关于GD32F207ZE的5x5 RGBW矩阵灯DMX512控制板的介绍和分析

方案介绍设计思路

1. 设计思路：采用高时钟频率的MCU的内部定时器产生中断，使用计数的方式生成8位分辨率的PWM，IO口使用映射表的方式，可以在里面任意设置IO对应的DMX512数据位置，100个IO分成10组，每中断一次对一组IO进行状态更新，最终可以生成400HZ左右的8位PWM，送RGBW灯的驱动电路，进行调光。串口设置成9位数据接收，250Kbps波特率，1位停止位，通过MAX485转换芯片，接收灯光控制台送来的DMX512数据，保存在缓冲区，PWM生成程序可以从缓冲区里即时更新PWM占空比数据。

2. 主控芯片采用GD32F207ZET6，IO口超过110个，100个作为PWM输出的IO，1个串口(PD5、PD6) + IO用于DMX512信号(P4D)使用，4个IO接编码开关用于设置地址(PA8－PA11)，2个IO作为操作按键(PA0，PA1)，1个IO连接LED作为工作状态指示灯(PA12)，上面用掉的IO从PWM映射表里去掉就好了。原理图很简单就不画了，板上IO没有全部引出，简单搭电路做了6路PWM，板上3个LED，杜邦线连接一组RGB灯测试功能。

3方案结构框图

4设计应用描述及心得总结

1. 本案例的核心在于软件PWM的生成，100路8分辨率PWM输出对于普通单片机来说还是有一定的压力，还要同时处理DMX512数据的接收，得益于GD32F207的120M运行速度，可以在短时间内处理更多的指令，将100路PWM计数变量分成10组，通过轮流的方式更新每一组IO的计数变量，同时更新IO的状态，有效的减少中断处理的数据量，缩短处理时间，本案例中实现了8位分辨率400Hz以上的PWM输出，用来控制调光灯，完全不会出现闪烁的情况。串口中断方式接收DMX512数据帧，即时保存在DMX512的缓冲区中，按DMX512数据每秒40帧的更新速度，最多在第2帧数据到来时可以把当前状态更新到所控制的灯上。

2. 本案例控制IO输出采用了数据表映射的方式，可以任意修改IO所对应DMX512数据字节，操作时读取数据表里的映射数据，直接操作GPIO控制寄存器，也有效的减少操作指令，提高了操作效率。

3. 采用高频率的单片机模拟多路PWM的方式，取代市场上现有的使用FPGA的方案，在满足性能的同时有效的降低了产品的设计复杂程度和产品成本。

5作品实物图+视频