WS2812灯珠（一）-- STM32 普通IO方式驱动

相信大家在看到这篇文章的时候一定对WS2812芯片的时序有了一定的了解，这里对于WS2812硬件通信方面就不做过多的介绍了。驱动WS2812需要的实现纳秒级别的电平翻转，像一般主频较低的MCU很难实现这种级别的电平翻转。我在这里使用的MCU是STM32F103系列主频为72M，恰好可以通过延时翻转高低电平模拟WS2812的通信时序进而实现对WS2812灯珠的驱动。

STM32通过普通IO方式驱动WS2812灯珠首先我们要初始化IO端口。

/**
  * @brief  初始化IO控制口
  * @param  
  * @retval None
  */
void ws2811_init(void)
{
  GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
 	
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);	//使能PA端口时钟
	
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;  //WS2811-->PA.0 端口配置
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;  //推挽输出
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //IO口速度为50MHz
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);	 //根据设定参数初始化GPIOA.0
  GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0);	 //PA.0 输出低电平	
}

接下来便要实现合适的延时函数：

/**
  * @brief  ws281x模块用到的延时函数
  * @param  delay_num :延时数 （示波器测量延时时间 = delay_num * 440ns ）
  * @retval None
  */
void ws281X_delay(unsigned int delay_num)
{
  while(delay_num--);   
}

通过示波器测量出的该延时函数的延时时间为delay_num x 440ns，恰好可以实现纳秒级别的延时。因此可用此来模拟WS281x的通信时序。

/**
  * @brief  根据WS281x芯片时序图编写的发送0码，1码RESET码的函数
  * @param  
  * @retval None
  */
void ws281x_sendLow(void)   //发送0码
{
  PAout(0) = 1;
  ws281x_delay(1);    //示波器测试约为440ns
  PAout(0) = 0;
  ws281x_delay(2);
}
void ws281x_sendHigh(void)   //发送1码
{
  PAout(0) = 1;
  ws281x_delay(2);
  PAout(0) = 0;
  ws281x_delay(1);
}
void ws2811_Reset(void)        //发送RESET码
{ 
  PAout(0) = 0; 
  delay_us(60);  
  PAout(0) = 1; 
  PAout(0) = 0;
}

接下来根据这些通信时序我们便可以实现点亮WS2812灯珠的函数了

/**
  * @brief  发送点亮一个灯的数据（即24bit）
  * @param  dat：颜色的24位编码
  * @retval None
  */
void ws281x_sendOne(uint32_t dat)   
{
  uint8_t i;
  unsigned char byte;
  for(i = 24; i > 0; i--)
  {
    byte = ((dat>>i) & 0x01);  //位操作，读取dat数据的第i位
    if(byte == 1)
    {
      ws281x_sendHigh();
    }
    else
    {
      ws281x_sendLow();
    }
  }
}

如在主函数中调用ws281x_sendOne(0XFF0000)即可点亮一个绿灯。

如果需要控制多个WS2812灯珠可以定义一个缓冲区pixelBuffer[PIXEL_NUM]的数组，首先将颜色数据依次填入缓冲区，再通过发送函数将颜色数据依次发出即可。若想实现多种炫酷效果还可以移植Adafruit_NeoPixel库函数。

WS2812灯珠（一）-- STM32 普通IO方式驱动

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