Geriausi RGB šviesos diodai bet kuriam projektui (WS2812, „Aka NeoPixels“): 6 žingsniai (su nuotraukomis)

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

Kai dirbame su šviesos diodais, dažnai mėgstame valdyti jų būseną (įjungimą/išjungimą), ryškumą ir spalvą. Yra daug, daug skirtingų būdų, kaip tai padaryti, tačiau nė vienas nėra toks kompaktiškas sprendimas kaip WS2812 RGB LED. Mažoje 5 mm x 5 mm pakuotėje „WS2812“yra 3 itin ryškūs šviesos diodai (raudona, žalia ir mėlyna) ir kompaktiška tvarkyklės grandinė (WS2811), kuriai reikia tik vieno duomenų įvesties, kad būtų galima valdyti 3 šviesos diodų būseną, ryškumą ir spalvą.. Kadangi reikia tik vienos duomenų linijos, kad būtų galima valdyti 3 šviesos diodus, atsiranda poreikis labai tiksliam ryšio laikui su WS2811. Dėl šios priežasties reikalingas realaus laiko mikrovaldiklis (pvz., AVR, Arduino, PIC). Deja, „Linux“pagrįstas mikrokompiuteris arba interpretuojamas mikrovaldiklis, pvz., „Netduino“arba „Basic Stamp“, negali užtikrinti reikiamo laiko tikslumo. Taigi, šioje instrukcijoje aprašomas vieno iš šių šviesos diodų nustatymo ir valdymo procesas naudojant „Arduino Uno“. Tada parodau, kaip lengva sujungti kelis iš jų, kad būtų puikus apšvietimo ekranas! Sunkumo lygis: pradedantiesiems Laikas iki pabaigos: 10-15 minučių

1 žingsnis: medžiagų sąrašas

Šis nuostabus RGB šviesos diodas yra 5050 (5 mm x 5 mm) pakuotėje su 6 pagalvėlėmis, kurias gana lengva lituoti ant pertraukimo plokštės. Kadangi vienintelis reikalingas papildomas komponentas yra atjungimo kondensatorius, WS2812 sąžiningai siūlo geriausią sprendimą, kaip valdyti RGB šviesos diodų spalvą ir ryškumą. Įtaisyta pastovios srovės šviesos diodų tvarkyklė (WS2811) yra nepaprastai naudinga dėl dviejų priežasčių: - Nuolatinė ~ 18 mA srovė valdys kiekvieną šviesos diodą, net jei kinta įtampa. - Tarp maitinimo šaltinio ir šviesos diodų nereikia pridėti srovę ribojančių rezistorių (arba droselio varžų). Viskas, ko mums reikia, yra labai paprasta konstrukcija, skirta tiekti maitinimą, įžeminimą ir 1 valdymo įvestį, kad sukurtume nuostabų apšvietimo ekraną, kurį sudarytų ne vienas, o visas RGB šviesos diodų rinkinys. Teisingai! Prijungę vieno iš šių šviesos diodų duomenų išvesties kaištį prie kito duomenų įvesties kaiščio, galime juos abu valdyti nepriklausomai, naudodami tą pačią valdymo įvestį! Jei neaišku, kaip tai padaryti, nesijaudinkite, nes pasibaigus šiai instrukcijai baigsite savo kelią pridėti WS2812 prie bet kurio norimo projekto! Šiam „Instructable“štai ką mes naudosime: Medžiagos: 3 x WS2812 RGB šviesos diodai (iš anksto lituoti ant mažos pertraukos plokštės) Atskyrimo kaiščio jungtis, 0,1 colio žingsnis, 8 kontaktų kištukas (stačias kampas) 1 x kaiščio jungtis, 0,1 colio žingsnis, 8 kontaktų patelė (stačias kampas) „MaleTools“: kompiuterio USB A/B kabelių laidų nuėmiklio lituoklis Pastabos: Priklausomai nuo jūsų projekto, WS2812 RGB šviesos diodai taip pat yra prieinami be pertraukos plokštės už maždaug 0,40 USD, tačiau iš anksto lituoto varianto patogumas yra patrauklus paprastoms programoms.

2 žingsnis: prijunkite kaiščių antraštes

Su visomis medžiagomis, išvardytomis ankstesniame žingsnyje, gana paprasta įjungti WS2812 RGB šviesos diodą. Pirmiausia norime paruošti „WS2812 Breakout Boards“, kad jas būtų galima uždėti ant be litavimo skirtos lentos. Norėdami tai padaryti, mes naudojame vielos pjaustytuvą (dažniausiai naudojami pjovimo įrankiai taip pat gerai), kad kiekvieną 8 kontaktų juostelę padalintume į 2 x 3 kontaktų dalis. Atminkite, kad kirpimas yra šiek tiek sudėtingas; dažnai bandžiau naudoti griovelį tarp dviejų vyriškų antgalių kaip pjovimo vadovą ir galiausiai per daug nuplėšiau plastiką nuo antraštės, kurią norėjau pasilikti. „Aukodami“kaištį ten, kur norime pjauti, mes visiškai išvengiame problemos. Naudodamiesi replėmis, mes ištraukiame kaištį toje vietoje, kur norime pjauti (šiuo atveju 4 ir 8 smeigtukai). Pašalinus kaiščius, mes galime lengvai iškirpti tuščių antraščių vidurį. Ši technika vienodai gerai veikia su moteriška antrašte. Po smulkinimo ir pjovimo turėtume turėti 6 x 3 kontaktų antraštes, tai yra 2 x standartinius ir 4 x stačius kampus (2 x vyriškas, 2 x moteriškas). Lituoklio pagalba dabar galime prijungti kaiščius prie kiekvienos iš trijų pertraukimo plokščių tokiu būdu. Vienoje plokštėje turėtų būti 2 standartinės antraštės, o kitose dviejose lentose-1 x stačiakampė antraštė. Ant plokštės, kurioje bus standartinės kaiščių antraštės, smeigtukus dedame ant apatinio plokštės paviršiaus (priešingoje pusėje, nei yra šviesos diodas). Kituose dviejuose kampuose esančios antraštės (viena iš kiekvienos lyties) gali būti dedamos ant viršutinio arba apatinio paviršiaus. Atkreipkite dėmesį, kad svarbu būti nuosekliam nuo vienos lentos prie kitos, išdėstant vyrų ir moterų antraštes. Lentoms orientuoti naudinga naudoti ant paviršiaus montuojamą kondensatorių; naudojant tai kaip nuorodą, išorinė galvutė turi būti lituojama iki arčiausiai kondensatoriaus esančio galo. Kai kaiščiai bus lituojami, mes esame pasirengę prijungti vieną iš jų prie „Arduino“!

3 veiksmas: prijunkite „WS2812 Breakout Board“prie „Arduino“

Šiame žingsnyje mes sukursime reikiamus ryšius tarp „Arduino“ir vienos iš mūsų „WS2812 Breakout Boards“. Šiuo tikslu mes naudosime be litavimo duonos lentą ir 3 x jungiamuosius laidus. Jei naudojate vielos ritę, atėjo laikas nupjauti 3 gabalus, kurių kiekvienas yra maždaug 4 colių ilgio. Dabar galime uždėti WS2812 pertraukimo lentą (tą, kurioje yra standartinės antraštės) ant mūsų duonos lentos pertvaros. kad „Arduino“būtų atjungtas nuo maitinimo šaltinio ir USB, toliau jungsime laidus. Apatinėje „WS2812 Breakout Board“pusėje rasite kiekvieno kaiščio pavadinimą: VCC, DI (DO), GND. tai kaip vadovas, mes prijungiame 5V ir GND kaiščius iš „Arduino“prie atitinkamai WS2812 plokštės VCC ir GND kaiščių. Tada prijungiame 8 kaištį „Arduino“skaitmeninėje pusėje prie WS2812 plokštės DI kaiščio, kuris yra arčiausiai kondensatoriaus esančios pusės centrinis kaištis. Dabar esame pasiruošę įkelti savo programą į „Arduino“ir priversti WS2812 mirksėti!

4 žingsnis: priverskite jį mirksėti naudodami „Arduino IDE“

Manau, jūs jau įdiegėte „Arduino IDE“į savo kompiuterį-daugybė žiniatinklio vadovų šį procesą paaiškina gana gerai. Programą, kurią turėsime įkelti į „Arduino“, galite atsisiųsti čia. Kai galime tiesiog dukart spustelėti failą primer.ino programinės aparatinės įrangos> pavyzdžiai> pradmenų aplanke ir įkelti jį į „Arduino IDE“(1.0.5 versijos „wirtten“). Pakete yra reikalingos bibliotekos, skirtos kodui surinkti, todėl neturėtų būti klaidų. Jei susiduriate su kompiliavimo problemomis, rašykite komentarą. Pasirinkę „Arduino“plokštės tipą ir USB prievadą naudodami meniu Įrankiai, įkelkite kodą ir „WS2812“turėtų pradėti mirksėti pakaitomis tarp raudonos, žalios ir mėlynos. Geriausia šių WS2812 RGB šviesos diodų ypatybė yra ta, kad juos galima gana lengvai „susieti grandinėmis“, kad būtų sukurtos ilgos juostelės ir masyvai, kuriuose yra daug šių šviesos diodų. Kitame žingsnyje mes tai darome su 3 paruoštomis lentomis.

5 veiksmas: sukurkite RGB šviesos diodų juostelę

Įterptosios šviesos diodų tvarkyklės schema (WS2811) leidžia „sudėlioti“vieną šviesos diodą prie kito naudojant tik 1 duomenų eilutę (!). Prijungę vieno WS2812 duomenų išvestį prie kito duomenų įvesties, galime valdyti viso Arduino šviesos diodų, iki 500 iš jų, ryškumą ir spalvą! Žinoma, norint valdyti daugelį šviesos diodų, reikia atsižvelgti į kai kuriuos dalykus: - Kiekvienas pikselis pritraukia iki 60 mA (baltos spalvos esant visam ryškumui reikalauja, kad visi šviesos diodai būtų įjungti, kiekvienas piešinys - ~ 20 mA). - „Arduino“maksimaliai išnaudos savo RAM, valdydamas 500 šviesos diodų, o atnaujinimo dažnis - 30 Hz. - Norint sujungti dvi plokštes, rekomenduojamas maksimalus atstumas yra 6 coliai, kad būtų išvengta energijos tiekimo sutrikimų ir duomenų sugadinimo. Atsižvelgdami į tai, mes galime valdyti visus šviesos diodus naudodami 24 bitų spalvų skiriamąją gebą, esant pastoviam ryškumo lygiui, ir gana atsparus (mažų) akumuliatoriaus energijos pokyčių pokyčiams. Norėdami „sudėti grandines“prie plokščių, kurias paruošėme šiam „Instructable“, mes pirmiausia sujungiame moterišką galą iš vieno iš dviejų plokščių su dešiniu kampinės antraštės. Tada, kai „Arduino“plokštė atjungta nuo maitinimo ir USB, ant dviejų plokščių grandinės vyriškojo galo uždedame ant litavimo neturinčios duonos lentos. Užtikriname, kad kaiščiai sutaptų su prie „WS2812 Breakout Board“prijungtais kaiščiais. jau. Toks derinimas turės VCC ir GND kaiščius tiek iš tiesiosios plokštės plokštės, tiek iš grandinės toje pačioje duonos lentos eilėje. Dviejų plokščių grandinę dedame netoli trečiosios pertraukos plokštės galo, esančios priešais kondensatorių A. Jei viskas bus prijungta, galime įjungti „Arduino IDE“ir naudoti teksto rengyklę, kad pakeistume apibrėžimą „#define NUM_LEDS 1“į „#define NUM_LEDS 3“. Prijungę plokštę prie maitinimo ir (arba) USB, galime įkelti naują programą … ir … BAM! Visi trys šviesos diodai turėtų mirksėti taip!

6 žingsnis: į tamsą, tegul būna šviesa

Ši instrukcija greitai parodė, kaip naudoti „WS2812 RGB LED“, iš anksto lituotą ant mažų pertraukų lentų. Šviesos diodų ryškumui ir spalvai valdyti naudojome „Arduino“. Vienas dalykas, kuris šiek tiek nuvylė, yra tai, kad dėl mūsų naudojamo kodo šviesos diodai mirksi vienu metu, vienodo intensyvumo ir spalvos. Šis veikimo būdas neišnaudoja viso „išmaniosios“LED tvarkyklės (WS2811), įterptos į šį paketą, potencialo. Taigi, pabandykime šiuos pradinio kodo pakeitimus. Kaip ir anksčiau, atsisiųsite ir išpakuosite failą, tada atidarysite programinę įrangą, kurią norite įkelti į „Arduino“(programinė įranga> efektai> efektai.ino). Įtraukti visi šiai demonstracijai reikalingi failai, todėl nereikia pridėti trečiųjų šalių bibliotekų; kodas turėtų būti sudarytas be jokių pakeitimų --- jis jau nustatytas valdyti 3 šviesos diodus. Dabar tik jūsų vaizduotė gali sukurti kitą projektą, kuriame šie labai naudingi, kompaktiški RGB šviesos diodai gali šviesti. Komentarų skiltyje galite paskelbti kai kuriuos savo kūrinius naudodami WS2812!