： + +``` +from machine import Pin +from neopixel import NeoPixel + +pin = Pin(48, Pin.OUT)#ESP32-S3 48PIN ESP32-C3 8PIN ESP32 16PIN ESP32-S2 18PIN +np = NeoPixel(pin, 1) +np[0] = (10,0,0) #R B G max 255 255 255 +np.write() +r, g, b = np[0] +``` + +## 使用IDF编写的简单代码，用于控制ESP32-S3点亮WS2812 + +以下是一个使用ESP-IDF开发环境的ESP32-S3控制WS2812的示例程序： + +```c +#include "freertos/FreeRTOS.h" +#include "freertos/task.h" +#include "driver/gpio.h" +#include "esp_system.h" + +#define LED_NUM 8 // WS2812灯的数量 +#define LED_GPIO 48 // WS2812数据输入引脚号根据需要修改 +#define LED_COLOR_NUM 3 // 每个WS2812 LED的三个颜色通道数 + +// WS2812灯的颜色数组 +uint8_t led_color[LED_NUM][LED_COLOR_NUM] = { + {255, 0, 0}, // 红色 + {0, 255, 0}, // 绿色 + {0, 0, 255}, // 蓝色 + {255, 255, 0}, // 黄色 + {0, 255, 255}, // 青色 + {255, 0, 255}, // 紫色 + {255, 255, 255}, // 白色 + {0, 0, 0} // 关闭 +}; + +// 将颜色值转换为占空比 +uint32_t color_to_duty(uint8_t color) { + if (color == 0) { + return 21; + } else if (color == 255) { + return 76; + } else { + return (uint32_t)(21 + (color * 0.147)); + } +} + +// 更新WS2812灯的颜色 +void update_led_color() { + uint8_t data[LED_NUM * LED_COLOR_NUM]; + for (int i = 0; i < LED_NUM; i++) { + uint32_t r_duty = color_to_duty(led_color[i][0]); + uint32_t g_duty = color_to_duty(led_color[i][1]); + uint32_t b_duty = color_to_duty(led_color[i][2]); + + // 将RGB颜色值转换为占空比 + for (int j = 0; j < 8; j++) { + data[(i * 24) + j] = (g_duty >> (7 - j)) & 0x01; + data[(i * 24) + 8 + j] = (r_duty >> (7 - j)) & 0x01; + data[(i * 24) + 16 + j] = (b_duty >> (7 - j)) & 0x01; + } + } + + // 发送WS2812数据 + gpio_set_direction(LED_GPIO, GPIO_MODE_OUTPUT); + for (int i = 0; i < LED_NUM * LED_COLOR_NUM; i++) { + if (data[i] == 1) { + gpio_set_level(LED_GPIO, 1); + ets_delay_us(0.7); + gpio_set_level(LED_GPIO, 0); + ets_delay_us(0.35); + } else { + gpio_set_level(LED_GPIO, 1); + ets_delay_us(0.35); + gpio_set_level(LED_GPIO, 0); + ets_delay_us(0.7); + } + } +} + +void app_main() { + while (1) { + // 更新WS2812灯的颜色 + update_led_color(); + // 延时100毫秒 + vTaskDelay(100 / portTICK_PERIOD_MS); + } +} +``` + +这个程序使用了一个简单的算法将颜色值转换为占空比，然后通过GPIO控制WS2812灯的数据输入引脚。请注意，这个程序可能需要根据你的硬件环境进行适当的修改。如果你使用的是Arduino环境，你可能需要使用FastLED库。