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。除了樂鑫自己的文件，沒幾個人寫過相關的水文，可見這裡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專案，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，貼幾行程式碼，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？你知道這裡頭做了啥？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。基於指令碼語言的特性，很多庫都是高度封裝的，拿來直接敲幾行程式碼就完事了。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。這就是現在為什麼 Py 流行的原因，做培訓的演示起來多起勁，幾行程式碼（估計他們為這幾行程式碼都練了無數次，都背下來了）天天敲，而且這麼簡單的程式碼，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，只告訴你吃魚很香，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程式設計。指令碼語言本來就是做輔助用的。
如果你一開始用的是 C 語言，就算你沒在做專案，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。老周認為：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，為什麼會出現許多反人類設計；很多產品也是反人類設計？正是因為做設計的人對生產、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 訊息共 32 位，分兩段，每段16位。然後老周給你畫個圖。
別以為 32 個位這麼多能描述一整條訊息，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？為什麼要分成兩段？因為這樣就能說清楚了：高電平佔了多長時間，低電平佔了多長時間。也就是說，這一幀的資料包含了兩個電平的引數。
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，老周說預設用的是 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 中有這麼個型別：
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，這個型別咋這麼怪啊？不怪，這種貨叫做內聯，說人話就是：裡面的結構體和 val 的值共用記憶體。
前面的 struct 有四個欄位：
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，這四個欄位加起來多位，是不是 32 ？val 的型別是 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個位元組？是吧，於是，它們用同一塊記憶體，也就是說，這個 rmt_symbol_word_t 你可以用四個欄位去設定它，也可以直接用一個整數去設定。C 語言是直接操作記憶體的，可以強制轉換，在後面呼叫相關函式時，可以取地址直接賦值給 void* （指標）。
請你記住這個型別，你可以字面翻譯為”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 發資料，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。你不妨理解為：一個符號字就是代表一個二進位制位。有幾個二進位制位就得傳送幾個符號。
這裡要說明一點：.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，函式也不同。不過，原理差不多，說直白一點就是：把記憶體中的 rmt_symbol_word_t 佇列傳送出去。
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。其實直接設定頻率更好，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為：把匯流排/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，分頻係數為 4，那就調整為 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，這裡再次強呼叫兩點，保證你能成功安裝：1、裝好 Python 後，pip 改國內源；2、在 VS Code 的 Esp 外掛中下載 IDF時，選樂鑫的伺服器，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 的原始碼，一個放編譯的 tools。然後會設定環境變數 IDF_PATH 等。
下面請記住一個萬能規律，不管你用的什麼開發板，什麼晶片，什麼平臺，所有外部裝置的通訊都是這樣的流程：
1、配置引數；
2、init（初始化）；
3、載入驅動（一般在 init 時就完成，這一步許多平臺可省略）；
4、讀/寫資料；
5、清理資源。
一、配置階段
RMT API 定義專門的結構體，用於配置引數。
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;
這是配置傳送的，如果接收資料，要用 rmt_rx_channel_config_t，用起來一樣，搞懂一個，另一個就懂了。注意，接收和傳送的函式是分佈在兩個標頭檔案中的，傳送是 rmt_tx.h，接收是 rmt_rx.h。因為驅動 WS2812 是輸出，屬於傳送模式，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，不用的保持預設（不賦值就是了）。
gpio_num：用來發訊號的引腳，GPIO 號。這個可用列舉值（在 gpio_num.h 標頭檔案中），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 表示預設值，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，預設是比較通用。
resolution_hz：這個就是直接設定頻率了，不用思考分頻的事了。
mem_block_symbols：分配記憶體量，常用 64。注意它的大小不是位元組，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，設定64就是分配的記憶體可以放 64 個符號字，位元組是 64 * 4，32位嘛，是吧，前面反覆說了。
trans_queue_depth：佇列深度，一般不要太大，4 或 8 均可。資料在傳輸時，不是馬上就發出去的，而是放進一個佇列中，然後驅動層會排程這個佇列，慢慢發（其實很快發完）。設定為4表示佇列中可以放（掛起）4條等待傳輸的符號字。
intr_priority：中斷的優先值，非特殊情況保持預設。
另外，此結構體內嵌了一個 flags 結構體。
invert_out：是否電平反向，1表示開啟。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：是否設定為開漏模式。
二、初始化階段
配置完相關引數後，呼叫 rmt_new_tx_channel 函式，用已配置的引數建立通訊通道。
esp_err_t rmt_new_tx_channel(const rmt_tx_channel_config_t *config, rmt_channel_handle_t *ret_chan);
config 引用配置結構體例項，ret_chan 接收建立的通道控制代碼，後面在傳送資料時要用。所以，在呼叫此函式前，先宣告一個 rmt_channel_handle_t 型別的變數，最後是全域性的。
新版 API 雖然精簡了許多，但也有缺點：在配置好引數建立通道後，就不能再修改引數了，除非重新初始化。而舊版 API 是可以修改的。
三、啟用通道
呼叫 rmt_enable 函式啟用通道。
esp_err_t rmt_enable(rmt_channel_handle_t channel);
channel 就是剛剛建立的通道。這一步很關鍵，也很容易遺忘。不啟用通道的話，是無法接收和傳送資料的。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，可以呼叫 rmt_disable 函式。
esp_err_t rmt_disable(rmt_channel_handle_t channel);
這兩個函式都宣告在 rmt_common.h 標頭檔案中。
四、建立編碼器
建立編碼器可以在啟用通道之前完成，第【三】、【四】階段順序不重要。IDF 內建兩個編碼器：
1、bytes encoder：就是把你給它的位元組陣列轉換為符號字（前面說過的 rmt_symbol_word）；
2、copy encoder：這玩意兒很玄，如果你看官方文件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記憶體中，放入佇列準備傳送。資料只是被複制，不會修改。這是防止讓驅動空間的程式碼跨空間引用使用者程式碼，那樣有記憶體洩漏的風險，複製資料就不存在跨空間長距離引用，發完就清理。使用者程式碼可能長期保持資料的生命週期。
當然，你可以寫自己的編碼器（組合使用內建的編碼器）。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); /* 重置編碼器引數時用 */ 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式指標，你讓它們分別指向你定義的函式，就實現了自定義編碼了。這個東西你可能看得很繞，為什麼函式的輸入引數還要 rmt_encoder_t ？這是因為 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，模擬呼叫基類成員。由於 IDF 支援 C++，為了好用，你不妨用 C++ 類去封裝。
看看官方的原始碼是怎麼封裝的。
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，然後裡面有個 base，base 就是 rmt_encoder_t 型別，這就等於從抽象基類派生出 rmt_bytes_encoder和rmt_copy_encoder型別，其他成員則用於引數配置。訪問 encode、reset、del 函式指標時就透過 S.base.encode(....) 來呼叫。當然，你自己寫的話不一定要搞那麼複雜，就是按 rmt_encoder_t 結構的三個函式指標成員，引其引用你寫的函式就行了。
初始化 bytes encoder 使用 rmt_new_bytes_encoder 函式，初始化 copy encoder 使用 rmt_new_copy_encoder 函式。呼叫函式前，先宣告 rmt_encoder_handle_t 型別的變數，該變數會引用建立的編碼器，由函式的 ret_encoder 引數賦值。
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);
建立編碼器後用變數儲存引用，不需要我們手動呼叫，傳輸資料時會自動呼叫。
五、傳送資料
傳送資料呼叫 rmt_transmit 函式，引數包括：剛建立的通道、編碼器，以及要傳送的符號字陣列（多個符號字一同推入佇列，不必一個一個推）。呼叫此函式只是把訊息放進傳輸佇列，至於是否立即傳送，那看佇列裡面擁不擁擠了，由驅動層自行處理，我們不用管。
如果你不使用中斷，但希望等到資料發出去了再執行後面的程式程式碼，那可以呼叫 rmt_tx_wait_all_done 函式，它會等待指定的時間，直到資料傳送出去才返回。等待時間可以用最大值—— portMAX_DELAY。
六、清理
如果你的程式不是一直髮資料，或只是特定時候傳送。那傳輸完資料後應當清理相應的物件。
rmt_del_encoder：清除剛建立的編碼器。
rmt_disable：禁用通道。
rmt_del_channel：清除通道。
如果程式一直髮資料，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，老周這裡直接用 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、宣告相關引數。
// 宣告區 #define GPIO_NUM 6 // 引腳號 #define TICK_FREQ 10 * 1000000 // 頻率 #define LED_NUM 24 // 燈珠數目
這裡我把頻率設定為 10 MHz，即一 tick 為 0.1 us。因為 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、宣告全域性變數。
static rmt_channel_handle_t txChannel; /* 編碼器 */ static rmt_encoder_handle_t rfEncoder; /* 訊息符號 */ static rmt_symbol_word_t zeroSymbol, oneSymbol, resetSymbol; /* 要傳輸的顏色資料 */ static rmt_symbol_word_t rgbSymbols[24 * LED_NUM] = {0};
注意符號字陣列，大小是燈珠數 * 24。為什麼24呢？因為 RGB 資料加起來24位，一個符號字只能描述一個位。
zeroSymbol 表示傳送 0 時的電平，表示傳送 1 時的電平，resetSymbol 是復位電平，每發完一次資料都要一個復位電平，告訴 WS2812 我這兒傳送完了。這幾個電平資訊的初始化程式碼：
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; // 復位訊號全為低電平 resetSymbol.duration0 = 25 * (TICK_FREQ / 1000000); resetSymbol.level0 = 0; resetSymbol.duration1 = 25 * (TICK_FREQ / 1000000); resetSymbol.level1 = 0; }
0 碼這裡設定的是 高電平持續 0.4 us，低電平持續 0.8 us；1 碼相反。這裡0.3-0.4，0.7-0.8都可以，老周這裡設定大一點的值，不容易抽風。如果設定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，這裡就是 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。復位訊號全是低電平，按資料手冊是最少 50us，這裡把50分兩段，即電平1=25us，電平2=25us，電平值全為0。
那麼，RGB 怎麼轉為符號字呢？WS 2812c 中是 GRB 排列的，其他的晶片可以查資料，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。傳送時從高位開始處理，每處理一位，就向左移一位。直接看程式碼。
void set_rgb(int index, uint32_t grb) { if (index < 0 || index > LED_NUM - 1) { return; // 索引無效 } // 迴圈的開始和結束索引 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）位是否為1，若為1就用 oneSymbol 變數的值，若為0就用 zeroSymbol 變數的值，賦值一輪後，讓顏色值左移一位，就能實現從高位到低位傳送了。
下面程式碼初始化傳送通道和編碼器。
void init_tx_channel() { rmt_tx_channel_config_t cfg = { // GPIO .gpio_num = GPIO_NUM, // 時鐘源：預設是APB .clk_src = RMT_CLK_SRC_DEFAULT, // 解析度，即頻率 .resolution_hz = TICK_FREQ, // 記憶體大小，指的是符號個數，不是位元組個數 .mem_block_symbols = 64, // 傳輸佇列深度，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 }; // 呼叫函式初始化 ESP_ERROR_CHECK(rmt_new_tx_channel(&cfg, &txChannel)); } void init_encoder() { // 目前配置不需要引數 rmt_copy_encoder_config_t cfg = {}; // 建立複製編碼器 ESP_ERROR_CHECK(rmt_new_copy_encoder(&cfg, &rfEncoder)); }
呼叫 API 時，可以巢狀在 ESP_ERROR_CHECK 宏中，它會自動檢查呼叫是否成功，不成功就輸出錯誤。
下面程式碼傳送資料。
void send_data() { // 配置 rmt_transmit_config_t cfg = { // 不要迴圈傳送 .loop_count = 0}; // 傳送 ESP_ERROR_CHECK(rmt_transmit(txChannel, rfEncoder, rgbSymbols, sizeof(rgbSymbols), &cfg)); // 等待傳送完畢 // ESP_ERROR_CHECK(rmt_tx_wait_all_done(txChannel, portMAX_DELAY)); // 傳送復位訊號 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 函式中，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 系統移植函式，表示當前任務延時。注意這個延時函式的引數不是秒或毫秒，而是“跑多少圈” Tick。portTICK_PERIOD_MS 表示一毫秒 Tick 的步數。為什麼是相除，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 函式在包含標頭檔案時得小心，你得先包含 FreeRTOS.h，然後再包含其他標頭檔案，否則容易報錯。
下面是完整程式碼：
#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" // 宣告區 #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轉為GRB整數 #define COLOR_U32(r, g, b) ( \ (uint32_t)g << 16 | \ (uint32_t)r << 8 | \ (uint32_t)b) // 變數區 /* 傳送通道 */ static rmt_channel_handle_t txChannel; /* 編碼器 */ static rmt_encoder_handle_t rfEncoder; /* 訊息符號 */ static rmt_symbol_word_t zeroSymbol, oneSymbol, resetSymbol; /* 要傳輸的顏色資料 */ static rmt_symbol_word_t rgbSymbols[24 * LED_NUM] = {0}; /************* 自定義函式 ******************/ void init_tx_channel() { rmt_tx_channel_config_t cfg = { // GPIO .gpio_num = GPIO_NUM, // 時鐘源：預設是APB .clk_src = RMT_CLK_SRC_DEFAULT, // 解析度，即頻率 .resolution_hz = TICK_FREQ, // 記憶體大小，指的是符號個數，不是位元組個數 .mem_block_symbols = 64, // 傳輸佇列深度，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 }; // 呼叫函式初始化 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; // 復位訊號全為低電平 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() { // 目前配置不需要引數 rmt_copy_encoder_config_t cfg = {}; // 建立複製編碼器 ESP_ERROR_CHECK(rmt_new_copy_encoder(&cfg, &rfEncoder)); } /* 設定顏色 */ void set_rgb(int index, uint32_t grb) { if (index < 0 || index > LED_NUM - 1) { return; // 索引無效 } // 迴圈的開始和結束索引 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; } } /* 傳送資料 */ void send_data() { // 配置 rmt_transmit_config_t cfg = { // 不要迴圈傳送 .loop_count = 0}; // 傳送 ESP_ERROR_CHECK(rmt_transmit(txChannel, rfEncoder, rgbSymbols, sizeof(rgbSymbols), &cfg)); // 等待傳送完畢 // ESP_ERROR_CHECK(rmt_tx_wait_all_done(txChannel, portMAX_DELAY)); // 傳送復位訊號 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; /* 進入迴圈 */ 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。在迴圈時，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; // 迴圈設定燈珠顏色 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); } // 傳送 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); } // 傳送 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，今天就水到這裡了。