使用STM32CubeIDE软件写个stm32G030F6P6驱动ws2812灯的程序,简单易懂
时间: 2023-12-12 19:05:12 浏览: 75
好的,以下是一个简单的驱动ws2812灯的程序,使用STM32CubeIDE软件编写,针对stm32G030F6P6芯片。
首先,我们需要了解一下ws2812灯的协议。ws2812灯是一种基于单线传输的数字RGB LED,它的通讯协议是基于时间间隔的,具体协议如下:
1. 高电平持续时间为0.8us ~ 1.3us,表示一个“0”位;
2. 高电平持续时间为1.3us ~ 1.8us,表示一个“1”位;
3. 低电平持续时间为不小于50us,表示一帧数据的结束。
根据这个协议,我们可以写出以下代码。
```c
#include "stm32g0xx_hal.h"
#define LED_NUM 8 // LED数量
#define LED_DATA_SIZE (LED_NUM * 24) // 数据总大小
// 定义ws2812灯的颜色结构体
typedef struct
{
uint8_t r;
uint8_t g;
uint8_t b;
} ws2812_color_t;
// 定义ws2812灯的数据缓冲区
uint8_t led_data[LED_DATA_SIZE];
// 向ws2812灯发送一个字节数据
void ws2812_send_byte(uint8_t data)
{
for (uint8_t i = 0; i < 8; i++)
{
if ((data & 0x80) != 0)
{
HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_3, GPIO_PIN_SET); // 发送高电平
HAL_Delay(1); // 持续1us
HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_3, GPIO_PIN_RESET); // 发送低电平
HAL_Delay(2); // 持续2us
}
else
{
HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_3, GPIO_PIN_SET); // 发送高电平
HAL_Delay(2); // 持续2us
HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_3, GPIO_PIN_RESET); // 发送低电平
HAL_Delay(1); // 持续1us
}
data <<= 1;
}
}
// 向ws2812灯发送一个颜色数据
void ws2812_send_color(ws2812_color_t color)
{
ws2812_send_byte(color.g); // 先发送绿色
ws2812_send_byte(color.r); // 再发送红色
ws2812_send_byte(color.b); // 最后发送蓝色
}
// 向ws2812灯发送所有颜色数据
void ws2812_send_all_colors(ws2812_color_t* colors, uint8_t num)
{
for (uint8_t i = 0; i < num; i++)
{
ws2812_send_color(colors[i]); // 逐个发送颜色数据
}
HAL_Delay(50); // 发送完毕后延时50us,表示一帧数据结束
}
// 更新ws2812灯的颜色数据
void ws2812_update(ws2812_color_t* colors, uint8_t num)
{
// 将颜色数据转换为二进制串
uint32_t index = 0;
for (uint8_t i = 0; i < num; i++)
{
for (uint8_t j = 0; j < 8; j++)
{
if ((colors[i].g & (1 << j)) != 0)
{
led_data[index++] = 0xFF; // 高电平
}
else
{
led_data[index++] = 0x88; // 低电平
}
}
for (uint8_t j = 0; j < 8; j++)
{
if ((colors[i].r & (1 << j)) != 0)
{
led_data[index++] = 0xFF; // 高电平
}
else
{
led_data[index++] = 0x88; // 低电平
}
}
for (uint8_t j = 0; j < 8; j++)
{
if ((colors[i].b & (1 << j)) != 0)
{
led_data[index++] = 0xFF; // 高电平
}
else
{
led_data[index++] = 0x88; // 低电平
}
}
}
ws2812_send_all_colors((ws2812_color_t*)led_data, LED_DATA_SIZE); // 发送所有颜色数据
}
int main(void)
{
HAL_Init(); // 初始化HAL库
__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); // 打开GPIOA时钟
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_3; // 设置引脚3为输出模式
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
ws2812_color_t colors[LED_NUM] = {0}; // 初始化颜色数据
while (1)
{
// 更新颜色数据
for (uint8_t i = 0; i < LED_NUM; i++)
{
colors[i].r = 0xFF; // 红色
colors[i].g = 0x00; // 绿色
colors[i].b = 0x00; // 蓝色
}
ws2812_update(colors, LED_NUM); // 更新ws2812灯的颜色数据
HAL_Delay(1000); // 延时1s
for (uint8_t i = 0; i < LED_NUM; i++)
{
colors[i].r = 0x00; // 红色
colors[i].g = 0xFF; // 绿色
colors[i].b = 0x00; // 蓝色
}
ws2812_update(colors, LED_NUM); // 更新ws2812灯的颜色数据
HAL_Delay(1000); // 延时1s
for (uint8_t i = 0; i < LED_NUM; i++)
{
colors[i].r = 0x00; // 红色
colors[i].g = 0x00; // 绿色
colors[i].b = 0xFF; // 蓝色
}
ws2812_update(colors, LED_NUM); // 更新ws2812灯的颜色数据
HAL_Delay(1000); // 延时1s
}
}
```
这个程序的主要流程如下:
1. 定义了一个包含红、绿、蓝三个分量的颜色结构体ws2812_color_t;
2. 定义了一个包含所有颜色数据的缓冲区led_data;
3. 定义了向ws2812灯发送一个字节数据的函数ws2812_send_byte;
4. 定义了向ws2812灯发送一个颜色数据的函数ws2812_send_color;
5. 定义了向ws2812灯发送所有颜色数据的函数ws2812_send_all_colors;
6. 定义了更新ws2812灯的颜色数据的函数ws2812_update;
7. 在主函数中,初始化GPIO引脚和颜色数据,然后循环更新颜色数据,并延时1s。
需要注意的是,本程序使用了HAL库来控制GPIO引脚,因此需要在项目中添加HAL库的支持。另外,为了保证ws2812灯能够正常工作,需要将引脚3的输出频率设置为800kHz,具体方法可以参考stm32g0xx_hal_gpio.h文件中GPIO_InitTypeDef结构体的注释。
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