Kaip valdyti WS2812 RGB LED (NeoPixel) W/ Arduino [Pamoka]: 10 žingsnių

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:44

„Electropeak“„ElectroPeak“oficiali svetainėSekite daugiau autoriaus:

Apie: „ElectroPeak“yra viena vieta, kur galite išmokti elektronikos ir įgyvendinti savo idėjas. Mes siūlome aukščiausios klasės vadovus, kurie parodys, kaip galite kurti savo projektus. Mes taip pat siūlome aukštos kokybės produktus, kad galėtumėte turėti daugiau … Daugiau apie „Electropeak“»

Apžvalga

„NeoPixel“šviesos diodai šiais laikais plačiai naudojami elektroniniuose projektuose dėl patrauklių vaizdinių efektų. Šiuos šviesos diodus galima įsigyti įvairių dydžių ir formų bei juostelių pavidalo. Šioje pamokoje sužinosite apie „NeoPixel“šviesos diodus ir kaip juos valdyti naudojant „Arduino“.

Ko išmoksi

• Kas yra NeoPixel
• Kodėl „NeoPixel“
• „NeoPixel“sąsaja su „Arduino“

Prekės

Techninės įrangos komponentai

WS2812 RGB LED žiedo modulis *1

„Arduino Uno R3“*1

Programinės įrangos programos

„Arduino IDE“

1 žingsnis: Kas yra „NeoPixel“?

Po 1962 m., Kai buvo pagamintas ir išbandytas pirmasis šviesos diodas, šis vertingas kūrinys tapo neatsiejama mūsų gyvenimo dalimi. Daugelyje elektroninių projektų galite rasti bent vieną šviesos diodą. Skirtingų spalvų šviesos diodų naudojimas buvo toks patrauklus, kad sukėlė daugiaspalvius arba RGB šviesos diodus.

RGB šviesos diodas sukuria visas spalvas pagal tris raudonos, žalios ir mėlynos spalvos spalvas. pavyzdžiui, raudonos ir mėlynos spalvos derinys sukuria rausvai raudoną spalvą. Šiame modelyje kiekvienos spalvos vertė yra nuo 0 iki 255 kiekvienai raudonai, žaliai ir mėlynai. Pvz., Šios vertės yra 255 0 255 (didžiausia raudona, didžiausia mėlyna ir mažiausia žalia vertė) rausvai raudonai. Ši skaitinė reikšmė išreiškiama šešioliktainiu kodu (2550255 = # FF00FF). Remiantis šiuo modeliu, RGB šviesos diodai gamina įvairias spalvas.

Norėdami valdyti kiekvieną RGB šviesos diodą, jums reikia trijų skaitmeninių mikrovaldiklio kaiščių (arba kūrimo plokščių, tokių kaip „Arduino“). Pavyzdžiui, jei norite valdyti RGB šviesos diodų eilutę, kurioje yra 60 šviesos diodų, norint valdyti kiekvieno šviesos diodo spalvą atskirai, jums reikia 180 skaitmeninių kaiščių! Taigi jūs turite pamiršti valdyti kiekvieną šviesos diodą atskirai arba naudoti šviesos diodus, kurie yra adresuojami. Adresuojami šviesos diodai yra naujos kartos šviesos diodai, įskaitant valdiklį IC, be RGB šviesos diodų. Šis valdiklio IC, paprastai WS2812, leidžia jums pasiekti kelis šviesos diodus vienu skaitmeniniu kaiščiu, priskiriant kiekvienam šviesos diodui adresą ir užtikrinant vieną laidinį ryšį. Tačiau skirtingai nuo paprastų šviesos diodų, tokio tipo šviesos diodai neįsijungia tik naudojant įtampą, jiems taip pat reikalingas mikrovaldiklis. „NeoPixel“yra „Adafruit“prekės ženklas, skirtas adresuojamiems šviesos diodams.

2 žingsnis: Kodėl „NeoPixel“?

Galimybė valdyti kiekvieną šviesos diodą LED juostelėje sukurs puikius vaizdinius efektus jūsų projektuose. Tačiau reikia pažymėti, kad atliekant labai greitus procesus, tokius kaip POV, nerekomenduojama naudoti „NeoPixels“. Kitas svarbus „NeoPixels“pranašumas yra mažesnė jų kaina, palyginti su kitais adresuojamais šviesos diodais. „NeoPixels“taip pat yra žiedinio, juostelinio, kvadratinio ir apskrito modelių, ir jūs galite pasirinkti tinkamą modelį pagal savo projektą.

„Neopox“taip pat yra grandininis, todėl galite valdyti kelis „NeoPixels“su tik viena komandine eilute ir viena elektros linija.

Pastaba Padidinus „NeoPixel“šviesos diodų skaičių, reikės daugiau RAM, daugiau energijos ir daugiau apdorojimo laiko, todėl pasirinkite optimaliausią „NeoPixel“pagal savo mikrovaldiklio tipą.

3 žingsnis: reikalingos medžiagos

4 žingsnis: „NeoPixel“ir „Arduino“sąsajos

Pastaba Rezistorius turi būti naudojamas, kad „NeoPixel“nebūtų pažeistas ir duomenys būtų perduodami teisingai.

Pastaba Jei naudojate juostinį šviesos diodą, kuriame yra daug šviesos diodų, rekomenduojame lygiagrečiai su maitinimo įtampa + ir - įdėti didelį kondensatorių (pvz., 1000uf).

Pastaba Geriausias atstumas prijungti pirmąjį „NeoPixel“modulį yra maždaug 1–2 metrai nuo valdiklio plokštės.

5 veiksmas: pvz., 1: „NeoPixel“nustatymas naudojant „Arduino“

Šiame pavyzdyje jūs įjungsite „NeoPixels“ir valdysite kiekvieno šviesos diodo spalvą ir intensyvumą atskirai naudodami „Arduino UNO“. Norėdami nustatyti „NeoPixel“su „Arduino“, naudokite „NeoPixel Adafruit“biblioteką.

Kodo paaiškinimas

„Adafruit_NeoPixel“pikseliai (NUMPIXELS, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

Aukščiau pateikta funkcija nustato šviesos diodų ir „Arduino“kaiščių skaičių.

pixels.begin ();

Ši funkcija atlieka inicijavimą.

pixel.setBrightness (b);

Aukščiau nurodyta funkcija nustato šviesos intensyvumą. (Mažiausias skaičius yra 1, didžiausias - 255.)

pixels.setPixelColor (kuris LED, kokia spalva (raudona, žalia, mėlyna));

Nustato šviesos diodų spalvą su RGB sistema, nurodžius LED numerį (nuo 0 iki NUMPIXELS-1).

pixels.show ();

Rodo pritaikytas vertes.

6 veiksmas: pvz., 2: „NeoPixel“mirksėjimo režimas su „Arduino“

Šiame pavyzdyje „NeoPixels“nustatėme mirksėjimo režimu. Kad mirksėtų, visi šviesos diodai turi būti įjungti ir išjungti vienu metu, o įjungus jie gali būti skirtingų spalvų.

7 žingsnis: 3 pavyzdys: „NeoPixel“išblukimo režimas su „Arduino“

Išblukimas yra vienas iš patrauklių „NeoPixels“efektų. Kuo lėčiau išnyks, tuo geresnis bus efektas.

8 veiksmas: pvz. 4: atsitiktinis „NeoPixel“režimas su „Arduino“

Šiame pavyzdyje mes naudojame atsitiktinę (num1, num2) funkciją, kad sugeneruotume ir parodytume atsitiktinį skaičių tarp num1 ir num2, kad pasirinktume spalvą ir šviesos diodą.

9 žingsnis: 4 pavyzdys: „NeoPixel Rainbow“režimas su „Arduino“

Vienas iš įdomiausių įrankių internete, norint sukurti efektus „NeoPixels“, yra „NeoPixel Effects Generator“, kuris leidžia nurodyti šviesos diodų ir „Arduino“kaiščių skaičių, o sukūrę efektus ir reikiamus nustatymus, galite spustelėti sugeneruoti „Arduino“kodą ir nukopijuokite sukurtą kodą į IDE. Norėdami tai padaryti, atlikite šiuos veiksmus:

1. Įėję į svetainę spustelėkite Pridėti LED juostą.
2. Spustelėkite pridėtą „NeoPixel“juostelę ir nurodykite šviesos diodų ir „Arduino“kaiščių skaičių.
3. Ciklo dalyje spustelėkite Pridėti efektą ir pasirinkite efektą.
4. Taikykite savo nuostatas skyriuose Animacija ir Spalva.
5. Spustelėkite sugeneruoti „Arduino“kodą ir nukopijuokite sukurtą kodą į „Arduino IDE“.

10 žingsnis: kas toliau?

• Išbandykite kitus „NeoPixel“efektus.
• Pabandykite valdyti „NeoPixel“belaidžiu būdu. („WiFi“, „Bluetooth“, …)

Panašios pamokos

Žaisk su ugnimi per WIFI! ESP8266 ir „NeoPixels“(įskaitant „Android“programą)