Darbo su „NeoPixel / WS2812 RGB LED“pradžia: 8 žingsniai (su paveikslėliais)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

[Paleisti vaizdo įrašą]

Šioje instrukcijoje mes tyrinėsime apie adresuojamą RGB šviesos diodą (WS2812) arba populiariai žinomą kaip „Adafruit NeoPixel“. „NeoPixel“yra žiedų, juostelių, lentų ir lazdelių šeima, kurioje yra pulsuojantys, spalvingi miniatiūriniai šviesos diodai. Jie yra grandininiai nuo vieno iki kito, todėl galite įjungti ir užprogramuoti ilgą „NeoPixels“liniją, kad susidarytų begalinė šviesos diodų eilutė. Šias šviesos diodų juosteles galite naudoti norėdami pridėti sudėtingų apšvietimo efektų prie bet kurio projekto.

Visus mano projektus galite rasti:

Jie tiekiami su mažu 5050 (5 mm x 5 mm) ant paviršiaus tvirtinamu paketu, kurį sudaro trys ryškūs šviesos diodai (raudona, žalia ir mėlyna) ir integruotas tvarkyklės lustas (WS2811). Norint valdyti visų trijų šviesos diodų būseną, ryškumą ir spalvą, reikia tik vieno duomenų įvesties. Prijungus duomenų išvesties kaištį prie kitų juostų duomenų įvesties kaiščio, galima sudeginti šviesos diodus grandine iki teoriškai bet kokio ilgio.

Naudodami RGB reikšmių derinius (0 - 255) galite atkurti beveik bet kokias spalvas, todėl valdoma RGB šviesos diodas tam tikra prasme yra universalus šviesos diodas.

1 žingsnis: naudojamos dalys ir įrankiai

Dalys:

1. 8 x 8 „Neo Matrix“(„Banggood“)

2. „Arduino Uno“(„Amazon“)

3. 5V /2A maitinimo šaltinis („Amazon“)

4. DC Jack („Amazon“)

5. Trumpieji laidai („Amazon“)

6. 8 x 32 lanksti WS2812 matrica („Sparkfun“)

Įrankiai:

1. Lituoklis („Amazon“)

2. Vielos pjaustytuvas / nuėmiklis („Amazon“)

2 žingsnis: RGB LED juostos tipas

Yra 2 pagrindiniai RGB LED juostų tipai: analoginė juostelė ir skaitmeninė juostelė

1. Analoginė juostelė:

Visi juostelėse esantys šviesos diodai yra sujungti lygiagrečiai, todėl jie veikia kaip vienas didžiulis trispalvis šviesos diodas. Galite nustatyti tam tikrą spalvą visoms juostoms / eilutėms. Juos labai lengva naudoti ir nebrangu, tačiau šio tipo apribojimai LED juostelės yra tai, kad negalite valdyti atskirų šviesos diodų spalvų.

Ant kiekvienos iš šių juostų pirmiausia matysite (iš kairės į dešinę) šviesos diodą, o po to - SMD rezistorių.

2. Skaitmeninė juostelė:

Skaitmeninė juostelė yra ta, kad jūs kreipiatės į kiekvieną šviesos diodą atskirai ir dirbate skirtingai. Jie turi mikroschemą kiekvienam šviesos diodui, kad galėtumėte naudoti juostelę, kad nusiųstumėte skaitmeniškai koduotus duomenis į lustus. Dėl papildomo lusto sudėtingumo jie yra brangesni.

Atkreipkite dėmesį į rodykles, rodančias duomenų kryptį. Jei prijungsite juostelę priešinga kryptimi, ji neveiks.

3 žingsnis: adresuojamų RGB LED juostų tipai

Adresuojami šviesos diodai pateikiami su skirtingais modelių numeriais, tokiais kaip WS2801, WS2811, WS2812 arba WS2812B. Jei esate naujokas šio tipo šviesos diodams, galite juos supainioti. Taigi pirmiausia leiskite juos identifikuoti. Iš esmės WS2801 ir WS2811 yra IC pavadinimas, kuris gali valdyti daugiausia 3 šviesos diodus. Tačiau WS2812 yra patobulinta versija, kurioje WS2811 IC yra integruotas tiesiai į 5050 RGB LED paketą. Naujausias modelis yra WS2812B.

Šioje pamokoje naudosime naujausią modelį WS2812B.

Vaizdo šaltinis: „Adafruit“, „Sparkfun“, „Polou“

4 žingsnis: WS2801 ir WS2811 / WS2812 smeigtukai

WS2801 modelis turi 4 įvesties kaiščius (Vcc, GND, Data, Clock), tuo tarpu WS2811 ir WS2812 modeliai turi tik 3 kontaktus

(Vcc, GND ir duomenys)

PIN kodas - WS2801

5V -> Galia (+5V)

CI -> Laikrodžio signalo įvestis

CO -> Laikrodžio signalo išėjimas

DI -> Duomenų įvestis

DO -> Duomenų išvestis

GND -> Žemė

PIN kodas WS2812

5V -> Galia (+5V) CI -> N/A

CO -> Netaikoma

DI -> Duomenų įvestis

DO -> Duomenų išvestis

GND -> Žemė

5 žingsnis: maitinimo šaltinis

Prieš pradėdami bet kokį LED juostos projektą, pirmiausia turėsite pagalvoti apie maitinimo šaltinį. Viename iš šių RGB šviesos diodų yra 3 šviesos diodai (raudona, mėlyna ir žalia). Mes žinome, kad vienas šviesos diodas didžiausiu ryškumu pritraukia maždaug 20 mA srovę. Taigi vienas WS2812 šviesos diodas gali pritraukti 3 x 20 mA = 60 mA esant maksimaliam ryškumui - baltas.

Ar galiu paleisti tiesiogiai „Arduino“?

Atsakymas yra tiesiog NE. Kadangi srovė, reikalinga visai juostai, bus daug didesnė nei jūsų „Arduino“gali ištverti.

Jums reikia atskiro reguliuojamo maitinimo šaltinio. Maitinimo šaltinis turi užtikrinti teisingą įtampą ir tiekti pakankamą srovę. Daugelyje WS2812 juostų darbinė įtampa yra 5 voltai nuolatinės srovės.

Pavyzdys: WS2812 8 x 8 matricai (64 šviesos diodai) reikia 64 x 60 mA = 3840 mA (3,84 A), kai visi šviesos diodai yra maksimaliai ryškūs (balta spalva). Tačiau nepatartina, kad šviesumas būtų kuo mažesnis, kad išlaikytumėte maksimalų gyvenimą.

Galiu rekomenduoti nustatyti ryškumą žemiau 50 %. Taigi jums reikia 3,84 x 0,5 = 1,92A

Taigi, atsižvelgiant į tam tikrą ribą, rekomenduojamas maitinimo šaltinis yra 5V / 2A.

6 žingsnis: Maitinimo šaltinio paruošimas

Labai lengva valdyti WS2812B LED juostą be papildomų grandinių ir atskirų komponentų. Jei turite „Arduino“, 5 V maitinimo šaltinį ir keletą trumpųjų laidų, galite su juo žaisti.

Maitinimo šaltinio paruošimas:

„NeoPixel“šviesos diodams naudoti naudojau 5V/2A reguliuojamą maitinimo šaltinį.

Mums reikia dviejų GND jungčių: vienas prie šviesos diodų juostos, o kitas - prie „Arduino“. Taigi aš prijungiau du laidus prie neigiamo gnybto ir vieną laidą prie teigiamo DC lizdo.

„Arduino“ryšys:

„Arduino“ryšys yra labai lengvas.

LED juostelė DIN -> Arduino D6

Maitinimo šaltinis GND -> Arduino GND

Jei naudojate išorinį maitinimo šaltinį tiek LED juostai, tiek „Arduino“, tada turite prijungti 5 V maitinimo šaltinį prie „Arduino 5V“kaiščio.

Geroji „Adafruit“praktika:

1. Įdėkite didelį kondensatorių (1000 µF, 6,3 V ar aukštesnį) į + ir - gnybtus. Tai neleidžia pradiniam srovės įsiveržimui pažeisti taškų.

2. 300–500 omų rezistoriaus pridėjimas tarp jūsų mikrovaldiklio duomenų kaiščio ir pirmojo „NeoPixel“įvestų duomenų gali padėti išvengti įtampos šuolių, kurie kitaip gali sugadinti jūsų pirmąjį pikselį. Pridėkite vieną tarp „micro“ir „NeoPixels“.

3. Prijungdami „NeoPixels“prie bet kurio įtampos šaltinio ar mikrovaldiklio, VISADA PRIEŠ KITĄ KONTAKTĄ ĮJUNKITE GRUNDĄ (-). Priešingai, skirdami paskutinį kartą atjunkite žemę.

7 žingsnis: 8x8 „Neo Matrix“vairavimas

LED matricoje yra 64 RGB šviesos diodai, kuriems naudojama WS8211 tvarkyklė. Kiekvienas pikselis yra adresuojamas atskirai ir jums reikės tik vieno „Arduino“kaiščio, kad galėtumėte valdyti visus šviesos diodus.

Galinėje matricos pusėje yra du prievadai: įvestis (3 kaiščiai) ir išvestis (3 kaiščiai).

Įvesties prievadas yra prijungtas prie „Arduino“ir 5 V išorinio maitinimo šaltinio. Ryšys yra toks

Matrica Arduino

DIN D6

GND GND

Matricos maitinimo šaltinis

5V- 5V

GNDGND

Pastaba: Nepamirškite prijungti tiek maitinimo šaltinio, tiek „Arduino“GND.

Dabar įjunkite grandinę ir įkelkite kodą, kad galėtumėte žiūrėti keletą animacijų. Šviesos diodų ryškumą nustatiau maždaug 30%.

„Arduino“kodas:

Kodas ir bibliotekos pridedami prie ZIP failo. Atsisiųskite jį. Galite žiūrėti vaizdo įrašą, kad sužinotumėte, kaip naudoti programinę įrangą.

8 žingsnis: vairuokite lankstų 8X32 WS2812 RGB MATRIX

8x32 lanksti matrica yra gana šauni. Aš užsisakiau ją iš „Sparkfun“. Galite kurti animaciją, žaidimus ar net įtraukti juos į linksmą elektroninės tekstilės projektą. Be to, dėl savo lankstaus pagrindo, šią LED matricą galima sulenkti ir nusilenkti, kad tilptų ant beveik bet kokio kreivinio paviršiaus.

Ryšys su arduino yra panašus į kitą „NeoPixel“LED matricą / juostelę.

„Matrix“yra su gnybtais, todėl nereikia lituoti.

Geltona: GND

Raudona: +5V

Žalia: duomenys

Jei jums patiko šis straipsnis, nepamirškite jį perduoti! Sekite mane, kad gautumėte daugiau „pasidaryk pats“projektų ir idėjų. Ačiū !!!