今天我们不点LED，我们点WS2812B

今天我们不点LED，我们点一下WS2812B（其实也算LED）

WS2812B是可编程的RGB灯，也就是说不同于我们之前玩的固定颜色的灯，这个灯是可以通过我们的编程来改变颜色的。

一般的LED是通上电就亮了，但是WS2812B是上电了也不亮，要让它亮，我们需要通过一根数据线给它发送数据才行。

我们给WS2812B发送24bit的数据，也就是3个Byte，高位先发，分别代表GRB（记住顺序），通过设置GBR的数值来调整绿蓝红的大小，从而改变WS2812B的颜色。

然后从上面手册里截来的图我们可以发现，我们一次性可以发很多个3Byte，这是因为我们可以把很多个WS2812B串联起来，这样我们只需要一根数据线就能控制多个WS2812B！

比如我们发送3个3Byte的数据给三个串联起来的WS2812B，第一个3Byte会被第一个灯接收，然后第一个灯会把剩下的两个3Byte传下去。

在原理图里就像是下面这样。

第一个灯的DIN接到我们的MCU的引脚上，然后把第一个灯的DOU接到下一个灯的DIN……最后一个灯的DOU直接接地就行。

然后手册里推荐是WS2812B接个10nf（104）的电容。

接着看看参数，范围还是非常大的，容错空间很大。

我是直接用STC8G1K08A来操控WS2812B的，用的5V供电（3.3V也可以的）。

自己画了块板子，上面集成了STC32和STC8两个芯片，一次性就可以玩到两种单片机，过阵子我第二版测试没问题之后再开源出来。

我在板子上的STC8G1K08A这边直接接了个WS2812B，今天我们就来看看怎么点亮它，只要知道了原理，那么换个芯片也是可以轻松点亮的。

刚刚我们知道了我们只需要一根数据线就可以点亮一堆WS2812B，每个WS2812B要接收3个Byte，3Byte按照GRB的顺序来分配绿红蓝的数值，那么问题就只剩下一个，我们应该如何发送数据？

我们可以看看手册。

我们要发送的不是0就是1，剩下RESET码就是用来区分数据批次的。

比如说我一次性要控制三个灯，然后我要让它们亮个颜色A，那么我就发送3*3个Byte。过了一下子我要让它们换个颜色，那么我就需要发送RESET码，表示我这次发送的数据是新的一批，你可别再把数据往后面送了（因为WS2812B可以串联很多个，并且它们并不知道自己后面究竟串联了多少个）

RESET码就是拉低电平一段时间。

0码和1码都是先拉高电平再拉低电平，唯一的区别就是高低电平的持续时间。

先看RESET码，因为它只需要拉低电平，比较简单，只要我们把数据线拉低超过80us，那么就算是发送了RESET码。

我们可以在发送数据之前发一下RESET码（反正也才80us），也可以在每次发送完数据之后再发送RESET码。

接着是0码和1码。

0码的高电平时间是0.2~0.35us，低电平的时间是0.55~1.2us，然后我们要注意一点，每个码元的之间不能小于0.89us，也就是说我们发送0码或者1码的高低电平的时间加起来要超过0.89us。

我们就用表格中的典型值，高电平给0.3us，低电平给0.6us。

1码和0码差不多，高低电平是顺序一样，都是先高电平后低电平，不一样的是持续时间，持续时间其实也差不多，就是高低电平的时间反过来，所以我们1码的高电平时间定为0.6us，低电平时间定为0.3us。

现在我们知道如何发送三个码元（0码1码RESET码）之后就可以开始敲代码了。

唯一的难点在于我们如何控制时间，因为时间单位是us，甚至ns，ns级别就有点难控制了。

一个办法就是用定时器，另一个土办法，我们直接延时。

因为我用的芯片是STC8，所以可以直接拿他家的烧录程序来获取延时函数。

但是人算不如天算，最低精度是1us。

这也难不倒我，经过我一顿操作和计算，STC8G1K08A的主频为24MHz，一个_nop_()大概耗时是63+ns，其实我计算的结果应该是44ns，因为1/24 000 000 约等于是40ns，但是我拿着40一个_nop_()的结果去写代码，发现好像不对劲，最后定位在了一个_nop_()大概耗时是60+ns。

不过这都不是重点，重点是我们要点亮WS2812B。

所以我们之间说的0.3us那就是需要五个_nop_()来延时，但是以防万一，我用的是四个，比较时间范围是0.2~0.35us。

0.6us就用十个_nop_()就行。

然后RESET码因为80us算是时间比较长的，我们就用STC烧录软件提供的延时代码就行。

具体可以参考下面的代码。包含的头文件是STC8的官方库函数。

#include "STC8G_H_Delay.h"
#include "STC8G_H_GPIO.h"

#define WS2812B_IN P32

// 复位
void WS2812B_SendReset(void) {
    unsigned char data i, j;
    WS2812B_IN = 0;  // 拉低80us
    i = 2;
    j = 219;
    do {
        while (--j)
            ;
    } while (--i);
}

// 发送1码
void WS2812B_SendOne(void) {
    WS2812B_IN = 1;     // 拉高延时1us
    _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
    WS2812B_IN = 0;     // 拉低延时0.3us
    _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
}

// 发送0码
void WS2812B_SendZero(void) {
    WS2812B_IN = 1;     // 拉高延时0.3us
    _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
    WS2812B_IN = 0;     // 拉低延时1us
     _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
}
// 纯红光
void WS2812B_SendRed(void) {
    unsigned char i;
    WS2812B_SendReset();
    for (i = 0; i < 8; ++i)
        WS2812B_SendZero();
    for (i = 0; i < 8; ++i)
        WS2812B_SendOne();
    for (i = 0; i < 8; ++i)
        WS2812B_SendZero();
}
// 纯绿光
void WS2812B_SendGreen(void) {
    unsigned char i;
    WS2812B_SendReset();
    for (i = 0; i < 8; ++i)
        WS2812B_SendOne();
    for (i = 0; i < 8; ++i)
        WS2812B_SendZero();
    for (i = 0; i < 8; ++i)
        WS2812B_SendZero();
}
// 纯蓝光
void WS2812B_SendBlue(void) {
    unsigned char i;
    WS2812B_SendReset();
    for (i = 0; i < 8; ++i)
        WS2812B_SendZero();
    for (i = 0; i < 8; ++i)
        WS2812B_SendZero();
    for (i = 0; i < 8; ++i)
        WS2812B_SendOne();
}


void main(void) {
    P3_MODE_OUT_PP(GPIO_Pin_2);     // 设置P32为推挽输出

    while (1) {
        WS2812B_SendRed();
        delay_ms(1000);
        WS2812B_SendBlue();
        delay_ms(1000);
        WS2812B_SendGreen();
        delay_ms(1000);
    }
}

我是让WS2812B循环更换红色蓝色绿色三种颜色的灯。

效果还行。

我有个大胆的想法，既然WS2812B可以用一根数据线来操控多个，那我直接做个可以调颜色的发光棒，主控芯片就用STC8G1K08A（成本0.3元），然后多放几个WS2812B上去……

过阵子看看实现一下。