《Arduino》开发 之 深入理解 WS2812B 彩灯 (直接改变IO口电平点亮 + 用库点亮)

我的另一个项目中已经对WS2812点阵进行了应用,并可以显示字符串和常用图标:《项目》 之 ESP8266 心知天气 + 时钟 + WS2812点阵屏 + B站粉丝计数,这也非常感谢 我的舍友 帮助我移植驱动库。

目录

1.WS2812B灯珠简介

2.直接改变IO口电平来驱动WS2812灯珠

2.1.点亮一个灯

2.2.设置WS2812灯为任意颜色

2.3.点亮多个灯珠,并设置不同颜色

3.用Arduino的库去驱动(方便很多)

3.1.FastLED库

3.2.Adafruit_NeoPixel-master库


1.WS2812B灯珠简介

 

可以看到,WS2812灯珠支持级联,我们只需要一个引脚即可驱动 1024 个灯珠,这无疑给我们省了很多IO口,驱动方式也是异常的简单,只需要按照格式去改变IO口电平就可以了,这让任何一款单片机都可以使用这款灯珠;

接下来,让我带领大家从点亮一个灯开始吧~

2.直接改变IO口电平来驱动WS2812灯珠

本次使用的硬件ESP32 + 8*8 WS2812点阵

开发环境:Arduino IDE

2.1.点亮一个灯

我们看下 WS2812 要求的 0 和 1 是什么样的格式:

 用IO口电平改变去模拟 0码1码

//模拟的ns,不准确!!!
void delay_ns(float a)
{for(int j;j

 接下来,我们按照格式去改变IO口电平:

常用的 WS2812 灯珠有两种数据结构,一种为 RGB 顺序,一种为 GRB 顺序,我手中的便是 RGB 格式,接下来我就用RGB顺序来演示,如果你的是GRB格式,你只需要改变发送顺序即可,这并不难。

假如我们要让一个灯亮红色,即要发送11111111 00000000 00000000 ,前面的11111111 即对应了255亮度的红色,我们发送8个GPIO_1()和16个GPIO_0()即可:

颜色数据
颜色二进制16进制
红色11111111 00000000 000000000xFF0000
绿色00000000 11111111 000000000x00FF00
蓝色00000000 00000000 111111110x0000FF
黑色00000000 00000000 000000000x000000
白色11111111 11111111 111111110xFFFFFF
for (int i = 0; i < 8; i++)GPIO_1();
for (int i = 0; i < 8; i++)GPIO_0();
for (int i = 0; i < 8; i++)GPIO_0();

 接下来,你便可以尝试点亮各种颜色:

#include //定义WS2812B引脚
#define RGB_PIN 27//模拟纳秒延时,不准确
void delay_ns(float a)
{for(int j;j

2.2.设置WS2812灯为任意颜色

我们可以写个函数,形参为你想要发送的颜色,例如:你想要的发送红色(0xFF0000),你只需要调用WS2812_Send_Date(0xFF0000)即可,是不是简单了很多。

//获取的某一位的值
#define getbit(x,y)   ((x) >> (y)&1)void WS2812_Send_Date(int32_t date)
{for(int i= 1;i<25;i++){if(getbit(date,24-i))GPIO_1();elseGPIO_0();}
}

接下来点亮各种颜色试试吧:

#include 
#include //定义WS2812B引脚
#define RGB_PIN 27//指定的某一位数置1
#define setbit(x,y)  x|=(1<> (y)&1)#define RED   0xFF0000
#define GREEN 0x00FF00
#define BLUE  0x0000FF
#define BLACK 0x000000
#define WHITE 0xFFFFFFvoid delay_ns(float a)
{for(int j;j<(a/2);j++)NOP();
}void GPIO_0()
{digitalWrite(RGB_PIN,HIGH);delay_ns(300);digitalWrite(RGB_PIN,LOW);delayMicroseconds(1);
}
void GPIO_1()
{digitalWrite(RGB_PIN,HIGH);delayMicroseconds(1);digitalWrite(RGB_PIN,LOW);delay_ns(300);
}void WS2812_Send_Date(int32_t date)
{for(int i= 1;i<25;i++){if(getbit(date,24-i))GPIO_1();elseGPIO_0();Serial.print(getbit(date,24-i));}Serial.println("");
}void setup(){Serial.begin(115200);pinMode(RGB_PIN,OUTPUT);digitalWrite(RGB_PIN,LOW);
}void loop(){WS2812_Send_Date(RED);delay(1000);WS2812_Send_Date(GREEN);delay(1000);WS2812_Send_Date(BLUE);delay(1000);WS2812_Send_Date(BLACK);delay(1000);WS2812_Send_Date(WHITE);delay(1000);
}

2.3.点亮多个灯珠,并设置不同颜色

按照数据格式,有几个灯珠,我们只需要发送几次数据就行,注意多个灯珠数据发送不可以停顿,要一次性发送出去,不然灯珠会认为你发了多个帧的数据。

#include 
#include //定义WS2812B引脚
#define RGB_PIN 27//指定的某一位数置1
#define setbit(x,y)  x|=(1<> (y)&1)//定义一些常用的颜色
#define RED   0xFF0000
#define GREEN 0x00FF00
#define BLUE  0x0000FF
#define BLACK 0x000000
#define WHITE 0xFFFFFF//WS2812B灯数目
#define RGB_NUM 64
//如果是-GRB-格式
//#define R 1
//#define G 0
//#define B 2
//#define BRIGHT 4
//如果是-RGB-格式
#define R 0         //红色
#define G 1         //绿色
#define B 2         //蓝色
#define BRIGHT 4    //亮度
uint8_t WS2812[RGB_NUM][4];//灯状态数组//模拟的ns,并不准确!!!
void delay_ns(float a)
{for(int j;j>16)&0xFF;colour = colour_buff;WS2812[num][G] = (colour>>8)&0xFF;colour = colour_buff;WS2812[num][B] = colour&0xFF;
}//设置灯R颜色,格式为0~255
void WS2812_RED_set(int8_t r_colour,int8_t num)
{WS2812[num][R] = r_colour;
}//设置灯G颜色,格式为0~255
void WS2812_GREEN_set(int8_t g_colour,int8_t num)
{WS2812[num][G] = g_colour;
}//设置灯B颜色,格式为0~255
void WS2812_BLUE_set(int8_t b_colour,int8_t num)
{WS2812[num][B] = b_colour;
}void setup(){Serial.begin(115200);pinMode(RGB_PIN,OUTPUT);digitalWrite(RGB_PIN,LOW);
}void loop(){//红色测试for(int i = 0;i

 

3.用Arduino的库去驱动(方便很多)

3.1.FastLED库

FsatLED 库下载地址:https://github.com/FastLED/FastLED

3.2.Adafruit_NeoPixel-master库

Adafruit_NeoPixel 库下载地址:https://github.com/adafruit/Adafruit_NeoPixel


未完待续~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~


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