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159ee68664
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## WS2812简介
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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!!!!!!
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WS2812的控制主要基于以下几个方面：
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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。
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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。
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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。
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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。
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5. **STM32 HAL SPI控制**：使用STM32 HAL SPI控制WS2812 (B) LED，可选用DMA²。
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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。
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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。
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## 在Arduino环境中使用ESP32控制WS2812
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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：
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```bash
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#include "FastLED.h"
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#define NUM_LEDS 1 // LED灯珠数量
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#define DATA_PIN 48 // Arduino输出控制信号引脚 根据需要修改 38 16 8等
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#define LED_TYPE WS2812 // LED灯环型号
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#define COLOR_ORDER GRB // RGB灯珠中红色、绿色、蓝色LED的排列顺序
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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
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CRGB leds[NUM_LEDS]; // 建立灯带leds
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char i= 0; //led灯的点亮序号
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void setup() {
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LEDS.addLeds<LED_TYPE, DATA_PIN, COLOR_ORDER>(leds, NUM_LEDS); // 初始化灯带
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FastLED.setBrightness(max_bright); // 设置灯带亮度
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}
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void loop() {
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if (i == NUM_LEDS) {
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i = 0;
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}
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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
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FastLED.show(); // 更新LED色彩
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delay(50); // 等待500毫秒
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leds[i] = CRGB::Black; // 设置灯带中第一个灯珠熄灭
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FastLED.show(); // 更新LED色彩
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delay(50); // 等待500毫秒
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i++;
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}
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```
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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。
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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。
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## 使用PlatformIO编写的简单代码，用于控制ESP32-S3点亮WS2812
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这个代码将使WS2812 LED显示红色。
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```
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#include <Adafruit_NeoPixel.h>
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#define PIN 48 // 根据需要修改 38 16 8
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#define NUMPIXELS 1
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Adafruit_NeoPixel pixels(NUMPIXELS, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
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void setup() {
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pixels.begin();
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}
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void loop() {
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pixels.setPixelColor(0, pixels.Color(255,0,0)); // 红色
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pixels.show();
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delay(1000);
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}
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```
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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）。
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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。
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## 使用micropython编写的简单代码，用于控制ESP32-S3点亮WS2812
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这是一段测试W2812的Micropython代码：
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```
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from machine import Pin
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from neopixel import NeoPixel
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pin = Pin(48, Pin.OUT)#ESP32-S3 48PIN ESP32-C3 8PIN ESP32 16PIN ESP32-S2 18PIN
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np = NeoPixel(pin, 1)
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np[0] = (10,0,0) #R B G max 255 255 255
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np.write()
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r, g, b = np[0]
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```
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## 使用IDF编写的简单代码，用于控制ESP32-S3点亮WS2812
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以下是一个使用ESP-IDF开发环境的ESP32-S3控制WS2812的示例程序：
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```c
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#include "freertos/FreeRTOS.h"
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#include "freertos/task.h"
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#include "driver/gpio.h"
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#include "esp_system.h"
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#define LED_NUM 8 // WS2812灯的数量
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#define LED_GPIO 48 // WS2812数据输入引脚号根据需要修改
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#define LED_COLOR_NUM 3 // 每个WS2812 LED的三个颜色通道数
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// WS2812灯的颜色数组
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uint8_t led_color[LED_NUM][LED_COLOR_NUM] = {
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{255, 0, 0}, // 红色
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{0, 255, 0}, // 绿色
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{0, 0, 255}, // 蓝色
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{255, 255, 0}, // 黄色
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{0, 255, 255}, // 青色
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{255, 0, 255}, // 紫色
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{255, 255, 255}, // 白色
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{0, 0, 0} // 关闭
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};
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// 将颜色值转换为占空比
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uint32_t color_to_duty(uint8_t color) {
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if (color == 0) {
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return 21;
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} else if (color == 255) {
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return 76;
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} else {
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return (uint32_t)(21 + (color * 0.147));
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}
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}
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// 更新WS2812灯的颜色
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void update_led_color() {
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uint8_t data[LED_NUM * LED_COLOR_NUM];
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for (int i = 0; i < LED_NUM; i++) {
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uint32_t r_duty = color_to_duty(led_color[i][0]);
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uint32_t g_duty = color_to_duty(led_color[i][1]);
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uint32_t b_duty = color_to_duty(led_color[i][2]);
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// 将RGB颜色值转换为占空比
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for (int j = 0; j < 8; j++) {
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data[(i * 24) + j] = (g_duty >> (7 - j)) & 0x01;
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data[(i * 24) + 8 + j] = (r_duty >> (7 - j)) & 0x01;
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data[(i * 24) + 16 + j] = (b_duty >> (7 - j)) & 0x01;
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}
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}
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// 发送WS2812数据
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gpio_set_direction(LED_GPIO, GPIO_MODE_OUTPUT);
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for (int i = 0; i < LED_NUM * LED_COLOR_NUM; i++) {
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if (data[i] == 1) {
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gpio_set_level(LED_GPIO, 1);
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ets_delay_us(0.7);
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gpio_set_level(LED_GPIO, 0);
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ets_delay_us(0.35);
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} else {
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gpio_set_level(LED_GPIO, 1);
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||||
ets_delay_us(0.35);
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||||
gpio_set_level(LED_GPIO, 0);
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||||
ets_delay_us(0.7);
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}
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}
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}
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void app_main() {
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while (1) {
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// 更新WS2812灯的颜色
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update_led_color();
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// 延时100毫秒
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vTaskDelay(100 / portTICK_PERIOD_MS);
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}
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}
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```
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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。
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