WS2812 程序设计与应用1DMA 控制 PWM 占空比原理及实现STM32

2020-03-05

WS2812 程序设计与应用（1）：DMA 控制 PWM 占空比原理及实现（STM32）

简介

本资源文件详细介绍了如何使用STM32微控制器通过DMA（直接内存访问）和PWM（脉宽调制）技术来控制WS2812 LED灯带的占空比。WS2812是一种集成了控制芯片和RGB LED的智能灯珠，通过单总线协议可以实现全彩效果。

内容概述

  1. WS2812 简介：
    • WS2812内部集成了处理芯片和三颗不同颜色的LED灯（红、绿、蓝），通过单总线协议分别控制三个灯的亮度强弱，达到全彩效果。
    • 每个灯需要24 bits（3 bytes）的数据。
  2. WS2812 驱动的几种方式：
    • 使用NOP指令延时，直接翻转IO口产生时序。
    • 使用SPI数据传输产生时序。
    • 使用DMA+Timer产生时序。
    • 使用DMA+Timer+PWM产生时序（本文讨论的实现方案）。
  3. DMA+PWM+TIM 驱动 WS2812：
    • 定时器TIM用以产生一个固定周期的PWM，DMA用以改变PWM的占空比。
    • DMA通过不断的搬运数据到定时器调节占空比的CCR寄存器，实现WS2812时序的产生。
  4. STM32CubeMx 配置：
    • 基础配置：包括系统时钟、定时器、PWM和DMA的配置。
    • 硬件连接：将WS2812的信号线连接到STM32的PA8引脚。
  5. 程序设计：
    • 初始化灯珠的数组。
    • 开启DMA传输。
    • 传输完毕后关闭DMA传输。
  6. 程序验证：
    • 在main函数中调用测试函数，验证程序运行正常。

附件

  • MDK5示例工程
  • WS2812中英文数据手册

使用说明

  1. 下载并解压资源文件。
  2. 使用MDK5打开示例工程。
  3. 根据硬件连接图连接WS2812灯带。
  4. 编译并下载程序到STM32开发板。
  5. 观察WS2812灯带的效果，验证程序功能。

注意事项

  • 确保WS2812的供电充足，并与STM32共地。
  • 在配置DMA和PWM时，注意参数的设置，以确保时序的准确性。

通过本资源文件，您将能够掌握如何使用STM32通过DMA和PWM技术来驱动WS2812 LED灯带，实现丰富多彩的灯光效果。

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