【DFRobot Beetle ESP32-C3開(kāi)發(fā)板試用體驗(yàn)】Arduino編程控制WS2812B炫彩LED
本文來(lái)源電子發(fā)燒友社區(qū)，作者：HonestQiao， 帖子地址：https://bbs.elecfans.com/jishu_2287670_1_1.html
演示視頻（開(kāi)發(fā)板體驗(yàn)視頻，詳見(jiàn)作者原文鏈接內(nèi)容）
而在DFRobot Beetle ESP32-C3的Arduino編程中，得益于Arduino IDE強(qiáng)大的擴(kuò)展功能，我們可以用第三方的擴(kuò)展庫(kù)，來(lái)很方便的控制WS2812B。
在這個(gè)分享中，使用的是Adafruit_NeoPixel，關(guān)于其詳細(xì)資料，可以查看官方頁(yè)面：Adafruit NeoPixel Library
WS2812B炫彩LED可以很靈活的組成各種實(shí)際所需要的形狀，如條帶狀、環(huán)形、點(diǎn)陣，單顆也可以使用。
我這次所使用的，是一塊8*8點(diǎn)陣的WS2812B炫彩LED點(diǎn)陣板：
背面結(jié)構(gòu)如下：
WS2812B炫彩LED很神奇，不管是1顆LED的控制，還是上千顆LED的控制，都只需要1根數(shù)據(jù)線即可，也就是上面板子背面的DIN。
多塊這樣的單體，還能夠連接起來(lái)，前者的DOUT，連接到后者的DIN。實(shí)際上，相鄰的兩顆之間，也是這么連接的。
這款8*8的點(diǎn)陣板，每一顆燈珠都是可以單獨(dú)控制的，所以有先后順序，按照下面的順序進(jìn)行控制。
通過(guò)1根線，發(fā)送控制數(shù)據(jù)給WS2812B，需要較高的數(shù)據(jù)發(fā)送速度，所以通常使用SPI接口發(fā)送。
查看DFRobot Beetle ESP32-C3的官方資料，了解引腳的具體定義情況：
通過(guò)上圖，可以了解到，D6可復(fù)用為SPI的MOSI，用于發(fā)送數(shù)據(jù)，因此，可以將該引腳與WS2812B點(diǎn)陣板的DIN連接。
另外，WS2812B的工作電壓為5V，而每個(gè)紅色、綠色和藍(lán)色LED需要大約20mA，或者在全亮度下每個(gè)LED總共60mA，如果8*8共64顆燈珠都點(diǎn)到最亮，那將需要60*64=3840A的電流，這樣嚴(yán)重超過(guò)DFRobot Beetle ESP32-C3的輸出電流，產(chǎn)生不可預(yù)料的結(jié)果。因?yàn)?DFRobot Beetle ESP32-C3 的最大輸出電流為500 mA。
所以，使用WS2812B的時(shí)候，如果是單顆的，使用開(kāi)發(fā)板自身供電，沒(méi)有問(wèn)題。如果使用多顆，則一定要使用專(zhuān)門(mén)的外接電源。
在我的這個(gè)實(shí)例中，我使用了一個(gè)USB2TTL的電源引腳，來(lái)為WS2812B點(diǎn)陣供電。
最終，具體的連線如下：
做好以上連線后，就可以使用Arduino IDE進(jìn)行編程了。
在具體編程之前，需要現(xiàn)在Arduino IDE中安裝Adafruit NeoPixel。
在Arduino IDE的庫(kù)管理界面中，搜索Adafruit NeoPixel并安裝如圖所示的擴(kuò)展庫(kù)即可：
在了解了 Adafruit NeoPixel 的具體使用后，編寫(xiě)如下的程序：
代碼文件：（源碼下載文件，見(jiàn)作者原文）
代碼展示：
編寫(xiě)好代碼，按照以下參數(shù)設(shè)置，編譯下載，就能看到效果：
在上述代碼中，包含了如下三個(gè)部分的內(nèi)容：
- 串口調(diào)試信息輸出：使用較為簡(jiǎn)單，不詳細(xì)說(shuō)明，可以自己查看Arduino資料了解
- 控制板載LED：端口為D10，根據(jù)idx奇偶點(diǎn)亮或者熄滅
- Adafruit NeoPixel 控制WS2812B
Adafruit NeoPixel 部分的重點(diǎn)如下：
1. 初始化控制實(shí)例：
- Adafruit_NeoPixel pixels(NUMPIXELS, PIN_NEOPIXEL, NEO_GRB + NEO_KHZ800)
傳入的參數(shù)為L(zhǎng)ED燈珠數(shù)，控制引腳，以及信息傳輸?shù)念l率(不用修改)。
8*8的點(diǎn)陣，燈珠數(shù)為64各。
根據(jù)前面了解DFRobot Beetle ESP32-C3的資料和連線，控制引腳為D6
2. 開(kāi)始控制：
- pixels.begin();
3. 設(shè)置亮度：
- pixels.setBrightness(20);
最大值為255，也就是0xff，表示最亮。
4. 設(shè)置全部燈珠的顏色：
- pixels.fill(0x000000);
直接使用6位16進(jìn)制數(shù)，每?jī)晌豢刂埔粋€(gè)顏色，分別為RGB。
當(dāng)使用0x000000時(shí)，表示沒(méi)有顏色，也就是熄滅；
當(dāng)使用0xFF0000是，表示紅色R最亮。
此處的fill，表示控制所有的燈珠，而不是控制單個(gè)。
5. 清除當(dāng)前燈珠顏色設(shè)置：
- pixels.clear();
6. 設(shè)置單顆燈珠的顏色：
- pixels.setPixelColor(idx, pixels.Color(0, 0, 0));
idx表示第幾顆燈珠，從0開(kāi)始；因?yàn)槭?*8的點(diǎn)陣，所以最大值為63
而pixels.Color，分別則設(shè)置RGB三種顏色，最大為255，也就是0xff。
7. 讓燈珠真正顯示生效：
- pixels.show();
代碼的整體邏輯結(jié)構(gòu)，也相對(duì)比較簡(jiǎn)單，就是每次循環(huán)，先熄滅上一顆燈珠，然后點(diǎn)亮當(dāng)前指向的燈珠，顏色使用了一定的隨機(jī)。
顯示完成后，指向下一顆燈珠；如果達(dá)到了最大值，則從0重新開(kāi)始。
下載完成后，打開(kāi)串口，也可以看到輸出的調(diào)試信息：
具體的呈現(xiàn)效果，如視頻所示。
如果你還會(huì)一些數(shù)學(xué)函數(shù)的話(huà)，那么可以用數(shù)學(xué)函數(shù)，生成心形圖案的坐標(biāo)，對(duì)照到8*8點(diǎn)陣上，那么就能在情人節(jié)，給你最心愛(ài)的Ta，表達(dá)心意了。當(dāng)然，如果不會(huì)沒(méi)關(guān)系，可以提前用紙對(duì)著8*8點(diǎn)陣，描繪心形圖案，記錄下對(duì)應(yīng)的LED燈珠的位置，在點(diǎn)亮對(duì)應(yīng)的燈珠也是可以的。
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