stm32f103 spi ws2812

STM32F103是一款基于ARM Cortex-M3内核的微控制器，而WS2812是一种RGB LED灯珠。SPI是一种串行外设接口，可以用于控制WS2812灯珠。在驱动WS2812灯珠时，需要控制高低电平的持续时间，而使用SPI可以更方便地控制这些时间。通过硬件SPI模拟WS2812的通信时序，可以实现WS2812灯珠的控制。在移植Adafruit_NeoPixel库的部分函数后，可以实现更加炫酷的显示效果。

相关问题

stm32f103驱动ws2812

引用\[1\]和\[2\]提到了使用SPI来控制WS2812灯。在STM32F103单片机上，可以通过配置SPI外设来模拟WS2812的通信时序。SPI的速率需要设置为足够快，以便在发送数据时能够满足WS2812的要求。可以使用SPI的MOSI接口的一个字节来模拟WS2812的一个编码，其中发送的数据0xF8表示编码1，发送的数据0xC0表示编码0。通过硬件SPI和SPI的DMA进行控制，可以保证数据发送的稳定性和效率。在具体实现中，可以选择使用SPI1或SPI2，根据需要调整分频系数以满足通信频率要求。在代码中，需要定义灯珠的个数和0码1码的数值，根据不同的灯珠数量进行修改。\[1\]\[2\]

引用\[3\]提到了WS2812灯的结构，每颗灯内部包含三个LED灯，分别是红、绿、蓝三个颜色的LED灯。每个LED灯使用PWM驱动，发送的数据即为PWM的宽度。一颗WS2812 RGB灯共需要24位（3字节）的数据来控制。\[3\]

因此，要在STM32F103上驱动WS2812灯，可以通过配置SPI外设来模拟WS2812的通信时序，并使用PWM来控制每个LED灯的亮度。具体实现中，需要设置SPI的速率和分频系数，定义灯珠的个数和0码1码的数值，并发送相应的数据来控制WS2812灯的亮灭和颜色。
#### 引用[.reference_title]
- *1* *3* [使用STM32F103的SPI+DMA驱动ws2812 LED](https://blog.csdn.net/xia233233/article/details/129810137)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v91^insertT0,239^v3^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item]
- *2* [[STM32]硬件太丑，B格不够，只好彩灯来凑--STM32F103 SPI驱动WS2812](https://blog.csdn.net/ic2121/article/details/126797846)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v91^insertT0,239^v3^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item]
[ .reference_list ]

STM32F103 SPI+DMA驱动ws2812b HAL库

### 使用STM32F103 HAL库通过SPI和DMA驱动WS2812B LED灯带

为了实现STM32F103使用HAL库通过SPI和DMA驱动WS2812B LED灯带的功能，下面提供了一个完整的代码示例。此方案利用了硬件SPI接口以及DMA传输机制来提高数据传输效率。

#### 初始化配置
首先，在`main.c`文件中的初始化部分设置SPI外设参数并开启DMA功能：

/* Includes */
#include "stm32f1xx_hal.h"

// 定义全局变量用于存储颜色缓冲区
#define BUFFER_SIZE (NUM_LEDS * 24 / 8)
uint8_t buffer[BUFFER_SIZE];

void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
static void MX_SPI1_Init(void);

int main(void){
    /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
    HAL_Init();
    
    /* Configure the system clock */
    SystemClock_Config();

    /* Initialize all configured peripherals */
    MX_GPIO_Init();
    MX_SPI1_Init(); 

    // 创建初始的颜色缓存
    WS2812_MakeBuffer();

    while (1){
        // 发送数据到LED条形图上
        HAL_SPI_Transmit_DMA(&hspi1, buffer, sizeof(buffer));
        
        // 等待DMA完成后再继续操作
        __WFI();
    }
}

接着定义具体的SPI初始化函数如下所示：

static void MX_SPI1_Init(void){

    hspi1.Instance = SPI1;
    hspi1.Init.Mode = SPI_MODE_MASTER;
    hspi1.Init.Direction = SPI_DIRECTION_2LINES;
    hspi1.Init.DataSize = SPI_DATASIZE_8BIT;
    hspi1.Init.CLKPolarity = SPI_POLARITY_LOW;
    hspi1.Init.CLKPhase = SPI_PHASE_1EDGE;
    hspi1.Init.NSS = SPI_NSS_SOFT;
    hspi1.Init.BaudRatePrescaler = SPI_BAUDRATEPRESCALER_16;
    hspi1.Init.FirstBit = SPI_FIRSTBIT_MSB;
    hspi1.Init.TIMode = SPI_TIMODE_DISABLE;
    hspi1.Init.CRCCalculation = SPI_CRCCALCULATION_DISABLE;
    hspi1.Init.CRCPolynomial = 7;

    if(HAL_SPI_Init(&hspi1)!= HAL_OK){
        Error_Handler();
    }

    // 配置DMA通道以自动发送数据给SPI模块
    __HAL_LINKDMA(&hspi1, hdmatx, hdma_spi1_tx);
}

extern DMA_HandleTypeDef hdma_spi1_tx;

最后编写辅助函数用来构建RGB位模式的数据包，并将其复制至最终的发送缓冲区内：

/**
  * @brief 将单个像素点转换成适合SPI输出的形式
  * @param r,g,b 分别代表红色、绿色、蓝色分量值(范围为0~255)
  * @retval None
*/
void WS2812_CreatData(uint8_t r,uint8_t g,uint8_t b){
    static uint8_t rgb_bit_buffer[24];
    int index=0;
    for(int i=7;i>=0;--i){rgb_bit_buffer[index++]=(r&(1<<i))?0xE0:0x80;}
    for(int i=7;i>=0;--i){rgb_bit_buffer[index++]=(g&(1<<i))?0xE0:0x80;}
    for(int i=7;i>=0;--i){rgb_bit_buffer[index++]=(b&(1<<i))?0xE0:0x80;}

    memcpy(RGB_BIT_Buffer , rgb_bit_buffer , RGB_BIT );
}

/**
  * @brief 构建整个显示缓冲区的内容
  * @note 此处假设已经存在一个名为LED[] 的结构体数组保存着各个LED的状态信息
  * @retval None
*/ 
void WS2812_MakeBuffer(){
    for(uint16_t i=0 ; i<LED_NUMS ; ++i){
        WS2812_CreatData(LED[i].R , LED[i].G , LED[i].B);
        memcpy(buffer+i*RGB_BIT , RGB_BIT_Buffer , RGB_BIT);
    }
}

上述代码片段展示了如何使用STM32 HAL库配合SPI与DMA技术高效地控制WS2812B类型的LED灯带[^1]。需要注意的是实际应用时还需要考虑其他因素如电源管理等。