使用 MicroPython 在 ESP32-S3 上驱动 WS2812 LED 彩虹灯

在 ESP32-S3 上使用 MicroPython 驱动接在 IO48 上的 WS2812 LED 灯。可以很容易的变换各种颜色，也可以实现彩虹一样的渐变效果。

WS2812 通常使用 NeoPixel 库来控制，而 MicroPython 内置了 neopixel 模块。

需要先导入 neopixel 和 machine 模块。ESP32-S3 的 IO48 应该是一个可用的 GPIO 引脚，但需要确认该引脚是否支持 NeoPixel。一般来说，大多数 GPIO 都可以用，但最好避免使用某些特殊功能的引脚。

接下来，需要初始化 NeoPixel 对象，指定引脚和LED数量。板子上只有一个 WS2812，所以数量设为 1。然后设置亮度，可能需要调整。之后，通过填充颜色并写入来显示颜色。例如，红色、绿色、蓝色，然后关闭。

需要注意的是，WS2812 对时序要求严格，所以确保代码中没有长时间阻塞的操作，比如在循环中使用 time.sleep 时不要太久。另外，ESP32-S3 的工作频率可能会影响时序，但 MicroPython 的neopixel 库应该已经处理好了。

以下是使用 MicroPython 在 ESP32-S3 上驱动 WS2812 LED 的示例代码：

from machine import Pin
import neopixel
import time# 初始化NeoPixel，参数说明：
# pin: 使用的GPIO引脚（IO48）
# n:   LED数量（这里假设使用1个LED）
# bpp: 色彩模式（3为RGB，4为RGBW）
np = neopixel.NeoPixel(Pin(48), n=1, bpp=3)# 设置亮度（0-255，建议不要超过150以避免过流）
BRIGHTNESS = 64def color_show(r, g, b):# 设置颜色并显示np[0] = (r, g, b)np.write()def cycle_colors():# 循环显示不同颜色color_show(BRIGHTNESS, 0, 0)         # 红色time.sleep(1)color_show(0, BRIGHTNESS, 0)         # 绿色time.sleep(1)color_show(0, 0, BRIGHTNESS)         # 蓝色time.sleep(1)color_show(0, 0, 0)                  # 关闭LEDtime.sleep(1)# 主程序
try:while True:cycle_colors()
except KeyboardInterrupt:color_show(0, 0, 0)  # 安全退出时关闭LED

关键点说明：

1. 硬件连接：

   1. 确保 WS2812 的 DIN 引脚接在 IO48

   2. 供电建议：

      • 少量 LED 可直接用开发板 3.3V 供电

      • 多于 3 个 LED 建议使用外部供电

2. 参数调整：

   • n 参数：根据实际 LED 数量修改

   • BRIGHTNESS：建议范围2 0-150，避免过流

   • bpp 参数：默认 RGB 模式，如果是 RGBW 灯珠需改为 4

3. 扩展功能：

   生成彩虹渐变效果

   # 生成彩虹渐变效果
   def wheel(pos):if pos < 85:return (pos * 3, 255 - pos * 3, 0)elif pos < 170:pos -= 85return (255 - pos * 3, 0, pos * 3)else:pos -= 170return (0, pos * 3, 255 - pos * 3)def rainbow_cycle():for j in range(255):for i in range(1):  # 根据LED数量修改rc_index = (i * 256 // 1) + j  # 计算颜色位置np[i] = wheel(rc_index & 255)np.write()time.sleep_ms(20)

常见问题处理：

1. LED 不亮：

   • 检查接线顺序（DIN 接 GPIO48，有的板子可能连接 IO38，需要自己确认。）

   • 测量供电电压（3.3-5V）

   • 尝试降低亮度值

2. 颜色异常：

   • 检查 bpp 设置（RGB/RGBW）

   • 尝试交换颜色顺序：

     # 如果颜色顺序异常，可修改颜色排列顺序
     np[0] = (g, r, b)  # GRB顺序示例

3. 供电不足：

   • 添加 470Ω 电阻在数据线上

   • 并联 1000μF 电容在电源端

建议首次使用时先连接单个 LED 测试，确认正常工作后再连接更多 LED 。

                                                                        老徐，2025/04/19