在上一篇中，老周用 .NET Nano Framework 給大夥伴們演示了 WS2812 燈帶的控制，包括用 SPI 和 紅外RMT 的方式。利用 RMT 是一個很機靈的方案，不過，可能很多大夥伴對 ESP32 的 RMT 不是很熟悉。除了樂鑫自己的文檔，沒幾個人寫過相關的水文，可見這裏頭空白的水市場很充足，老週一時手癢，就決定再水一篇博文。
不管你有沒有做過物聯網項目，只要你有關注，你就會發現，當今時尚流行忽悠不擦嘴巴。許多教程就拿個 MicroPython 或者 Arduino，貼幾行代碼，然後叫你燒錄進去看效果。可是，效果看完了，你知道了啥？你學到了啥？你知道這裏頭做了啥？全 TM 不知。做教程的人只管忽悠，然後就沒下文了。這就是它們老喜歡用 Python 的原因。基於腳本語言的特性，很多庫都是高度封裝的，拿來直接敲幾行代碼就完事了。寫教程的是這樣，做培訓的也是這樣。
用 Arduino 好不好？好，開櫃即用；用 MicroPython 好不好？好，開桶即用。這就是現在爲什麼 Py 流行的原因，做培訓的演示起來多起勁，幾行代碼（估計他們爲這幾行代碼都練了無數次，都背下來了）天天敲，而且這麼簡單的代碼，現場演示也不怕出錯，然後告訴你：看看，做 AI，做 Iot 多簡單！但是，老周是很 BS 這些人的，只告訴你喫魚很香，卻不告訴你怎麼捕的魚。Python 不是不能用，而是你不能指望憑它來學編程。腳本語言本來就是做輔助用的。
如果你一開始用的是 C 語言，就算你沒在做項目，你反而可以堅持玩幾年，甚至十幾年。哪怕業餘玩玩，也能一層一層地挖掘出很多有趣的東西。
還有一種更離譜的觀點：Py 適合科研人員，可以快速驗證結果。C語言留給開發的苦逼去幹。老周認爲：做科研的人在底層和基礎知識方面更應該比開發的人強，不然你研究個鴕鳥蛋！連基本的原理和細節都搞不清楚，那就是紙上談兵，洗錢罷了。就像現在某些建築，某些服裝，爲什麼會出現許多反人類設計；很多產品也是反人類設計？正是因爲做設計的人對生產、對技術、對基礎原理不瞭解，閉上眼睛無腦瞎編亂塗。有些設計人員對自己、對產品、對他人也是不負責的，自己設計的東西做出來，也不去試用一下，看看你設想的東西多麼不靠譜。
所以，老周寫的東西，一直以來都是立足於實際使用的，而不是立足炒作和無腦吹。吹得天花亂墜，如果用起來很難用的東西，老周是不會推薦的。
好了，不小心扯了一堆沒用的了。有大夥伴可能說老周這麼批別人不會得罪人嗎？得不得罪有啥關係呢，老周跟他們又不是一夥的，沒有利益關係，他們敢拿導彈轟老周嗎？
OK，不扯蛋了。說回 RMT，ESP32 中，一個週期 RMT 消息共 32 位，分兩段，每段16位。然後老周給你畫個圖。
別以爲 32 個位這麼多能描述一整條消息，不是的，它只描述了一個脈衝週期罷了。你看，這個脈衝是不是被分成了兩段？爲什麼要分成兩段？因爲這樣就能說清楚了：高電平佔了多長時間，低電平佔了多長時間。也就是說，這一幀的數據包含了兩個電平的參數。
1-16 位是第一個電平，前15位表示該電平持續的時間，最後一位（圖中的 L）表示電平，1表示高電平，0表示低電平；
17-32 位是第二個電平，前15位表示該電平的時長，最後一位表示電平，1是高，0是低。
舉個例子：
0000 1101 0011 0111 0011 1111 0101 1000
先看第一行，最後一位是1，說明是低電平，時長就是 0000 1101 0011 011，不含最後一位。
第二行呢，最後一位是0，說明是低電平，時長就是 0011 1111 0101 100，不含最後一位。
如果整個脈衝全是低電平呢，那就這樣：
0000 0000 1111 0110 0000 0000 0110 1010
最後一位都是0，就表明這個週期沒有高電平。於是，你能想到，如果一個週期內全是高電平呢，是不是這樣？
0000 1111 0101 0011 0000 1000 0110 0111
至於電平的時間長度是單位，這個要看定時器的頻率的。還記得嗎？上一篇水文中，老周說默認用的是 APB 時鐘，80 MHz，假設我們分頻後讓定時器的頻率變成 1 MHz，即 1 000 000 Hz，然後 1s / 1000000 = 0.000001 秒，即 1 微秒（us）/ Tick。那麼，這個15位的整數就和微秒數一致。
現在，你明白了 RMT 是怎麼描述一個脈衝的了，於是，IDF 中有這麼個類型：
typedef union { struct { uint16_t duration0 : 15; uint16_t level0 : 1; uint16_t duration1 : 15; uint16_t level1 : 1; }; uint32_t val; } rmt_symbol_word_t;
咦，這個類型咋這麼怪啊？不怪，這種貨叫做內聯，說人話就是：裏面的結構體和 val 的值共用內存。
前面的 struct 有四個字段：
duration0：第一個電平的時長，後面的冒號和15表示它佔 15 位；
level0：表示第一個電平值，佔一位；
duration1：第二個電平的時長，佔 15 位；
level1：第二個電平的值，佔一位。
那麼，我問你，這四個字段加起來多位，是不是 32 ？val 的類型是 uint32 ，無符號32位整數。前面的結構體和 val 是不是大小相同？都是4個字節？是吧，於是，它們用同一塊內存，也就是說，這個 rmt_symbol_word_t 你可以用四個字段去設置它，也可以直接用一個整數去設置。C 語言是直接操作內存的，可以強制轉換，在後面調用相關函數時，可以取地址直接賦值給 void* （指針）。
請你記住這個類型，你可以字面翻譯爲”符號字“，或者叫 RMT 描述符號。記好了，一個符號字只描述一個週期的脈衝哦。要是向 WS2812 發數據，RGB共 24 位，一個燈珠你就要發 24 個 符號字，點亮兩個燈就發 48 個符號字。我要點100個燈呢，那就 24*100 唄。你不妨理解爲：一個符號字就是代表一個二進制位。有幾個二進制位就得發送幾個符號。
這裏要說明一點：.NET Nano Framework 用的 IDF 是 4xx 的，而目前新的版本是 5xx 的，新舊版本之間在 RMT 操作上有很大區別，函數也不同。不過，原理差不多，說直白一點就是：把內存中的 rmt_symbol_word_t 隊列發送出去。
由於版本更新，.NET Nano Framework 後面肯定要適配新版 IDF 的，所以，老周決定用新的版本的方式演示。在新版本 API 中，不需要分頻設定了。其實直接設置頻率更好，尤其是對初學者，總覺得分頻很難懂。不過老周可以把分頻總結爲：把總線/或CPU/或其他振盪源的頻率除以某個數，得到更低的頻率。即原來的頻率太高了，要降一降。比較，原頻 120 MHz，分頻係數爲 4，那就調整爲 120/4 = 30 MHz。樹莓派（Raspberry Pi Pico）Pico 的官方SDK中，PWM的頻率也是用到了分頻。不過小草莓先分頻，再計數。先把頻率降一下，然後週期性地數 256（0-255），如果計數滿 255 重新回到 0，再計數。所以，RPI Pico 的 PWM 頻率其實算起來挺麻煩，要考慮分頻，還要考慮計數次數。
ESP 32 新的 IDF 直接讓你配置頻率了，這樣更方便更直觀。
下面老周說說 RMT API 怎麼用。不要聽別人造謠，說 IDF 很難用，其實不難用的。畢竟是官方的，功能很全，官方團隊直接維護。老周安裝 IDF 就沒失敗過，這裏再次強調用兩點，保證你能成功安裝：1、裝好 Python 後，pip 改國內源；2、在 VS Code 的 Esp 插件中下載 IDF時，選樂鑫的服務器，不要選 github。
然後，其他選項你隨意。其實它無非就用到兩個目錄，一個放 IDF 的源碼，一個放編譯的 tools。然後會設置環境變量 IDF_PATH 等。
下面請記住一個萬能規律，不管你用的什麼開發板，什麼芯片，什麼平臺，所有外部設備的通信都是這樣的流程：
1、配置參數；
2、init（初始化）；
3、加載驅動（一般在 init 時就完成，這一步許多平臺可省略）；
4、讀/寫數據；
5、清理資源。
一、配置階段
RMT API 定義專門的結構體，用於配置參數。
typedef struct { gpio_num_t gpio_num; rmt_clock_source_t clk_src; uint32_t resolution_hz; size_t mem_block_symbols; size_t trans_queue_depth; int intr_priority; struct { uint32_t invert_out: 1; uint32_t with_dma: 1; uint32_t io_loop_back: 1; uint32_t io_od_mode: 1; } flags; } rmt_tx_channel_config_t;
這是配置發送的，如果接收數據，要用 rmt_rx_channel_config_t，用起來一樣，搞懂一個，另一個就懂了。注意，接收和發送的函數是分佈在兩個頭文件中的，發送是 rmt_tx.h，接收是 rmt_rx.h。因爲驅動 WS2812 是輸出，屬於發送模式，咱們只用 rmt_tx_channel_config_t 結構體。
不要看它那麼多成員，其實，在實際使用時，咱們不需要全都用，不用的保持默認（不賦值就是了）。
gpio_num：用來發信號的引腳，GPIO 號。這個可用枚舉值（在 gpio_num.h 頭文件中），如 GPIO_NUM_0 表示 GPIO0，GPIO_NUM_33 表示 GPIO33，也可以直接用整數，如 33、25、8 等。
clk_src：振動的時鐘源，可以用 RMT_CLK_SRC_DEFAULT 表示默認值，即用 APB 時鐘，80兆那個。一般不用選其他，畢竟不是每個板子都通用，默認是比較通用。
resolution_hz：這個就是直接設置頻率了，不用思考分頻的事了。
mem_block_symbols：分配內存量，常用 64。注意它的大小不是字節，而是 符號字（rmt_symbol_word_t），就是最開始咱們介紹那個，32位兩個階段那個，描述兩個電平時長的。比如，設置64就是分配的內存可以放 64 個符號字，字節是 64 * 4，32位嘛，是吧，前面反覆說了。
trans_queue_depth：隊列深度，一般不要太大，4 或 8 均可。數據在傳輸時，不是馬上就發出去的，而是放進一個隊列中，然後驅動層會調度這個隊列，慢慢發（其實很快發完）。設置爲4表示隊列中可以放（掛起）4條等待傳輸的符號字。
intr_priority：中斷的優先值，非特殊情況保持默認。
另外，此結構體內嵌了一個 flags 結構體。
invert_out：是否電平反向，1表示開啓。就是反轉電平，比如，本來高的變低，低的變高。這個一般不用；
with_dma：是否走 DAM 通道，不佔用CPU運算資源；
io_loop_back：就跟在電腦上 ping 127.0.0.1 一樣，“我發給我自己”，即自發自收（在同一引腳上）。這個一般沒啥用。
io_od_mode：是否設置爲開漏模式。
二、初始化階段
配置完相關參數後，調用 rmt_new_tx_channel 函數，用已配置的參數創建通信通道。
esp_err_t rmt_new_tx_channel(const rmt_tx_channel_config_t *config, rmt_channel_handle_t *ret_chan);
config 引用配置結構體實例，ret_chan 接收創建的通道句柄，後面在發送數據時要用。所以，在調用此函數前，先聲明一個 rmt_channel_handle_t 類型的變量，最後是全局的。
新版 API 雖然精簡了許多，但也有缺點：在配置好參數創建通道後，就不能再修改參數了，除非重新初始化。而舊版 API 是可以修改的。
三、啓用通道
調用 rmt_enable 函數啓用通道。
esp_err_t rmt_enable(rmt_channel_handle_t channel);
channel 就是剛剛創建的通道。這一步很關鍵，也很容易遺忘。不啓用通道的話，是無法接收和發送數據的。如果忘了，你測試來測試去，死活不能工作，你甚至會懷疑自己寫錯了協議。如果要禁用通道，可以調用 rmt_disable 函數。
esp_err_t rmt_disable(rmt_channel_handle_t channel);
這兩個函數都聲明在 rmt_common.h 頭文件中。
四、創建編碼器
創建編碼器可以在啓用通道之前完成，第【三】、【四】階段順序不重要。IDF 內置兩個編碼器：
1、bytes encoder：就是把你給它的字節數組轉換爲符號字（前面說過的 rmt_symbol_word）；
2、copy encoder：這玩意兒很玄，如果你看官方文檔介紹可能會懷疑人生，不知道說啥。老周用一句話概括：這貨就是不處理不轉換，你直接把符號字傳給它，然後它複製到驅動層的內存中，放入隊列準備發送。數據只是被複制，不會修改。這是防止讓驅動空間的代碼跨空間引用用戶代碼，那樣有內存泄漏的風險，複製數據就不存在跨空間長距離引用，發完就清理。用戶代碼可能長期保持數據的生命週期。
當然，你可以寫自己的編碼器（組合使用內置的編碼器）。若要自定義，請認識一下 rmt_encoder_t 結構體。
struct rmt_encoder_t { /* 編碼時用 */ size_t (*encode)(rmt_encoder_t *encoder, rmt_channel_handle_t tx_channel, const void *primary_data, size_t data_size, rmt_encode_state_t *ret_state); /* 重置編碼器參數時用 */ esp_err_t (*reset)(rmt_encoder_t *encoder); /* 清理編碼器時用 */ esp_err_t (*del)(rmt_encoder_t *encoder); };
這個結構體的成員都是函數指針，你讓它們分別指向你定義的函數，就實現了自定義編碼了。這個東西你可能看得很繞，爲什麼函數的輸入參數還要 rmt_encoder_t ？這是因爲 C 結構體不能繼承，要想實現類開繼承的功能，就得定義一個更大的結構體，然後大結構體中引用 rmt_encoder_t，模擬調用基類成員。由於 IDF 支持 C++，爲了好用，你不妨用 C++ 類去封裝。
看看官方的源碼是怎麼封裝的。
typedef struct rmt_bytes_encoder_t { rmt_encoder_t base; // encoder base class size_t last_bit_index; // index of the encoding bit position in the encoding byte size_t last_byte_index; // index of the encoding byte in the primary stream rmt_symbol_word_t bit0; // bit zero representing rmt_symbol_word_t bit1; // bit one representing struct { uint32_t msb_first: 1; // encode MSB firstly } flags; } rmt_bytes_encoder_t; typedef struct rmt_copy_encoder_t { rmt_encoder_t base; // encoder base class size_t last_symbol_index; // index of symbol position in the primary stream } rmt_copy_encoder_t;
就是定義一個結構體，然後裏面有個 base，base 就是 rmt_encoder_t 類型，這就等於從抽象基類派生出 rmt_bytes_encoder和rmt_copy_encoder類型，其他成員則用於參數配置。訪問 encode、reset、del 函數指針時就通過 S.base.encode(....) 來調用。當然，你自己寫的話不一定要搞那麼複雜，就是按 rmt_encoder_t 結構的三個函數指針成員，引其引用你寫的函數就行了。
初始化 bytes encoder 使用 rmt_new_bytes_encoder 函數，初始化 copy encoder 使用 rmt_new_copy_encoder 函數。調用函數前，先聲明 rmt_encoder_handle_t 類型的變量，該變量會引用創建的編碼器，由函數的 ret_encoder 參數賦值。
esp_err_t rmt_new_bytes_encoder(const rmt_bytes_encoder_config_t *config, rmt_encoder_handle_t *ret_encoder); esp_err_t rmt_new_copy_encoder(const rmt_copy_encoder_config_t *config, rmt_encoder_handle_t *ret_encoder);
創建編碼器後用變量保存引用，不需要我們手動調用，傳輸數據時會自動調用。
五、發送數據
發送數據調用 rmt_transmit 函數，參數包括：剛創建的通道、編碼器，以及要發送的符號字數組（多個符號字一同推入隊列，不必一個一個推）。調用此函數只是把消息放進傳輸隊列，至於是否立即發送，那看隊列裏面擁不擁擠了，由驅動層自行處理，我們不用管。
如果你不使用中斷，但希望等到數據發出去了再執行後面的程序代碼，那可以調用 rmt_tx_wait_all_done 函數，它會等待指定的時間，直到數據發送出去才返回。等待時間可以用最大值—— portMAX_DELAY。
六、清理
如果你的程序不是一直髮數據，或只是特定時候發送。那傳輸完數據後應當清理相應的對象。
rmt_del_encoder：清除剛創建的編碼器。
rmt_disable：禁用通道。
rmt_del_channel：清除通道。
如果程序一直髮數據，可以不清理。
官方有一個示例是用 RMT 驅動燈帶的，但那個用了混合編碼器，弄得有點複雜，老周這裏直接用 copy encoder 複製符號字。符號字咱們自己生成。
先做好初始化工作。
1、聲明相關參數。
// 聲明區 #define GPIO_NUM 6 // 引腳號 #define TICK_FREQ 10 * 1000000 // 頻率 #define LED_NUM 24 // 燈珠數目
這裏我把頻率設置爲 10 MHz，即一 tick 爲 0.1 us。因爲 WS2812 的電平時長有 0.2-0.8 us，所以要把 Tick 精確到 0.1 us，這樣好控制。
2、聲明全局變量。
static rmt_channel_handle_t txChannel; /* 編碼器 */ static rmt_encoder_handle_t rfEncoder; /* 消息符號 */ static rmt_symbol_word_t zeroSymbol, oneSymbol, resetSymbol; /* 要傳輸的顏色數據 */ static rmt_symbol_word_t rgbSymbols[24 * LED_NUM] = {0};
注意符號字數組，大小是燈珠數 * 24。爲什麼24呢？因爲 RGB 數據加起來24位，一個符號字只能描述一個位。
zeroSymbol 表示發送 0 時的電平，表示發送 1 時的電平，resetSymbol 是復位電平，每發完一次數據都要一個復位電平，告訴 WS2812 我這兒發送完了。這幾個電平信息的初始化代碼：
void init_symbols() { // 0碼高電平 zeroSymbol.duration0 = 0.4 * (TICK_FREQ / 1000000); zeroSymbol.level0 = 1; // 0碼低電平 zeroSymbol.duration1 = 0.8 * (TICK_FREQ / 1000000); zeroSymbol.level1 = 0; // 1碼高電平 oneSymbol.duration0 = 0.8 * (TICK_FREQ / 1000000); oneSymbol.level0 = 1; // 1碼低電平 oneSymbol.duration1 = 0.4 * (TICK_FREQ / 1000000); oneSymbol.level1 = 0; // 復位信號全爲低電平 resetSymbol.duration0 = 25 * (TICK_FREQ / 1000000); resetSymbol.level0 = 0; resetSymbol.duration1 = 25 * (TICK_FREQ / 1000000); resetSymbol.level1 = 0; }
0 碼這裏設置的是 高電平持續 0.4 us，低電平持續 0.8 us；1 碼相反。這裏0.3-0.4，0.7-0.8都可以，老周這裏設置大一點的值，不容易抽風。如果設置0.3 和 0.7，在 ESP32 Pico 上有時候會抽風（有的燈珠不亮或顏色不對）。
這個時間算的是 tick 週期計數，我們設的頻率是每週期 0.1 us，除以1000000 就是一微秒內會 tick 多少次，這裏就是 1 us tick 10 次，那麼，0.4 us 就是 tick 0.4 * 10 = 4 次。就是這麼算出來的。復位信號全是低電平，按數據手冊是最少 50us，這裏把50分兩段，即電平1=25us，電平2=25us，電平值全爲0。
那麼，RGB 怎麼轉爲符號字呢？WS 2812c 中是 GRB 排列的，其他的芯片可以查資料，或者多次試驗來驗證順序。顏色值總共就 24 位，更簡潔的方法是用一個 32 位整數來表示一個顏色。發送時從高位開始處理，每處理一位，就向左移一位。直接看代碼。
void set_rgb(int index, uint32_t grb) { if (index < 0 || index > LED_NUM - 1) { return; // 索引無效 } // 循環的開始和結束索引 int startIdx = index * 24; int endIdx = startIdx + 24; for (int i = startIdx; i < endIdx; i++) { if (grb & 0x00800000) { // 1 rgbSymbols[i] = oneSymbol; } else { // 0 rgbSymbols[i] = zeroSymbol; } // 左移一位 grb <<= 1; } }
index 是某個燈珠的索引，每一次處理都跟 0x00800000 進行“與”運算，就是確定第 24 位（最高）位是否爲1，若爲1就用 oneSymbol 變量的值，若爲0就用 zeroSymbol 變量的值，賦值一輪後，讓顏色值左移一位，就能實現從高位到低位發送了。
下面代碼初始化發送通道和編碼器。
void init_tx_channel() { rmt_tx_channel_config_t cfg = { // GPIO .gpio_num = GPIO_NUM, // 時鐘源：默認是APB .clk_src = RMT_CLK_SRC_DEFAULT, // 分辨率，即頻率 .resolution_hz = TICK_FREQ, // 內存大小，指的是符號個數，不是字節個數 .mem_block_symbols = 64, // 傳輸隊列深度，不要設得太大 .trans_queue_depth = 4 // 禁用迴環（自己發給自己） //.flags.io_loop_back=0 }; // 調用函數初始化 ESP_ERROR_CHECK(rmt_new_tx_channel(&cfg, &txChannel)); } void init_encoder() { // 目前配置不需要參數 rmt_copy_encoder_config_t cfg = {}; // 創建拷貝編碼器 ESP_ERROR_CHECK(rmt_new_copy_encoder(&cfg, &rfEncoder)); }
調用 API 時，可以嵌套在 ESP_ERROR_CHECK 宏中，它會自動檢查調用是否成功，不成功就輸出錯誤。
下面代碼發送數據。
void send_data() { // 配置 rmt_transmit_config_t cfg = { // 不要循環發送 .loop_count = 0}; // 發送 ESP_ERROR_CHECK(rmt_transmit(txChannel, rfEncoder, rgbSymbols, sizeof(rgbSymbols), &cfg)); // 等待發送完畢 // ESP_ERROR_CHECK(rmt_tx_wait_all_done(txChannel, portMAX_DELAY)); // 發送復位信號 ESP_ERROR_CHECK(rmt_transmit(txChannel, rfEncoder, &resetSymbol, 1, &cfg)); // 等待完成 ESP_ERROR_CHECK(rmt_tx_wait_all_done(txChannel, portMAX_DELAY)); }
在 app_main 函數中，先顯示紅色，一秒後顯示藍色，再過一秒顯示綠色。
while (1) { // 紅色 for (i = 0; i < LED_NUM; i++) { set_rgb(i, COLOR_U32(0xff, 0x0, 0x0)); } send_data(); // 延時 vTaskDelay(1000 / portTICK_PERIOD_MS); // 藍色 for (i = 0; i < LED_NUM; i++) { set_rgb(i, COLOR_U32(0x0, 0x0, 0xff)); } send_data(); // 延時 vTaskDelay(1000 / portTICK_PERIOD_MS); // 綠色 for (i = 0; i < LED_NUM; i++) { set_rgb(i, COLOR_U32(0x0, 0xff, 0x0)); } send_data(); // 延時 vTaskDelay(1000 / portTICK_PERIOD_MS); }
vTaskDelay 是 RTOS 系統移植函數，表示當前任務延時。注意這個延時函數的參數不是秒或毫秒，而是“跑多少圈” Tick。portTICK_PERIOD_MS 表示一毫秒 Tick 的步數。爲什麼是相除，不是相乘？這個，老周舉一個不太恰當的例子：假如你跑一圈有 2000 步，現在我要你跑 8000 步，問你要跑幾圈 ？答案就是 8000 / 2000 = 4 圈。就是這樣。
這些 RTOS 函數在包含頭文件時得小心，你得先包含 FreeRTOS.h，然後再包含其他頭文件，否則容易報錯。
下面是完整代碼：
#include <stdlib.h> #include <string.h> #include "driver/rmt_common.h" #include "driver/rmt_encoder.h" #include "driver/rmt_types.h" #include "driver/rmt_tx.h" #include "freertos/FreeRTOS.h" #include "freertos/task.h" // 聲明區 #define GPIO_NUM 6 // 引腳號 #define TICK_FREQ 10 * 1000000 // 頻率 #define LED_NUM 24 // 燈珠數目 // #define DELAY_MS 20 // 延時 // 將RGB轉爲GRB整數 #define COLOR_U32(r, g, b) ( \ (uint32_t)g << 16 | \ (uint32_t)r << 8 | \ (uint32_t)b) // 變量區 /* 發送通道 */ static rmt_channel_handle_t txChannel; /* 編碼器 */ static rmt_encoder_handle_t rfEncoder; /* 消息符號 */ static rmt_symbol_word_t zeroSymbol, oneSymbol, resetSymbol; /* 要傳輸的顏色數據 */ static rmt_symbol_word_t rgbSymbols[24 * LED_NUM] = {0}; /************* 自定義函數 ******************/ void init_tx_channel() { rmt_tx_channel_config_t cfg = { // GPIO .gpio_num = GPIO_NUM, // 時鐘源：默認是APB .clk_src = RMT_CLK_SRC_DEFAULT, // 分辨率，即頻率 .resolution_hz = TICK_FREQ, // 內存大小，指的是符號個數，不是字節個數 .mem_block_symbols = 64, // 傳輸隊列深度，不要設得太大 .trans_queue_depth = 4 // 禁用迴環（自己發給自己） //.flags.io_loop_back=0 }; // 調用函數初始化 ESP_ERROR_CHECK(rmt_new_tx_channel(&cfg, &txChannel)); } /* 初始化符號 */ void init_symbols() { // 0碼高電平 zeroSymbol.duration0 = 0.4 * (TICK_FREQ / 1000000); zeroSymbol.level0 = 1; // 0碼低電平 zeroSymbol.duration1 = 0.8 * (TICK_FREQ / 1000000); zeroSymbol.level1 = 0; // 1碼高電平 oneSymbol.duration0 = 0.8 * (TICK_FREQ / 1000000); oneSymbol.level0 = 1; // 1碼低電平 oneSymbol.duration1 = 0.4 * (TICK_FREQ / 1000000); oneSymbol.level1 = 0; // 復位信號全爲低電平 resetSymbol.duration0 = 25 * (TICK_FREQ / 1000000); resetSymbol.level0 = 0; resetSymbol.duration1 = 25 * (TICK_FREQ / 1000000); resetSymbol.level1 = 0; } /* 初始化編碼器 */ void init_encoder() { // 目前配置不需要參數 rmt_copy_encoder_config_t cfg = {}; // 創建拷貝編碼器 ESP_ERROR_CHECK(rmt_new_copy_encoder(&cfg, &rfEncoder)); } /* 設置顏色 */ void set_rgb(int index, uint32_t grb) { if (index < 0 || index > LED_NUM - 1) { return; // 索引無效 } // 循環的開始和結束索引 int startIdx = index * 24; int endIdx = startIdx + 24; for (int i = startIdx; i < endIdx; i++) { if (grb & 0x00800000) { // 1 rgbSymbols[i] = oneSymbol; } else { // 0 rgbSymbols[i] = zeroSymbol; } // 左移一位 grb <<= 1; } } /* 發送數據 */ void send_data() { // 配置 rmt_transmit_config_t cfg = { // 不要循環發送 .loop_count = 0}; // 發送 ESP_ERROR_CHECK(rmt_transmit(txChannel, rfEncoder, rgbSymbols, sizeof(rgbSymbols), &cfg)); // 等待發送完畢 // ESP_ERROR_CHECK(rmt_tx_wait_all_done(txChannel, portMAX_DELAY)); // 發送復位信號 ESP_ERROR_CHECK(rmt_transmit(txChannel, rfEncoder, &resetSymbol, 1, &cfg)); // 等待完成 ESP_ERROR_CHECK(rmt_tx_wait_all_done(txChannel, portMAX_DELAY)); } void app_main(void) { // 1、初始化通道 init_tx_channel(); // 2、初始化符號 init_symbols(); // 3、初始化編碼器 init_encoder(); // 4、使能通道 ESP_ERROR_CHECK(rmt_enable(txChannel)); int i; /* 進入循環 */ while (1) { // 紅色 for (i = 0; i < LED_NUM; i++) { set_rgb(i, COLOR_U32(0xff, 0x0, 0x0)); } send_data(); // 延時 vTaskDelay(1000 / portTICK_PERIOD_MS); // 藍色 for (i = 0; i < LED_NUM; i++) { set_rgb(i, COLOR_U32(0x0, 0x0, 0xff)); } send_data(); // 延時 vTaskDelay(1000 / portTICK_PERIOD_MS); // 綠色 for (i = 0; i < LED_NUM; i++) { set_rgb(i, COLOR_U32(0x0, 0xff, 0x0)); } send_data(); // 延時 vTaskDelay(1000 / portTICK_PERIOD_MS); } }
下面是效果：
補充一下漸變效果。原理是用RGB的終值減去初值，然後各自除以燈珠數，得到一個平均遞變的值。在循環時，除第一個和最後一個燈珠外，其他燈珠的顏色都用初值 + 插值 * 索引，就是每個燈珠都依次遞增（減），最終趨近終值。
// 初始值 uint8_t r0 = 255, g0 = 0, b0 = 0; // 最終值 uint8_t r1 = 0, g1 = 0, b1 = 255; // 計算要插補的均值 uint8_t ri, gi, bi; ri = (r1 - r0) / LED_NUM; gi = (g1 - g0) / LED_NUM; bi = (b1 - b0) / LED_NUM; // 循環設置燈珠顏色 for (i = 0; i < LED_NUM; i++) { // 如果是第一個燈，直接用初值 if (i == 0) { uint32_t color = COLOR_U32(r0, g0, b0); set_rgb(i, color); continue; } // 如果是最後一個燈，直接用終值 if (i == LED_NUM - 1) { uint32_t c = COLOR_U32(r1, g1, b1); set_rgb(i, c); continue; } // 其他情況，用插值 uint32_t color = COLOR_U32( r0 + i * ri, g0 + i * gi, b0 + i * bi); set_rgb(i, color); } // 發送 send_data(); // 等待3秒 vTaskDelay(3000 / portTICK_PERIOD_MS); // 再來一次 r0 = 204; g0 = 0; b0 = 204; r1 = 0; g1 = 102; b1 = 0; // 計算插入均值 ri = (r1 - r0) / LED_NUM; gi = (g1 - g0) / LED_NUM; bi = (b1 - b0) / LED_NUM; for (i = 0; i < LED_NUM; i++) { if (i == 0) { uint32_t c = COLOR_U32(r0, g0, b0); set_rgb(i, c); continue; } if (i == LED_NUM - 1) { uint32_t c = COLOR_U32(r1, g1, b1); set_rgb(i, c); continue; } uint32_t c = COLOR_U32( r0 + i * ri, g0 + i * gi, b0 + i * bi); set_rgb(i, c); } // 發送 send_data(); // 等待3秒 vTaskDelay(3000 / portTICK_PERIOD_MS);
效果如下圖：
由於計算插值的時候沒有用浮點數，漸變看起來不太絲滑。
好了，今天就水到這裏了。