晶心ADP-Corvette-T1编程驱动WS2812B炫彩LED

嵌入式技术

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描述

昨天我在 DFRobot Beetle ESP32-C3开发板 开发板上,成功用 Adafruit NeoPixel 扩展库,驱动了ws2812B炫彩点阵。具体可见文章:Arduino编程控制WS2812B炫彩LED,既然ADP-Corvette-T1开发板也能用Arduino,那应该可以把类似的程序,按照ADP-Corvette-T1开发板的Arduino支持,使用Adafruit NeoPixel 扩展库来驱动WS2812B。


说干就干,先在Adafruit NeoPixel 扩展库的Arduino开发环境中,安装Adafruit NeoPixel 扩展库,方法如下:

 

85ebcb2e-f41b-11ec-ba43-dac502259ad0.png

 

安装完成后,开发板选择ADP-Corvette-T1,然后点击编译。
没想到,杯具的事情发生了,错误提示:Adafruit NeoPixel 扩展库不支持该开发板。
不甘心,这么通用的WS2812B,一定要办法驱动起来。

仔细看了 ADP-Corvette-T1 的官方资料,了解到如下信息:

 

85ff3cc2-f41b-11ec-ba43-dac502259ad0.png

 

在开发板上,提供了SPI数据传输接口,而WS2812B真是使用SPI来驱动的。

详细查看板子的定义:

 

86152e92-f41b-11ec-ba43-dac502259ad0.png

 

IO11可复用为SPI/MOSI,刚好可以用作WS2812B的数据控制。

参考开头提供的文章,最终具体的连线如下:

 

862fd26a-f41b-11ec-ba43-dac502259ad0.png

 

具体的实物连线如下:

 

8652711c-f41b-11ec-ba43-dac502259ad0.jpg

 

直接使用SPI底层设备来驱动,需要使用到Arduino官方的SPI库,其官方网址为:SPI - Arduino Reference

而在此之前,我还分享过另外一篇控制WS2812B的文章:Debian-StarFive下的SPI驱动WS2812B炫彩灯珠,在该篇文章中,就详细的说明了,想要控制,应该如何发送数据。


在上面的这篇分享中,控制的是单颗LED灯珠。在ADP-Corvette-T1开发板上,这次我们要控制8*8点阵共64颗LED灯珠。

通过对Arduino官方的SPI库资料的学习,最终完成了演示代码,实现了流水灯的效果。


在该演示代码中,同时包括:
1. 串口调试输出
2. 板载LED控制
3. SPI控制WS2812B

 

代码展示:

 

866735c0-f41b-11ec-ba43-dac502259ad0.png

 

上述代码的具体说明:


1. 全局定义:


1). 使用SPI.h,确定使用SPI库
2). 定义灯珠、引脚信息
3). 定义要发送的数据信息;关于其具体的定义,可以查看 Debian-StarFive下的SPI驱动WS2812B炫彩灯珠
4). 定义当前要点亮的灯珠
5). 定义lgiht_n函数,表示通过SPI发送控制数据,当前灯珠发送点亮数据,其他的发送熄灭数据;具体颜色,根据i值取余取前面定义的颜色。

2. 启动设置部分:setup()


1). 设置串口速度
2). 设置D13为输出,用于控制板载的LED3(在板子背面)
3). 定义SPI的传送参数;具体的参数说明,后面详细的说。

 

3. 循环部分:loop()


1). 串口输出当前要点亮的LED灯珠
2). 根据当前要点亮的灯珠序号取2的余,来亮灭LED3
3). 点亮指定的LED灯珠
4). 延时
5). 指向下一刻灯珠;如果达到最大,则从头开始。

在上面的代码中,SPI参数设置部分,尤为重要。
要设置SPI参数,有两种办法:


1). SPI.setclockDivider():相对于系统时钟设置SPI时钟分频器。
关于分频器的基本知识,我在 定时器使用基础:使用系统时基定时器和基本定时器闪烁LED 分享中,有讲过。
因为 ADP-Corvette-T1开发板 的最高频率为 96MHz,我们找一个接近 6.4MHz的分频。


分频器可以使用的系统定义为:
SPI_CLOCK_DIv2,SPI_CLOCK_DIV4,SPI_CLOCK_DIV8, SPI_CLOCK_DIV16,SPI_CLOCK_DIV32,SPI_CLOCK_DIV64,SPI_CLOCK_DIV128
在其中,16分之一接近6.4MHz,所以这里可以使用SPI_CLOCK_DIV16。
在该方式下,其他的参数使用默认值即可。

 

2). SPI.beginTransaction()
通过传入 SPISettings()获取的定义参数来初始化SPI设备;
SPISettings()具体定义为:SPISettings(speedMaximum,dataOrder,dataMode)
其中:
speedMaximum:表示时钟
dataOrder:表示数据发送优先顺序,MSBFIRST表示高位优先,LSBFIRST表示低位优先。
dataMode:表示SPI的四种操作模式:
2.1) 模式0:默认值,时钟通常为低电平(CPOL = 0),数据在从低电平到高电平(前沿)(CPHA = 0)的转换时采样。
2.2) 模式1:时钟通常为低电平(CPOL = 0),数据在从高电平到低电平(后沿)(CPHA = 1)的转换时采样。
2.3) 模式2:时钟通常为高电平(CPOL = 1),数据在从高电平到低电平(前沿)(CPHA = 0)的转换时采样。
2.4) 模式3:时钟通常为高电平(CPOL = 1),数据在从低电平到高电平(后沿)(CPHA = 1)的转换时采样。

 

演示代码中,具体传入的为:SPISettings(6400000, MSBFIRST, SPI_MODE0),表示时钟为6.4MHz对应值,高位优先,操作模式为默认值。

编写好代码后,编译下载,就能运行起来:

 

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打开串口,Ardunio的串口工监视器,就能看到串口输出的信息,会显示当前要点亮的灯珠;
把板子翻过来,可以看到背后的LED3在狂闪,因为代码中设置的delay为100毫秒,1秒得有10次。
再看WS2812B炫彩8*8点阵,灯珠按顺序点亮并熄灭。
具体效果,如视频所示。

如在前两篇分享的控制WS2812B的文章中所说,你可以根据自己的需要,让这块WS2812B炫彩8*8点阵呈现出更复杂的效果,行动起来吧!


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