WS2812b彩灯（DMA+PWM）

标签：TIM2 DMA TIM DMA1 InitStructure WS2812b PWM WS2812B

一.WS2812B简介

WS2812B是一种数字可编程的LED灯条，可以使用单个数据线进行通讯控制LED灯的颜色和亮度。每个WS2812B都有一个唯一的地址，可以通过单个数据线进行级联。

二.WS2812B参数简介

三. WS2812B数据通讯简介

1.级联电路

2.数据传输

该芯片是通过数据传输的时间来判断数据是0码还是1码的。

此时就会有PWM的频率计算：

3.级联的数据传输

第一个数据缓存

·第一个24位有第一个模块接收并缓存

·第二个24位会被第一个模块转发到第二个模块上并缓存

·第三个24位会被第一个和第二个转发到第三个模块上并缓存

·第四个24位......

·第N个24位......

复位信号

第二个数据缓存

·第一个24位有第一个模块接收并缓存

·第二个24位会被第一个模块转发到第二个模块上并缓存

·第三个24位会被第一个和第二个转发到第三个模块上并缓存

·第四个24位......

·第N个24位......

复位信号

............

四.WS2812B驱动程序简介

这里我们使用PWM+DMA的方式驱动WS2812B。这里我们用的江协科技的程序。

DMA驱动程序:

#include "stm32f10x.h"


void (*DMA1_Handler)(void);  //也要开中断   数据转运＋DMA  没用ADC

void DMA1_Init(uint32_t MemoryBaseAddr)//MemoryBaseAddr是WS2812B_Bit数组地址
{
 	RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);
	
	DMA_DeInit(DMA1_Channel2);
	
	DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)(&TIM2->CCR1);//起始地址
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = MemoryBaseAddr;//存放地址
	DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;//传输方向:双向   存储点到外设
	DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 0;//缓存区大小，传输计数器大于0，触发源有触发信号，DMA使能
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; //外设是否自增
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;//存储器是否自增
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;//是否自增 以半字的形式传输16位
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;
	DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;//不使用自动重装
	DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium;
	DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;//硬件触发
	DMA_Init(DMA1_Channel2, &DMA_InitStructure);
	
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = DMA1_Channel2_IRQn;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
	
	DMA_ITConfig(DMA1_Channel2, DMA_IT_TC, ENABLE);//DMA中断
	
	DMA_Cmd(DMA1_Channel2, ENABLE);
}

void DMA1_SetIRQHandler(void (*IRQHandler)(void))
{
	DMA1_Handler=IRQHandler;
}

void DMA1_Start(uint16_t DataNumber)  //调运函数，连续转运
{
	DMA_Cmd(DMA1_Channel2,DISABLE);
	DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Channel2,DataNumber);
	DMA_Cmd(DMA1_Channel2,ENABLE);
}

void DMA1_Channel2_IRQHandler(void) //DMA开中断12
{
	if(DMA_GetFlagStatus(DMA1_FLAG_TC2))
	{
		DMA1_Handler();
		DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_TC2);
	}
}

这里我们通过定时器中断驱动pwm

PWN TIM2驱动：

#include "stm32f10x.h" //哪个函数不认识看芯片手册

void TIM2_Init(void) //TIM2开PWM的发送到DMA  PA0输出
{
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE); //开启定时器2时钟
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);//开启复用引脚时钟

	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;  //GPIO
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出   定时器控制引脚
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);

	TIM_DeInit(TIM2);    //初始化时基单元
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 90-1; //ARR周期            32视频里定时中断讲过，搞懂   90公式试出来的，然后一算
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0; //PSC预分频器
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
	TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);
	
	TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure; //初始化输出比较单元
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
	TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0; //CCR捕获比较器  运行中设置
	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
	TIM_OC1Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);
	
	TIM_CtrlPWMOutputs(TIM2, ENABLE);
	
	TIM_DMAConfig(TIM2,TIM_DMABase_CCR1,TIM_DMABurstLength_1Transfer); //DMA请求传输
	TIM_DMACmd(TIM2,TIM_DMA_Update,ENABLE); //寄存器位传输对象
	
	TIM_Cmd(TIM2, DISABLE);
}

void TIM2_Cmd(FunctionalState NewState)
{
	TIM_Cmd(TIM2, NewState);
}

void TIM2_SetCompare1(uint16_t Value) //主输出使能，TM2为高级定时器，所以这里加上
{
	TIM_SetCompare1(TIM2,Value);
}

WS2812B驱动：

#include "stm32f10x.h"
#include "TIM2.h"
#include "DMA1.h"

//#define WS2812B_LED_QUANTITY	32  //灯珠数量
#define WS2812B_LED_QUANTITY 30 //灯珠数量

//定义数组 类型符 数组名[常量]
uint32_t WS2812B_Buf[WS2812B_LED_QUANTITY];	//0xGGRRBB    正常的数据口输入，然后配置就行，绿红蓝总共24位，只有32               
uint16_t WS2812B_Bit[24*WS2812B_LED_QUANTITY+1];//灯珠数量*24bit+1 颜色位数+复位信号 根据数据手册可知还要加复位信号0(正常的0)，因此需要写入 num24+reset(reset=?自己调) 位。
uint8_t WS2812B_Flag;

void WS2812B_IRQHandler(void);

void WS2812B_Init(void)
{
	DMA1_SetIRQHandler(WS2812B_IRQHandler);//把WS2812B_IRQHandler赋给DMA1_Handler
	DMA1_Init((uint32_t) (&WS2812B_Bit));//灯位量的地址存放到DMA  这时DMA就是灯珠的量 强制类型转换 不足的高位补0
	TIM2_Init();//定时器
} //用TIM2开PWM 送给DMA

void WS2812B_ClearBuf(void)//把LED的RGB数组值清零，全部输出0码，变成黑色，即不发光
{
	uint8_t i;
	for(i=0;i<WS2812B_LED_QUANTITY;i++)  
	{
		WS2812B_Buf[i]=0x000000;//24位的二进制数    6位的16进制数
	}
}

void WS2812B_SetBuf(uint32_t Color)  //设置显示相同的颜色
{
	uint8_t i;
	for(i=0;i<WS2812B_LED_QUANTITY;i++)  
	{
		WS2812B_Buf[i]=Color;//BUF是颜色，设置成同一个颜色，初始统一设置成不发光
	}
}

void WS2812B_UpdateBuf(void) //30和60对应不同的高电平时间也对应了时序的0码和1码 占空比控制亮灭   CCR和AAR+1共同决定的
{
	uint8_t i,j;
	for(j=0;j<WS2812B_LED_QUANTITY;j++)  //遍历每个LED
	{
		for(i=0;i<24;i++)    //遍历每个LED的颜色数据的每一位   	10000000 00000000  00000000
		{
			if(WS2812B_Buf[j]&(0x800000>>i)){WS2812B_Bit[j*24+i+1]=60;}//0x800000为二进制的1加23个0，>>:右移  
			else{WS2812B_Bit[j*24+i+1]=30;} //每一位，取值范围是0到23，所以再加1
		}
	}
	DMA1_Start(24*WS2812B_LED_QUANTITY+1);
	TIM2_Cmd(ENABLE);
	while(WS2812B_Flag==0);
	WS2812B_Flag=0;
}

void WS2812B_IRQHandler(void)    //定时器2 开PWM  直接就是根据时序占空比设置控制灯条
{
	TIM2_SetCompare1(0);//pwm设置
	TIM2_Cmd(DISABLE);//关闭定时器   
	WS2812B_Flag=1;
}

五.江协科技程序文件

程序代码链接：https://pan.baidu.com/s/12t9pRkyJYpP5MXVNhYFELg 提取码：5gkc

原来视频链接[WS2812B] 七彩流水灯/呼吸灯/三级调光照明 *附赠程序*_哔哩哔哩_bilibili

视频讲解链接：2ws2812b外设配置_哔哩哔哩_bilibili

标签：TIM2,DMA,TIM,DMA1,InitStructure,WS2812b,PWM,WS2812B
From： https://blog.csdn.net/m0_59247951/article/details/140227843

一.WS2812B简介

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