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【試用體驗】晶心ADP-Corvette-T1編程驅動WS2812B炫彩LED

電子發燒友論壇 ? 2022-06-27 09:35 ? 次閱讀

昨天我在 DFRobot Beetle ESP32-C3開發板開發板上,成功用 Adafruit NeoPixel 擴展庫,驅動了ws2812B炫彩點陣。具體可見文章:Arduino編程控制WS2812B炫彩LED,既然ADP-Corvette-T1開發板也能用Arduino,那應該可以把類似的程序,按照ADP-Corvette-T1開發板的Arduino支持,使用Adafruit NeoPixel 擴展庫來驅動WS2812B。


說干就干,先在Adafruit NeoPixel 擴展庫的Arduino開發環境中,安裝Adafruit NeoPixel 擴展庫,方法如下:

9b4e4066-f4aa-11ec-a2f4-dac502259ad0.png

安裝完成后,開發板選擇ADP-Corvette-T1,然后點擊編譯。
沒想到,杯具的事情發生了,錯誤提示:Adafruit NeoPixel 擴展庫不支持該開發板。
不甘心,這么通用的WS2812B,一定要辦法驅動起來。

仔細看了 ADP-Corvette-T1 的官方資料,了解到如下信息:

9b6a4b6c-f4aa-11ec-a2f4-dac502259ad0.png

在開發板上,提供了SPI數據傳輸接口,而WS2812B真是使用SPI來驅動的。

詳細查看板子的定義:

9b7d3e70-f4aa-11ec-a2f4-dac502259ad0.png

IO11可復用為SPI/MOSI,剛好可以用作WS2812B的數據控制。

參考開頭提供的文章,最終具體的連線如下:

9b9482f6-f4aa-11ec-a2f4-dac502259ad0.png

具體的實物連線如下:

9baec314-f4aa-11ec-a2f4-dac502259ad0.jpg

直接使用SPI底層設備來驅動,需要使用到Arduino官方的SPI庫,其官方網址為:SPI - Arduino Reference

而在此之前,我還分享過另外一篇控制WS2812B的文章:Debian-StarFive下的SPI驅動WS2812B炫彩燈珠,在該篇文章中,就詳細的說明了,想要控制,應該如何發送數據。


在上面的這篇分享中,控制的是單顆LED燈珠。在ADP-Corvette-T1開發板上,這次我們要控制8*8點陣共64顆LED燈珠。

通過對Arduino官方的SPI庫資料的學習,最終完成了演示代碼,實現了流水燈的效果。


在該演示代碼中,同時包括:
1. 串口調試輸出
2. 板載LED控制
3. SPI控制WS2812B

代碼展示:

9bc2c558-f4aa-11ec-a2f4-dac502259ad0.png

上述代碼的具體說明:


1. 全局定義:


1). 使用SPI.h,確定使用SPI庫
2). 定義燈珠、引腳信息
3). 定義要發送的數據信息;關于其具體的定義,可以查看 Debian-StarFive下的SPI驅動WS2812B炫彩燈珠
4). 定義當前要點亮的燈珠
5). 定義lgiht_n函數,表示通過SPI發送控制數據,當前燈珠發送點亮數據,其他的發送熄滅數據;具體顏色,根據i值取余取前面定義的顏色。

2. 啟動設置部分:setup()


1). 設置串口速度
2). 設置D13為輸出,用于控制板載的LED3(在板子背面)
3). 定義SPI的傳送參數;具體的參數說明,后面詳細的說。

3. 循環部分:loop()


1). 串口輸出當前要點亮的LED燈珠
2). 根據當前要點亮的燈珠序號取2的余,來亮滅LED3
3). 點亮指定的LED燈珠
4). 延時
5). 指向下一刻燈珠;如果達到最大,則從頭開始。

在上面的代碼中,SPI參數設置部分,尤為重要。
要設置SPI參數,有兩種辦法:


1). SPI.setclockDivider():相對于系統時鐘設置SPI時鐘分頻器。
關于分頻器的基本知識,我在定時器使用基礎:使用系統時基定時器和基本定時器閃爍LED 分享中,有講過。
因為 ADP-Corvette-T1開發板 的最高頻率為 96MHz,我們找一個接近 6.4MHz的分頻。


分頻器可以使用的系統定義為:
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,所以這里可以使用SPI_CLOCK_DIV16。
在該方式下,其他的參數使用默認值即可。

2). SPI.beginTransaction()
通過傳入 SPISettings()獲取的定義參數來初始化SPI設備;
SPISettings()具體定義為:SPISettings(speedMaximum,dataOrder,dataMode)
其中:
speedMaximum:表示時鐘
dataOrder:表示數據發送優先順序,MSBFIRST表示高位優先,LSBFIRST表示低位優先。
dataMode:表示SPI的四種操作模式:
2.1) 模式0:默認值,時鐘通常為低電平(CPOL = 0),數據在從低電平到高電平(前沿)(CPHA = 0)的轉換時采樣。
2.2)模式1:時鐘通常為低電平(CPOL = 0),數據在從高電平到低電平(后沿)(CPHA = 1)的轉換時采樣。
2.3)模式2:時鐘通常為高電平(CPOL = 1),數據在從高電平到低電平(前沿)(CPHA = 0)的轉換時采樣。
2.4)模式3:時鐘通常為高電平(CPOL = 1),數據在從低電平到高電平(后沿)(CPHA = 1)的轉換時采樣。

演示代碼中,具體傳入的為:SPISettings(6400000, MSBFIRST, SPI_MODE0),表示時鐘為6.4MHz對應值,高位優先,操作模式為默認值。

編寫好代碼后,編譯下載,就能運行起來:

9be252ec-f4aa-11ec-a2f4-dac502259ad0.png

打開串口,Ardunio的串口工監視器,就能看到串口輸出的信息,會顯示當前要點亮的燈珠;
把板子翻過來,可以看到背后的LED3在狂閃,因為代碼中設置的delay為100毫秒,1秒得有10次。
再看WS2812B炫彩8*8點陣,燈珠按順序點亮并熄滅。
具體效果,如視頻所示。

如在前兩篇分享的控制WS2812B的文章中所說,你可以根據自己的需要,讓這塊WS2812B炫彩8*8點陣呈現出更復雜的效果,行動起來吧!

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