【赛昉科技昉·星光RISC-V单板计算机试用体验】Debian-StarFive下的SPI驱动WS2812B炫彩灯珠

本文来源电子发烧友社区，作者：HonestQiao， 帖子地址：https://bbs.elecfans.com/jishu_2287630_1_1.html

流水灯效果（开发板体验视频，详见作者原文链接）

本帖最后由 HonestQiao 于 2022-6-19 00:22 编辑

赛昉科技昉·星光RISC-V单板计算机上，为我们提供了40Pin接口，其中就要SPI接口。
今天的实例分享，就是使用SPI来驱动WS2812B炫彩灯珠。

WS2812B是个好东西，在很多场合，都能使用。

节假日，有很多地方，也用到了上面这种炫彩灯带装点气氛。

另外，还有下面这种点阵炫彩灯板：

作为技术宅男，情人节or七夕做一个，保准抱得美人夜归！

另外，在很多开发板上，也提供了一颗WS2812B灯珠，方便测试使用：

除了上面的单颗、点阵、条带等，还能根据自己需要，给整成各种各样的形状。
因为，它本质上，都是有一颗颗小灯珠给连起来的：

可以单颗使用，也可以上千颗使用。

今天不玩复杂的，就先分享，驱动WS2812B灯板上的单颗灯珠(第一颗)的方法。

首先，请参考官方文档，启用SPI：

启用成功后，登录系统，执行命令 ls -lh /dev/spi*，就能看到/dev/spidev0.0：

然后设置/dev/spidev0.0可被普通用户使用：

WS2812B的电源，需要单独的5V供电，不要使用40Pin的接口，输出电流有限制，避免产生副作用。
我使用的是用USB接口接了一个USB2TTL，把其中的电源+给WS2812B灯板供电。

参考官方文档，后，具体的连线如下：

连好后如下：

然后，就可以使用python进行编程，通过spi控制WS2812B灯珠了。

首先，需要安装spidev:

安装后spidev后，我们就在python中，通过spidev控制WS2812B了。

其次，通过网上众多的WS2812B资料，了解到，要控制一颗灯珠，需要发送24bits的数据，每8bits为一组，分别用于控制GRB三种颜色。
而控制设备发送数据的时候，通常需要发送24bytes，具体如下：

第一行，WS2812B自身的控制器收到后，每byte会解析为0或者1，以上0x80解析为0，0xf8解析为1，最终为8bits：00000001，表示G的亮度为0x01。
如果第一行，全部为0xf8，则最终为11111111，表示G的亮度为0xff，也就是255。
如果第一行，全部为0x80，则最终为00000000，表示G的亮度为0x00，也就是0，熄灭。
以上的0x80和0xf8为经验数值，大家可以查看网上的资料了解。

除了发送的数据，SPI还需要设置发送的速度，经验值为6.4MHz，也就是6400000。
最终的代码如下：

上面的代码，重点只有下面三条：

• spidev.SpiDev()：实例化一个spidev设备
• spi.open(0, 0)：打开/dev/spi0.0
• spi.xfer(ledArray, speed_hz)：以指定的速率发送需要的数据

然后，就是交替发送[0,0,0]和[1,0,0]来控制第一颗灯珠GRB，从而形成亮灭效果了。


在发送数据的定义数组中：

前面说了，可以通过设置0x80和0xf8，来控制G的亮度。
同样的，还可以设置第二行、第三行，来控制GRB三中颜色的力度，从而达到炫彩的目的。
具体的颜色数目：255 * 255 * 255 = 16581375，160多万，真得很炫彩。

以上展示的，是控制第一颗灯珠，需要24bytes的数据；而发送2组24bytes数据，就可以控制两颗；以此类推，要控制更多的，就发送24倍数组bytes了。
附带的视频，就是控制了64颗，形成了简单流水灯的效果。