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- 来源: 合宙 LuatOS 官方仓库 air780epm 模块完整代码 - 路径: luatos/air780epm/module/Air780EPM/demo 含官方 demo(含 mqtt/mqtts/socket/uart 等) - 后续: 基于 demo 开发 UART<->MQTT 数据上报功能
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6.7 KiB
Lua
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--[[
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@module ws2812_config
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@summary WS2812 22×22 点阵公共配置（硬件参数、坐标映射、颜色工具、句柄初始化）
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@version 1.1
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@date 2026.08.17
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@usage
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适用产品：合宙 Air1780P / Air1780H / Air1780HV。
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灯板尺寸不是 22×22 时，请同步修改 LED_W / LED_H / LED_COUNT。
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本文件由 main.lua 通过 require 自动加载，为各效果模块提供全局 WS2812 句柄与工具函数：
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- LED_W / LED_H / LED_COUNT / LED_GPIO 硬件参数
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- WS2812_CFG 运行时配置（brightness / speed_ms）
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- WS2812_LEDS ws2812 句柄（创建失败为 nil）
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- ws2812_xy(x, y) 蛇形逻辑坐标 → 物理 LED 编号
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- ws2812_hsv2rgb(h, s, v) HSV → RGB888 整数
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- ws2812_rgb(r, g, b) RGB → 24bit 整数
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- ws2812_set(x, y, color) 按逻辑坐标点亮（写缓冲，不发送）
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- ws2812_fill(color) 整片填充并立即发送
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- ws2812_clear() 整片清屏（写缓冲，不发送）
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- ws2812_send() 发送当前缓冲到灯板
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-- ==================== 硬件参数 ====================
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-- 根据实际灯板修改这几个值即可适配其他尺寸
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LED_W = 22 -- 灯板列数（水平方向 LED 数量）
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LED_H = 22 -- 灯板行数（垂直方向 LED 数量）
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LED_COUNT = LED_W * LED_H -- LED 总数 = 484
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LED_GPIO = 16 -- DIN 数据引脚接 Air1780P/H/HV 的 GPIO16（PIN97）
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-- ==================== 运行时可调参数 ====================
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-- 可通过串口命令 b=NNN / s=NNN 在运行时修改，无需重新烧录
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WS2812_CFG = {
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brightness = 50, -- 亮度 0~255。全白 255 时整机峰值电流约 25-30A，注意电源
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speed_ms = 50, -- 默认帧间隔 ms，越小动画越快。各任务会再乘自己的速度系数
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}
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-- ==================== 蛇形走线映射 ====================
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-- 本灯板物理走线为蛇形：偶数行从左到右，奇数行从右到左
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-- 视觉上的逻辑坐标 (x=列, y=行) 需要通过此函数转换成 ws2812 串中的物理编号
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local SERPENTINE = true
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--- 逻辑坐标 → 物理 LED 编号
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-- @param x 列 0..LED_W-1（从左到右）
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-- @param y 行 0..LED_H-1（从上到下）
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-- @return 物理 LED 编号 0..LED_COUNT-1
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function ws2812_xy(x, y)
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if SERPENTINE and (y % 2 == 1) then
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-- 奇数行走线方向相反，水平翻转
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x = LED_W - 1 - x
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end
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return y * LED_W + x
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end
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-- ==================== 颜色工具 ====================
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--- HSV 颜色空间转 24-bit RGB 整数
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-- @param h 色相 0~359（0=红, 120=绿, 240=蓝）
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-- @param s 饱和度 0~255（0=灰白, 255=纯色）
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-- @param v 明度 0~255（0=黑, 255=最亮）
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-- @return 24-bit RGB 整数，可直接传给 ws2812_set / ws2812.fill
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function ws2812_hsv2rgb(h, s, v)
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-- 标准 HSV→RGB 算法，参考 https://en.wikipedia.org/wiki/HSL_and_HSV
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local c = v * s / 255 / 255 -- 色度（chroma）
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local x = c * (1 - math.abs((h / 60) % 2 - 1)) -- 中间色分量
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local m = v / 255 - c -- 明度匹配增量
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local r, g, b
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-- 根据色相所在的 60° 扇区决定 RGB 排列
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if h < 60 then r, g, b = c, x, 0
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elseif h < 120 then r, g, b = x, c, 0
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elseif h < 180 then r, g, b = 0, c, x
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elseif h < 240 then r, g, b = 0, x, c
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elseif h < 300 then r, g, b = x, 0, c
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else r, g, b = c, 0, x
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end
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-- 加上明度增量并打包成 0xRRGGBB
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return math.floor((r + m) * 255 + 0.5) * 65536
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+ math.floor((g + m) * 255 + 0.5) * 256
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+ math.floor((b + m) * 255 + 0.5)
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end
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--- 直接用 RGB 三原色打包 24-bit 整数
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-- @param r 红 0~255
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-- @param g 绿 0~255
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-- @param b 蓝 0~255
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-- @return 24-bit RGB 整数
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function ws2812_rgb(r, g, b)
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return r * 65536 + g * 256 + b
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end
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-- ==================== WS2812 句柄初始化 ====================
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-- ws2812.create(mode, count, pin): 创建 ws2812 句柄
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-- mode = ws2812.GPIO 表示使用普通 GPIO 外设驱动
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-- count = LED_COUNT 灯珠总数
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-- pin = LED_GPIO 数据引脚
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WS2812_LEDS = ws2812.create(ws2812.GPIO, LED_COUNT, LED_GPIO)
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if not WS2812_LEDS then
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log.error("ws2812_config", "ws2812.create 失败，请确认固件含 ws2812 组件")
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else
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-- 设置 WS2812 时序（单位 ns），这是本灯板实测稳定的参数：
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-- T0H=20 T0L=30 T1H=35 T1L=20 T_RESET=0 us
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-- 乱改可能导致颜色错乱或整板不亮
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ws2812.args(WS2812_LEDS, 20, 30, 35, 20, 0)
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-- 第一次清屏：创建句柄后立即把缓冲区置 0
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-- 避免上电瞬间 DIN 引脚电气杂波被第一颗 LED 误识别为数据位并锁存（开机鬼影）
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for i = 0, LED_COUNT - 1 do
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ws2812.set(WS2812_LEDS, i, 0)
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end
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-- 后台任务：50ms 后再发送一次真正的复位信号
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-- 此时电源和 DIN 已稳定，能可靠清除所有 LED 的随机锁存
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sys.taskInit(function()
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sys.wait(50)
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for i = 0, LED_COUNT - 1 do
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ws2812.set(WS2812_LEDS, i, 0)
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end
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ws2812.send(WS2812_LEDS)
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log.info("ws2812_config", "LED 已复位清零，共", LED_COUNT, "颗")
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end)
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end
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-- ==================== 帧缓冲操作函数 ====================
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-- ws2812 的工作方式：先把每颗 LED 的颜色写入内部缓冲，再调用 send() 一次性刷新到灯板
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-- 下面这组函数都做了 nil 句柄保护，即使 ws2812.create 失败也不会崩溃
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--- 按逻辑坐标点亮一颗 LED（写缓冲，不发送）
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-- @param x 列 0..LED_W-1
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-- @param y 行 0..LED_H-1
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-- @param color 24-bit RGB 整数（ws2812_hsv2rgb / ws2812_rgb 的返回值）
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function ws2812_set(x, y, color)
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if not WS2812_LEDS then return end
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-- 越界保护：不在灯板范围内的坐标静默忽略
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if x >= 0 and x < LED_W and y >= 0 and y < LED_H then
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ws2812.set(WS2812_LEDS, ws2812_xy(x, y), color)
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end
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end
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--- 整片填充同一颜色并立即发送
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-- @param color 24-bit RGB 整数
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function ws2812_fill(color)
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if not WS2812_LEDS then return end
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for i = 0, LED_COUNT - 1 do
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ws2812.set(WS2812_LEDS, i, color)
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end
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ws2812.send(WS2812_LEDS)
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end
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--- 整片清屏（写缓冲，不发送）
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-- 调用后必须再调用 ws2812_send() 才会真正熄灭 LED
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function ws2812_clear()
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if not WS2812_LEDS then return end
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for i = 0, LED_COUNT - 1 do
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ws2812.set(WS2812_LEDS, i, 0)
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end
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end
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--- 发送当前缓冲区到灯板（刷新一帧）
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-- 所有 ws2812_set / ws2812_clear 都是写缓冲，必须调用此函数才会生效
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function ws2812_send()
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if not WS2812_LEDS then return end
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ws2812.send(WS2812_LEDS)
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||
end
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