WS2812 点阵软屏

百科大全 2025年09月07日 18:44 1 admin

简介：本文介绍了基于MEGA8单片机驱动WS2812 LED点阵屏的GPS时钟显示项目。项目包括电路设计、LED驱动编程和GPS时间显示功能实现。通过NOP指令精确控制WS2812的时序信号，测量不同NOP数量对应的脉冲宽度变化。最终实现了8×32分辨率的LED软屏显示GPS时间信息，数据传输时间约11ms。相关技术细节包括单面PCB设计、信号时序调试以及单片机程序移植等。
关键词： WS2812，MEGA8

测量 MEGA8 内部时钟稳定性[1]
基于MEGA8的温度显示模块[2]
LQBD1202V3 GPS 输出数据统计[3]
基于AI8051U驱动 WS2812矩阵（16×16）[4]
使用STCF12驱动 W2812灯珠[5]

01 GPS时钟显示

一、背景

这是一个基于WS2812的软屏，分辨率为 8乘32.下面基于单片机 MEGA8 制作它的显示驱动电路。然后在连接 GPS 模块，用于显示GPS中的时间信息。

二、电路设计

设计电路，核心MCU是 MEGA8 ，通过五芯插座与 GPS模块相连。使用三芯插座，连接 LED 点阵显示屏。使用单面PCB，铺设电路板，这样便于使用一分钟制板方法制作电路板。下面进行焊接测试。

焊接电路，清洗之后进行测试。该单片机之前有程序，所以上电之后，LED便开始闪烁了。

三、WS2812

显示时间的LED使用之前购买的 WS2812 点阵软屏。他的分辨率为 8×32。下面，将之前在 STC 单片机上的驱动程序，移植到 MEGA8 单片机中。

对于WS2812的控制，只需要使用一个信号线即可。其中主要是要调整该信号的高电平和低电平脉冲的时间。这里使用了 NOP 指令作为延迟。NOP指令，实际上，是通过定义一组递归的NOP命令，最终来实现多个NOP指令的执行。下面测试一下不同的 NOP 指令所带来的延迟。

NOP个数 脉冲宽度 0 0.5us 10 1.1257us 20 1.7485us 30 2.3742us 40 3.06us

在主程序中，利用 NOP 做延迟，使用SPIO端口输出高电平脉冲。利用示波器测量脉冲的宽度。0 个 NOP 纸轮，对应的脉冲宽度为 500ns，这应该是程序中判断语句执行的时间延迟。加入10个NOP指令，脉冲宽度为 1.1257us，接下来，依次增加NOP的数量，可以看到，脉冲宽度逐步增加，可以测量到，每增加一个 NOP指令，时间增加62.5ns。这是对应 16MHz 时钟晶振的时间间隔。