通过SPI接口控制RGB颗粒

houhei8454

拿到板子折腾了几天发现CMSIS-DAP模式WIN10下死活找不到设备，驱动各种装还是不行。后来发现非要管理员运行Keil才行。

   下面分享一下用GD32F450开发板通过SPI接口控制RGB灯XT1505。

1：RGB颗粒概述

XT1505是一个集控制电路与发光电路于一体的智能外控LED光源其外型与一个 SMD3535LED 灯珠相同，每个元件即为一个像素点。像素点内部包含了智能数字接口数据锁存信号整形放大驱动电路，电源稳压电路，内置恒流电路，高精度 RC 振荡器，输出驱动采用专利 PWM 技术，有效保证了像素点内光的颜色高一致性。数据协议采用单极性归零码的通讯方式，像素点在上电复位以后，DIN 端接受从控制器传输过来的数据， 首先送过来的 24bit 数据被第一个像素点提取后，送到像素点内部的数据锁存器，剩余的数据经过内部整形处理电路整形放大后通过DO端口开始转发输出给下一个级联的像素点，每经过一个像素点的传输，信号减少24bit。 像素点采用自动整形转发技术， 使得该像素点的级联个数不受信号传送的限制，仅仅受限信号传输速度要求。

2：引脚功能图

3：时序波形图

4：数据传输时间

5数据传输方法

6：24bit RGB数据结构

7：思路分析

用SPI的MOSI引脚连接到RGB颗粒的DIN脚，发送一个字节的数据来模拟0码和1码，只要调节好SPI发送的速率，保证发送一个字节的时间在1.2us左右。

#define DATA0 SPI_RGB_SendByte(0xC0)  //发送0XC0模拟0码，实际波形通过逻辑分析仪查看如下图，周期在1.3125us，高电平时间为0.3125us，满足手册时序需求

#define DATA1 SPI_RGB_SendByte(0xF0)  //发送0XF0模拟1码，实际波形通过逻辑分析仪查看如下图，周期在1.3125us，高电平时间为0.6250us，满足手册时序需求

OK，01码模拟没问题了，只需要按照24bit的数据结构发送。定义一个函数，参数data为24bitRGB数据。

void RGB_Set(uint32_t data)

{

  int i;

          uint8_t flag;

          for(i=23;i>=0;i--)

            {

                      flag = ((data>>i)&0x01);

                               if(flag)

                                      {

                                        DATA1;

                                      }

                                      else

                                      {

                                        DATA0;

                                      }

                    }

}

对于多个LED级联，data为24bit的RGB数据，num为级联颗粒的数量。这个函数只是实现了所有LED都是一个颜色的设置，大家在学会了如何模拟时序后，可以自己任意改着玩，想让哪个灯亮什么颜色都行。

void RGB_Set_nLED(uint32_t data,uint16_t num)

{

uint16_t i;

         for(i=0;i<num;i++)

           {

                     RGB_Set(data);

           }

}

当要改变LED颗粒的数据时，在发送数据前需要进行复位，前面的数据表里给出了复位信号为低电平，时间为80us，因此只需要多次发送0x00，就能保持mosi为低电平，上面的逻辑分析仪抓的图显示发送一个字节的时间为1.3125us，80/1.3125=60.95，所以连续发送61个0x00就模拟出了复位信号。代码如下

void RGB_Reset(void)

{

         uint16_ti;

for( i=0;i<61;i++)

   {

            SPI_RGB_SendByte(0x00);

    }

}

实验使用的SPI1接口，下面贴一下SPI1的初始化代码，

主时钟设置为200MHz，内部RC振荡器。

/**   

  *@brief  SPI1 GPIO configuration.   

  *@param  None   

  *@retval None   

  */

void SPI1_RGB_GPIO_Configuration(void)

{

   gpio_af_set(GPIOB, GPIO_AF_5, GPIO_PIN_13 | GPIO_PIN_14 |GPIO_PIN_15);

   gpio_mode_set(GPIOB, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_NONE, GPIO_PIN_13 |GPIO_PIN_14 |GPIO_PIN_15);

   gpio_output_options_set(GPIOB, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ,GPIO_PIN_13 | GPIO_PIN_14 |GPIO_PIN_15);   

}

/**   

  *@brief  RGB LED SPI configuration.   

  *@param  None   

  *@retval None   

  */

void SPI1_RGB_Configuration(void)

{

   spi_parameter_struct spi_init_struct;

   /* SPI1 parameter config */

   spi_init_struct.trans_mode          = SPI_TRANSMODE_FULLDUPLEX;

   spi_init_struct.device_mode         = SPI_MASTER;

   spi_init_struct.frame_size          = SPI_FRAMESIZE_8BIT;

   spi_init_struct.clock_polarity_phase = SPI_CK_PL_LOW_PH_1EDGE;

   spi_init_struct.nss                 = SPI_NSS_SOFT;

   spi_init_struct.prescale            = SPI_PSC_8;

   spi_init_struct.endian               = SPI_ENDIAN_MSB;

   spi_init(SPI1, &spi_init_struct);

}

/**   

  *@brief  SPI send a byte.   

  *@param  byte: 8-bit data   

  *@retval None   

  */

void SPI_RGB_SendByte(uint8_t byte)

{

   /* Loop while DR register in not emplty */

   while (spi_i2s_flag_get(SPI1, SPI_FLAG_TBE) == RESET);

   /* Send byte through the SPI2 peripheral */

    spi_i2s_data_transmit(SPI1, byte);

}

下面为main函数int main(void)

{   

   uint32_t num=0;

   rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOA);

   rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOB);

   rcu_periph_clock_enable(RCU_SPI1);

   SPI1_RGB_GPIO_Configuration();

   SPI1_RGB_Configuration();

   spi_enable(SPI1);

   gd_eval_led_init(LED1);

   gd_eval_led_init(LED2);

   systick_config();

   while (1)

   {

            RGB_Set_nLED(0x0000ff,6);   //蓝色

            delay_1ms(500);

            RGB_Reset();

            RGB_Set_nLED(0xff0000,6);   //绿色

            delay_1ms(500);

            RGB_Reset();

            RGB_Set_nLED(0x00ff00,6);  //红色

            delay_1ms(500);

            RGB_Reset();

            RGB_Set_nLED(0xffffff,6);  //白色

            delay_1ms(500);

            RGB_Reset();

    }

}

8实验效果