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esp32cmini SK6812 2个方式

news 来源：原创 2025/5/23 13:57:41

#include <SPI.h>

// ESP32-C系列的SPI引脚

#define MOSI_PIN 7 // ESP32-C3/C6的SPI MOSI引脚

#define NUM_LEDS 30 // LED灯带实际LED数量 - 确保与实际数量匹配！

#define SPI_CLOCK 10000000 // SPI时钟频率

// 颜色结构体

struct CRGB {

uint8_t r;

uint8_t g;

uint8_t b;

};

// 定义常用颜色

namespace Colors {

const CRGB Black = {0, 0, 0};

const CRGB White = {255, 255, 255};

const CRGB Red = {255, 0, 0};

const CRGB Green = {0, 255, 0};

const CRGB Blue = {0, 0, 255};

}

CRGB leds[NUM_LEDS];

uint8_t brightness = 20; // 亮度 (0-255)

// SK6812协议需要精确的时序

// T0H: 0码高电平时间 ~0.3us

// T0L: 0码低电平时间 ~0.9us

// T1H: 1码高电平时间 ~0.6us

// T1L: 1码低电平时间 ~0.6us

// RES: 重置时间 >80us

// 根据SPI时钟调整字节模式

// 每个位需要至少3个字节来正确表示时序

#define BYTES_PER_BIT 3

#define BYTES_PER_LED (3 * 8 * BYTES_PER_BIT) // 3颜色 * 8位/颜色 * 字节/位

uint8_t spiBuffer[NUM_LEDS * BYTES_PER_LED + 100]; // 添加一些额外的缓冲空间

// 在ESP32上初始化SPI

SPIClass * vspi = NULL;

void setup() {

// 初始化串口调试

Serial.begin(115200);

Serial.println("ESP32-C SPI SK6812控制初始化开始");

// 初始化SPI

vspi = new SPIClass(SPI);

vspi->begin(MOSI_PIN);

// 设置SPI属性

vspi->beginTransaction(SPISettings(SPI_CLOCK, MSBFIRST, SPI_MODE0));

// 测试模式 - 打印灯带配置

Serial.print("控制 ");

Serial.print(NUM_LEDS);

Serial.println(" 个LED");

// 初始化LED为关闭状态

clearAll();

delay(500);

// 测试所有LED - 确认连接

testAllLeds();

}

void loop() {

// 从头到尾逐个点亮

sequentialLightUp();

// 从尾到头逐个熄灭

sequentialLightDown();

}

// 测试所有LED - 确认连接和灯带长度

void testAllLeds() {

// 全部设为红色

for(int i = 0; i < NUM_LEDS; i++) {

leds[i] = Colors::Red;

}

show();

delay(500);

// 全部设为绿色

for(int i = 0; i < NUM_LEDS; i++) {

leds[i] = Colors::Green;

}

show();

delay(500);

// 全部设为蓝色

for(int i = 0; i < NUM_LEDS; i++) {

leds[i] = Colors::Blue;

}

show();

delay(500);

// 全部熄灭

clearAll();

delay(500);

}

// 将HSV颜色转换为RGB

CRGB hsv2rgb(uint8_t h, uint8_t s, uint8_t v) {

CRGB rgb;

// 实现HSV到RGB的转换

uint8_t region, remainder, p, q, t;

if (s == 0) {

rgb.r = v;

rgb.g = v;

rgb.b = v;

return rgb;

}

region = h / 43;

remainder = (h - (region * 43)) * 6;

p = (v * (255 - s)) >> 8;

q = (v * (255 - ((s * remainder) >> 8))) >> 8;

t = (v * (255 - ((s * (255 - remainder)) >> 8))) >> 8;

switch (region) {

case 0:

rgb.r = v; rgb.g = t; rgb.b = p;

break;

case 1:

rgb.r = q; rgb.g = v; rgb.b = p;

break;

case 2:

rgb.r = p; rgb.g = v; rgb.b = t;

break;

case 3:

rgb.r = p; rgb.g = q; rgb.b = v;

break;

case 4:

rgb.r = t; rgb.g = p; rgb.b = v;

break;

default:

rgb.r = v; rgb.g = p; rgb.b = q;

break;

}

return rgb;

}

void sequentialLightUp() {

// 清除所有LED

clearAll();

// 从第一个LED开始逐个点亮

for(int i = 0; i < NUM_LEDS; i++) {

// 选择不同的颜色效果

leds[i] = hsv2rgb(i * 10, 255, 255); // 渐变色相

// 更新灯带显示

show();

delay(50); // 控制点亮速度

}

void sequentialLightDown() {

// 从最后一个LED开始逐个熄灭

for(int i = NUM_LEDS - 1; i >= 0; i--) {

leds[i] = Colors::Black; // 熄灭

// 更新灯带显示

show();

delay(50); // 控制熄灭速度

}

// 清除所有LED

void clearAll() {

for(int i = 0; i < NUM_LEDS; i++) {

leds[i] = Colors::Black;

}

show();

}

// 重新优化的代码，确保正确的位时序

void show() {

// 准备SPI数据缓冲区

memset(spiBuffer, 0, sizeof(spiBuffer)); // 先清空缓冲区

prepareSPIBuffer();

// 发送数据前输出调试信息

Serial.println("发送LED数据...");

// 通过SPI发送数据

//vspi->transferBytes(spiBuffer, nullptr, NUM_LEDS * BYTES_PER_LED);

vspi->transferBytes(spiBuffer, nullptr, NUM_LEDS * 3 * 8);

// vspi->transferBytes(spiBuffer, nullptr, NUM_LEDS);

// 添加重置时间

delayMicroseconds(300); // >280μs的LED重置时间

}

// 更精确的SPI缓冲区准备

void prepareSPIBuffer() {

int bufferPos = 0;

// 处理每个LED的数据

for(int i = 0; i < NUM_LEDS; i++) {

// 应用亮度

uint8_t r = (leds[i].r * brightness) / 255;

uint8_t g = (leds[i].g * brightness) / 255;

uint8_t b = (leds[i].b * brightness) / 255;

// SK6812使用GRB顺序

// 转换每个颜色分量为SPI数据

convertByte(bufferPos, g); // 绿色

bufferPos += 8 * BYTES_PER_BIT;

convertByte(bufferPos, r); // 红色

bufferPos += 8 * BYTES_PER_BIT;

convertByte(bufferPos, b); // 蓝色

bufferPos += 8 * BYTES_PER_BIT;

}

// 优化的位编码 - 使用更少的字节

void convertByte(int offset, uint8_t byte) {

for(int i = 0; i < 8; i++) { // 每个字节8位

// 获取最高位

bool bit = byte & 0x80;

byte <<= 1;

// 根据SK6812的协议，为SPI准备数据

// 调整以下值以匹配您的SPI时钟和SK6812的时序需求

if(bit) {

// 1码 (T1H ~ 0.6us, T1L ~ 0.6us)

spiBuffer[offset + 0] = 0xF8; // 11111000

spiBuffer[offset + 1] = 0x00; // 00000000

spiBuffer[offset + 2] = 0x00; // 00000000

} else {

// 0码 (T0H ~ 0.3us, T0L ~ 0.9us)

spiBuffer[offset + 0] = 0xC0; // 11000000

spiBuffer[offset + 1] = 0x00; // 00000000

spiBuffer[offset + 2] = 0x00; // 00000000

}

offset += BYTES_PER_BIT; // 每位使用BYTES_PER_BIT个字节表示

}

#include <FastLED.h>

#define LED_PIN 6 // 数据引脚
#define NUM_LEDS 30 // LED数量
#define LED_TYPE SK6812 // LED类型
#define COLOR_ORDER GRB // 颜色顺序

CRGB leds[NUM_LEDS];

void setup() {
FastLED.addLeds<LED_TYPE, LED_PIN, COLOR_ORDER>(leds, NUM_LEDS);
FastLED.setBrightness(50); // 设置亮度
}

void loop() {
// 从头到尾逐个点亮
sequentialLightUp();

// 从尾到头逐个熄灭
sequentialLightDown();
}

void sequentialLightUp() {
// 清除所有LED
FastLED.clear();

// 从第一个LED开始逐个点亮
for(int i = 0; i < NUM_LEDS; i++) {
// 选择不同的颜色效果
leds[i] = CHSV(i * 10, 255, 255); // 渐变色相
FastLED.show();
delay(50); // 控制点亮速度
}
}

void sequentialLightDown() {
// 从最后一个LED开始逐个熄灭
for(int i = NUM_LEDS - 1; i >= 0; i--) {
leds[i] = CRGB::Black; // 熄灭
FastLED.show();
delay(50); // 控制熄灭速度
}
}

// 可选：添加更多炫酷效果
void rainbowEffect() {
static uint8_t hue = 0;
for(int i = 0; i < NUM_LEDS; i++) {
leds[i] = CHSV(hue + (i * 10), 255, 255);
}
EVERY_N_MILLISECONDS(100) {
hue++;
}
FastLED.show();
}