怎样使用硬件定时器PWM+DMA方式实现WS2812的驱动呢

2306 WS2812 PWM

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 WS2812的驱动方式有哪几种？怎样使用硬件定时器PWM+DMA方式实现WS2812的驱动呢？ 0
2022-1-25 06:56:53　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 20 个回答。邀请回答新星之火12138 该类别下有 18 个回答。邀请回答 wang21cj 该类别下有 17 个回答。邀请回答 hgimtk 该类别下有 16 个回答。邀请回答科源机电该类别下有 15 个回答。邀请回答 liutiefu 该类别下有 15 个回答。邀请回答 kghfh 该类别下有 14 个回答。邀请回答 723662364d 该类别下有 13 个回答。邀请回答一巷清苑该类别下有 13 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 13 个回答。邀请回答 dgfdf 该类别下有 13 个回答。邀请回答 hjhdf 该类别下有 12 个回答。邀请回答 efwedfd 该类别下有 12 个回答。邀请回答小华同学该类别下有 12 个回答。邀请回答 jsqueh 该类别下有 12 个回答。邀请回答红旧衫该类别下有 12 个回答。邀请回答早知该类别下有 12 个回答。邀请回答 Ehunt 该类别下有 12 个回答。邀请回答张峰9998 该类别下有 12 个回答。邀请回答 hy381 该类别下有 12 个回答。邀请回答举报张强相关推荐 • 如何利用SPI+DMA的驱动方式来驱动WS2812？ 2310 • 求一种使用SPI+DMA的方式进行WS2812的控制方案 1886 • 求助，请问工程师有没有WS2812 pwm+dma的例程分享一下 547 • stm32F767 控制WS2812灯珠的问题 3632 • CH563驱动ws2812B使用SPI+DMA呢还是用PWM+DMA呢？ 558 • 如何使用X-CTR100控制器驱动WS2812灯环？ 1026 • pwm 驱动 ws2812 问题 1738 • 使用ch573的spi驱动ws2812灯带的时候，如何将mosi设置为低电平呢？ 501 • STM32F030 :dma+pwm可以产生一个800K hz的驱动数据, WS2812要求有50US的低电平作为复位信号，这个复位信号怎么产生？ 3434 • 可以用SPI DMA去驱动WS2812b吗？ 401 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 一、WS2812简介 WS2812使用“单总线”驱动，可以级联驱动n个，当然n是有限制的。时序超级简单，也有一定难度。类似的帖子网上有很多，在此不再赘述。 WS2812驱动方式大概有以下几种： 1.使用GPIO模拟，中间加延时实现“0”、“1”的时序，延时需要借助示波器、逻辑分析仪来调试。 2.使用硬件定时器+PWM实现，当然要控制发送PWM脉冲个数需要严格控制，PWM+DMA的组合程序设计更加简单、更加便捷，但是调试起来要麻烦一些。 3.使用SPI来模拟ws2812的时序，这也是一个很讨巧的办法，当然需要计算SPI的速率、位数、“0”“1”时序要发送的对应的数值。当然SPI+DMA的话，更省cpu。本帖主要使用硬件定时器PWM+DMA方式实现。二、CUBEMX初始化代码配置 1.打开cubemx，选择STM32G070RBT6,这是我使用的cpu的型号。 2.时钟树配置，使用内部时钟，sysclk最后为64MHZ， 3.SYS配置，为了调试方便，勾选SW调试接口，tick时钟选择默认systick不变。 4.定时器参数设置，这里使用定时器TIM1的CH3通道 **注意，定时器的计数器预加载要关闭。 DMA参数设置，选择普通模式，方向从内存到外设，注意数据宽度和字长不同，以及地址是否增加。 5.project manager工程设置 6. 代码生成器设置 7.高级设置（这里选择LL库） 8.代码生成，打开工程。这里使用keil mdk开发环境。生成的工程的代码结构 9.编辑tim.c 在文件开头包含头文件 #include "bsp_ws2812.h" 在MX_TIM1_Init（）函数最后添加如下几行代码 LL_DMA_SetDataLength(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_7,LEN);//设置dma数据传输个数/长度 LL_DMA_SetMemoryAddress(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_7,(uint32_t)pixelBuffer);//设置内存地址，也就是设置buffer地址 LL_DMA_SetPeriphAddress(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_7,(uint32_t)&(TIM1->CCR3));//设置外设地址 LL_DMA_ClearFlag_GI7(DMA1);//清除中断标志 LL_DMA_ClearFlag_TC7(DMA1);//清除中断标志 LL_DMA_EnableIT_TC(DMA1,LL_DMA_CHANNEL_7);//使能传送完成中断 LL_TIM_EnableDMAReq_CC3(TIM1);//使能TIM1的CC3 DMA请求 LL_TIM_EnableAllOutputs(TIM1);//使能TIM的输出 LL_TIM_CC_SetDMAReqTrigger(TIM1,LL_TIM_CCDMAREQUEST_CC);//设置TIM1 DMA请求触发器 LL_TIM_CC_EnableChannel(TIM1,LL_TIM_CHANNEL_CH3);//使能TIM1 的cc通道ch3 这样，每次使用dma的时候，只需要重新设置数据传送长度、使能定时器和DMA通道就可以进行数据传输了。如下： LL_DMA_SetDataLength(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_7, LEN); LL_DMA_EnableChannel(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_7); LL_TIM_EnableCounter(TIM1); 10.编辑stm32g0xx_it.c文件主要是dma tc中断后，失能dma和tim，并清除中断标志。 void DMA1_Ch4_7_DMAMUX1_OVR_IRQHandler(void) { / USER CODE BEGIN DMA1_Ch4_7_DMAMUX1_OVR_IRQn 0 / if(LL_DMA_IsActiveFlag_TC7(DMA1)) { ws2812_xfer_flag=0; LL_DMA_ClearFlag_GI7(DMA1); LL_DMA_ClearFlag_TC7(DMA1); LL_DMA_DisableChannel(DMA1,LL_DMA_CHANNEL_7); LL_TIM_DisableCounter(TIM1); } / USER CODE END DMA1_Ch4_7_DMAMUX1_OVR_IRQn 0 / / USER CODE BEGIN DMA1_Ch4_7_DMAMUX1_OVR_IRQn 1 / / USER CODE END DMA1_Ch4_7_DMAMUX1_OVR_IRQn 1 / } 11.添加bsp_ws2812.c文件和bsp_ws2812.h文件，此ws2812特效显示代码主要参考一位网友。 11.1）bsp_ws2812.h #ifndef __BSP_WS2812_H_ #define __BSP_WS2812_H_ #include "main.h" #define PIXEL_NUM 13 #define GRB 24 //38 #define LEN (PIXEL_NUMGRB) #define WS_LOW 31 #define WS_HIGH 60 extern volatile uint8_t ws2812_xfer_flag; extern uint8_t pixelBuffer[PIXEL_NUM][GRB]; void WS281x_Init(void); void WS281x_CloseAll(void); uint32_t WS281x_Color(uint8_t red, uint8_t green, uint8_t blue); void WS281x_SetPixelColor(uint16_t n, uint32_t GRBColor); void WS281x_SetPixelRGB(uint16_t n ,uint8_t red, uint8_t green, uint8_t blue); void WS281x_Show(void); void WS281x_RainbowCycle(uint8_t wait); void WS281x_TheaterChase(uint32_t c, uint8_t wait); void WS281x_ColorWipe(uint32_t c, uint8_t wait); void WS281x_Rainbow(uint8_t wait); void WS281x_TheaterChaseRainbow(uint8_t wait); #endif /*****************************End of File********************************/ 11.2）bsp_ws2812.c文件 #include "bsp_ws2812.h" volatile uint8_t ws2812_xfer_flag = 0; uint8_t pixelBuffer[PIXEL_NUM][GRB] = {0}; /*************************************************************************** 函数名称: WS281x_CloseAll 功能描述: ****************************************************************************/ void WS281x_CloseAll(void) { uint8_t i; uint8_t j; for(i = 0; i < PIXEL_NUM; ++i) { for(j = 0; j < 24; ++j) { pixelBuffer[j] = WS_LOW; } } WS281x_Show(); } /*************************************************************************** 函数名称: WS281x_Color 功能描述: ****************************************************************************/ uint32_t WS281x_Color(uint8_t red, uint8_t green, uint8_t blue) { return green << 16 \| red << 8 \| blue; } /*************************************************************************** 函数名称: WS281x_SetPixelColor 功能描述: ****************************************************************************/ void WS281x_SetPixelColor(uint16_t n, uint32_t GRBColor) { uint8_t i; if(n < PIXEL_NUM) { for(i = 0; i < GRB; i++) { pixelBuffer[n] = ((GRBColor << i) & 0x800000) ? WS_HIGH : WS_LOW; } } } /*************************************************************************** 函数名称: WS281x_SetPixelRGB 功能描述: ****************************************************************************/ void WS281x_SetPixelRGB(uint16_t n , uint8_t red, uint8_t green, uint8_t blue) { uint8_t i; if(n < PIXEL_NUM) { for(i = 0; i < GRB; ++i) { pixelBuffer[n] = (((WS281x_Color(red, green, blue) << i) & 0X800000) ? WS_HIGH : WS_LOW); } } } /*************************************************************************** 函数名称: WS281x_Show 功能描述: ****************************************************************************/ void WS281x_Show(void) { LL_DMA_SetDataLength(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_7, LEN); LL_DMA_EnableChannel(DMA1, LL_DMA_CHANNEL_7); LL_TIM_EnableCounter(TIM1); while(ws2812_xfer_flag); //dma发送完成后，会清零此flag。 } /*************************************************************************** 函数名称: WS281x_Wheel 功能描述: Input a value 0 to 255 to get a color value. The colours are a transition r - g - b - back to r. *****************************************************************************/ uint32_t WS281x_Wheel(uint8_t wheelPos) { wheelPos = 255 - wheelPos; if(wheelPos < 85) { return WS281x_Color(255 - wheelPos 3, 0, wheelPos * 3); } if(wheelPos < 170) { wheelPos -= 85; return WS281x_Color(0, wheelPos * 3, 255 - wheelPos * 3); } wheelPos -= 170; return WS281x_Color(wheelPos * 3, 255 - wheelPos * 3, 0); } /***************************************************************************** 函数名称: WS281x_ColorWipe 功能描述: Fill the dots one after the other with a color ****************************************************************************/ void WS281x_ColorWipe(uint32_t c, uint8_t wait) { for(uint16_t i = 0; i < PIXEL_NUM; i++) { WS281x_SetPixelColor(i, c); WS281x_Show(); LL_mDelay(wait); } } /*************************************************************************** 函数名称: WS281x_Rainbow 功能描述: ****************************************************************************/ void WS281x_Rainbow(uint8_t wait) { uint16_t i, j; for(j = 0; j < 256; j++) { for(i = 0; i < PIXEL_NUM; i++) { WS281x_SetPixelColor(i, WS281x_Wheel((i + j) & 255)); } WS281x_Show(); LL_mDelay(wait); } } /*************************************************************************** 函数名称: WS281x_RainbowCycle 功能描述: Slightly different, this makes the rainbow equally distributed throughout *****************************************************************************/ void WS281x_RainbowCycle(uint8_t wait) { uint16_t i, j; for(j = 0; j < 256 5; j++) // 5 cycles of all colors on wheel { for(i = 0; i < PIXEL_NUM; i++) { WS281x_SetPixelColor(i, WS281x_Wheel(((i * 256 / PIXEL_NUM) + j) & 255)); } WS281x_Show(); LL_mDelay(wait); } } /***************************************************************************** 函数名称: WS281x_TheaterChase 功能描述: Theatre-style crawling lights. ****************************************************************************/ void WS281x_TheaterChase(uint32_t c, uint8_t wait) { for (int j = 0; j < 10; j++) //do 10 cycles of chasing { for (int q = 0; q < 3; q++) { for (uint16_t i = 0; i < PIXEL_NUM; i = i + 3) { WS281x_SetPixelColor(i + q, c); //turn every third pixel on } WS281x_Show(); LL_mDelay(wait); for (uint16_t i = 0; i < PIXEL_NUM; i = i + 3) { WS281x_SetPixelColor(i + q, 0); //turn every third pixel off } } } } /*************************************************************************** 函数名称: WS281x_TheaterChaseRainbow 功能描述: Theatre-style crawling lights with rainbow effect ****************************************************************************/ void WS281x_TheaterChaseRainbow(uint8_t wait) { for (int j = 0; j < 256; j++) // cycle all 256 colors in the wheel { for (int q = 0; q < 3; q++) { for (uint16_t i = 0; i < PIXEL_NUM; i = i + 3) { WS281x_SetPixelColor(i + q, WS281x_Wheel( (i + j) % 255)); //turn every third pixel on } WS281x_Show(); LL_mDelay(wait); for (uint16_t i = 0; i < PIXEL_NUM; i = i + 3) { WS281x_SetPixelColor(i + q, 0); //turn every third pixel off } } } } /****************************End of File**********************************/ 12.main.c中的使用 12.1）包含头文件 #include "bsp_ws2812.h" 12.2）显示只需要在需要显示的地方调用如下的函数就可以了，当然还有别的特效函数没有在此显示出来。 WS281x_ColorWipe(30, 100); WS281x_ColorWipe(30 << 8, 100); WS281x_ColorWipe(30 << 16, 100); WS281x_TheaterChaseRainbow ( 20 ); 3.附上输出波形一次PWM波的波形放大三、后记之所以使用LL库，是因为在使用HAL库的时候，无法实现功能。封装的太狠了，导致使用的灵活性不够。调用库函数TIM_PWM_START_DMA(…)，只能正确传输一次，之后，DMA无法正确完成，无PWM产生，困了3天，选择用LL库来完成，结果简单很多。

2022-1-25 15:42:50 评论举报严岩