RA2E1通过SPI驱动灯带
1.概述
本期分享的是使用RA2E1通过SPI的MOSI脚产生WS2812的控制时序，实现灯带控制的效果。
2.灯带介绍
WS2812是24位(1600万）色LED灯源芯片，集成了信号整形控制、电源反接保护等功能，5V安全供电，性价比高，在智能灯带市场中应用非常广泛。芯片以级联的方式串接起来，每颗灯源可单独寻址控制，根据需要的长度和间距，定制出各种显示效果，如直线灯带、环形、点阵屏等。很多创客喜欢用WS2812彩灯DIY一些酷炫的项目，可以说网上关于WS2812的资料是比较丰富的。有用不同的控制核心实现控制，以及通过不同的方式进行控制。我们选用RA的SPI（默认使能DTC）MOSI口实现WS2812控制时序的输出。
WS2812需要的时序是这样的：
需要注意的是不同厂家的产品时序略有差别，实际需要根据手册调整代码，以产生对应控制波形。
3.软件配置
e2studio中如下配置RA2E1的SPI:
8M的SPI波特率，一个位的时间等于1s ÷ 8 × 10^6，为0.125μs。
WS2812需要的0码对应SPI发送 0b 1100 0000
WS2812需要的1码对应SPI发送 0b 1111 1000
设置SPI发送下面数据：
4.烧录测试
烧录后实际测一下P213引脚波形
复位
0码
1码
实际效果
5.例程获取
欢迎follow我们的gitee仓库获取更多示例代码及相关资料：https://gitee.com/ramcu/ra-eco-ra2-e1-48-pin
模块已接口化实现，方便调用
/*
* ws2812.h
*
* Created on: 2021年12月21日
* Author: ramcu
*/
#ifndef WS2812_H_
#define WS2812_H_
#include "hal_data.h"
#define NUMPIXELS (16)
#define NUMRES (60)
#define SPIBUFL ((NUMPIXELS) * 3 * 8 + NUMRES)
void ws2812Init(void);
void show(void);
void clear(void);
void setPixelColor(uint16_t n, uint8_t g, uint8_t r, uint8_t b);
#endif /* WS2812_H_ */
/*
* ws2812.c
*
* Created on: 2021年12月21日
* Author: ramcu
*/
#include "ws2812.h"
static uint8_t spidate[SPIBUFL] = {0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, \
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, \
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, \
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, \
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, \
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, \
0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, \
0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \
0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \
0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \
0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, \
0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \
0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \
0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \
0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, \
0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \
0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, \
0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, \
0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, \
0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \
0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, \
0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, \
0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, \
0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \
0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, \
0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, \
0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, \
0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, \
0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \
0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \
0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \
0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, \
0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \
0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \
0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \
0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, \
0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \
0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, \
0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, \
0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, \
0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \
0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, \
0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, \
0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, \
0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, \
0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, \
0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, \
0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, \
0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, 0xf8, \
0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, 0xf8, \
0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, 0xf8, \
0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, 0xf8, 0xf8, \
0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, 0xf8, 0xf8, \
0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xc0, 0xf8, 0xf8, 0xf8, 0xf8
};
void ws2812Init(void)
{
R_SCI_SPI_Open(&g_spi0_ctrl, &g_spi0_cfg);
}
void show(void)
{
R_SCI_SPI_Write(&g_spi0_ctrl, spidate, SPIBUFL, SPI_BIT_WIDTH_8_BITS);
R_BSP_SoftwareDelay(80, BSP_DELAY_UNITS_MICROSECONDS);
}
void clear(void)
{
memset(& spidate[NUMRES], 0xc0, (NUMPIXELS) * 3 * 8);
}
void setPixelColor(uint16_t n, uint8_t g, uint8_t r, uint8_t b)
{
if (n < NUMPIXELS) {
uint8_t *p;
p = &spidate[NUMRES + n * 24];
for(uint8_t i = 0; i < 8; i++)
{
*(p + i) = (0 == (g & (1 << (7 - i)))) ? 0xc0 : 0xf8;
}
for(uint8_t i = 0; i < 8; i++)
{
*(p + i + 8) = (0 == (r & (1 << (7 - i)))) ? 0xc0 : 0xf8;
}
for(uint8_t i = 0; i < 8; i++)
{
*(p + i + 16) = (0 == (b & (1 << (7 - i)))) ? 0xc0 : 0xf8;
}
}
}
void hal_entry(void)
{
/* TODO: add your own code here */
ws2812Init();
while(1)
{
clear();
for(uint8_t i = 0; i < NUMPIXELS; i++)
{
setPixelColor(i, 0, 0, i + 4);
show();
R_BSP_SoftwareDelay(50, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);
}
}
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