WS2812 LED

简介

本章主要介绍在二次开发上一些控制RGB_LED的函数，通过本章的学习，您可以了解如何控制RGB_LED的颜色以及亮度输出。

原理

RGB_LED灯光色三原色原理：颜色混合方式就好像有红、绿、蓝三盏灯，当它们的光相互叠合的时候，色彩相混，而亮度却等于两者亮度之总和，越混合亮度越高。
有色光可被无色光冲淡并变亮，但只有三原色以相同亮度混合是才会出现白光。
查看下官方的原理图可知

安装依赖库

在Arduino IDE中安装依赖库Adafruit_NeoPixel

代码

代码解析

初始化

导入库函数的格式为#include <库函数>，库函数指被封装好的函数，将一系列常用的函数封装好，方便调用；用GPIO26控制RGB_LED，设备板载有两颗RGB灯珠，默认为GPIO26控制。

#include <Adafruit_NeoPixel.h>          // 导入库函数Adafruit_NeoPixel
#define BRIGHTNESS  255                 // 定义最大亮度，取值范围 0 - 255
#define RGB_LED   26                    // 定义用来控制 WS2812 RGB LED 的引脚
#define NUMPIXELS 2                     // 控制灯珠的数量

Adafruit_NeoPixel matrix = Adafruit_NeoPixel(NUMPIXELS, RGB_LED, NEO_GRB + NEO_KHZ800);   // 实例化matrix

声明函数InitRGB，调用函数setBrightness设置LED最大亮度，改变BRIGHTNESS的值可调节灯珠最大亮度，调节范围为0-255，调用函数begin初始化matrix函数，调用show函数将RAM中的像素数据传输到新像素，即更新灯珠颜色。
```
// 初始化RGB控制
void InitRGB(){
  matrix.setBrightness(BRIGHTNESS); // 设置最大亮度
  matrix.begin(); // 开始
  matrix.show();  // 每次设置更改，都需要使用这个函数来应用。
}
```

灯珠颜色控制

输入三个数字为灯珠的颜色亮度，R为红，G为绿，B为蓝，取值为0-255。
```
matrix.Color(R,G,B);
```

声明colorWipe（颜色刷）函数，作用是给所有灯珠（NUMPIXELS的数值）设置颜色。用于设置灯珠的颜色。for()循环用法：for(初始化变量;判断真假的条件，为真时执行循环，为假时跳出循环;执行循环前/后需要改变的数值){循环执行的内容}。

// 调用该函数来将所有灯（数量为上面设置的 NUMPIXELS）设置为某一种颜色
// Rinput、Ginput、Binput用来设置红绿黄三个颜色通道的亮度，取值范围为0-255
void colorWipe(byte Rinput, byte Ginput, byte Binput) {
  for(uint16_t i=0; i<matrix.numPixels(); i++) {
    matrix.setPixelColor(i, matrix.Color(Rinput, Ginput, Binput));
  }
  matrix.show();
}

声明setSingleLED函数，调用该函数来设置某一个灯的颜色。

// 调用该函数来设置某一个灯的颜色
// LEDnum，要控制的灯的编号，取值范围为 0-NUMPIXELS
// Rinput、Ginput、Binput用来设置红绿黄三个颜色通道的亮度，取值范围为0-255
void setSingleLED(uint16_t LEDnum, byte Rinput, byte Ginput, byte Binput){
  matrix.setPixelColor(LEDnum, matrix.Color(Rinput, Ginput, Binput));
  matrix.show();
}

完整代码

完整代码如下：

#include <Adafruit_NeoPixel.h>          // 导入库函数Adafruit_NeoPixel
#define BRIGHTNESS  255                 // 定义最大亮度，取值范围 0 - 255
#define RGB_LED   26                    // 定义用来控制 WS2812 RGB LED 的引脚
#define NUMPIXELS 2                     // 控制灯珠的数量

Adafruit_NeoPixel matrix = Adafruit_NeoPixel(NUMPIXELS, RGB_LED, NEO_GRB + NEO_KHZ800);   // 实例化matrix

// 初始化RGB控制
void InitRGB(){
  matrix.setBrightness(BRIGHTNESS); // 设置最大亮度
  matrix.begin(); // 开始
  matrix.show();  // 每次设置更改，都需要使用这个函数来应用。
}

// 调用该函数来将所有灯（数量为上面设置的 NUMPIXELS）设置为某一种颜色
// Rinput、Ginput、Binput用来设置红绿黄三个颜色通道的亮度，取值范围为0-255
void colorWipe(byte Rinput, byte Ginput, byte Binput) {
  for(uint16_t i=0; i<matrix.numPixels(); i++) {
    matrix.setPixelColor(i, matrix.Color(Rinput, Ginput, Binput));
  }
  matrix.show();
}

// 调用该函数来设置某一个灯的颜色
// LEDnum，要控制的灯的编号，取值范围为 0-NUMPIXELS
// Rinput、Ginput、Binput用来设置红绿黄三个颜色通道的亮度，取值范围为0-255
void setSingleLED(uint16_t LEDnum, byte Rinput, byte Ginput, byte Binput){
  matrix.setPixelColor(LEDnum, matrix.Color(Rinput, Ginput, Binput));
  matrix.show();
}

void setup(){
  InitRGB();  // LED灯初始化
}

void loop(){
  // 亮一秒白光（三个颜色通道全部为最大亮度 255）
  colorWipe(255, 255, 255);
  delay(1000);
  
  // 灭一秒钟（三个颜色通道全部为最低亮度 0）
  colorWipe(0, 0, 0);
  delay(1000);
  
  // 编号为0的灯亮一秒红色
  setSingleLED(0, 255, 0, 0);
  delay(1000);
  setSingleLED(0, 0, 0, 0);
  
  // 编号为1的灯亮一秒蓝色
  setSingleLED(0, 0, 0, 255);
  delay(1000);
  setSingleLED(0, 0, 0, 0);
}

上传程序

复制粘贴代码后，用USB连接设备与计算机，用Arduino IDE打开RGB_LED.ino，选择开发板和端口，点击上传程序。

程序运行效果

设备两个灯珠先亮一秒白光，后熄灭一秒，随后0号灯亮一秒红光后熄灭，1号灯亮一秒蓝光后熄灭。

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