Kā kontrolēt WS2812 RGB LED (NeoPixel) W/ Arduino [apmācība]: 10 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:51

Autors: ElectropeakElectroPeak oficiālā vietneSekot vairāk autora:

Par: ElectroPeak ir viena vieta, kur apgūt elektroniku un īstenot savas idejas. Mēs piedāvājam augstākās klases ceļvežus, lai parādītu, kā jūs varat izveidot savus projektus. Mēs piedāvājam arī augstas kvalitātes produktus, lai jums būtu… Vairāk par Electropeak »

Pārskats

NeoPixel gaismas diodes mūsdienās tiek plaši izmantotas elektroniskajos projektos, pateicoties to pievilcīgajiem vizuālajiem efektiem. Šīs gaismas diodes ir pieejamas dažādos izmēros un formās un sloksnes formā. Šajā apmācībā jūs uzzināsit par NeoPixel gaismas diodēm un to vadīšanu, izmantojot Arduino.

Ko Tu iemācīsies

• Kas ir NeoPixel
• Kāpēc NeoPixel
• sasaistot NeoPixel ar Arduino

Piegādes

Aparatūras komponenti

WS2812 RGB LED gredzena modulis *1

Arduino Uno R3 *1

Programmatūras lietotnes

Arduino IDE

1. darbība. Kas ir NeoPixel?

Pēc 1962. gada, kad tika izgatavots un pārbaudīts pirmais LED, šis vērtīgais gabals kļuva par mūsu dzīves neatņemamu sastāvdaļu. Lielākajā daļā elektronisko projektu jūs varat atrast vismaz vienu LED. Gaismas diodes izmantošana dažādās krāsās bija tik pievilcīga, ka izraisīja daudzkrāsu gaismas diodes vai RGB gaismas diodes.

RGB LED rada visas krāsas, pamatojoties uz trim sarkanām, zaļām un zilām krāsām. piemēram, sarkanā un zilā kombinācija rada purpursarkanu krāsu. Šajā modelī katrai krāsai ir vērtība no 0 līdz 255 katrai sarkanai, zaļai un zilai krāsai. Piemēram, šīs vērtības ir 255 0 255 (maksimālā sarkanā, maksimālā zilā un minimālā zaļā vērtība) fuksīna krāsā. Šo skaitlisko vērtību izsaka heksadecimālais kods (2550255 = # FF00FF). Pamatojoties uz šo modeli, RGB gaismas diodes rada dažādas krāsas.

Lai kontrolētu katru RGB LED, jums ir nepieciešami trīs mikrokontrollera digitālie tapas (vai izstrādes plates, piemēram, Arduino). Piemēram, ja vēlaties kontrolēt RGB LED virkni, kurā ir 60 gaismas diodes, lai kontrolētu katras gaismas diodes krāsu atsevišķi, jums ir nepieciešamas 180 digitālās tapas! Tāpēc jums ir jāaizmirst kontrolēt katru gaismas diodi atsevišķi vai izmantot gaismas diodes, kas ir adresējamas. Adresējamās gaismas diodes ir jaunas paaudzes gaismas diodes, ieskaitot kontroliera IC, papildus RGB gaismas diodēm. Šī kontroliera IC, parasti WS2812, ļauj piekļūt vairākām gaismas diodēm ar vienu digitālo tapu, piešķirot katrai gaismas diodei adresi un nodrošinot vienu vadu sakaru. Bet atšķirībā no vienkāršām gaismas diodēm šāda veida gaismas diodes neieslēdzas tikai, pielietojot spriegumu, tām ir nepieciešams arī mikrokontrolleris. NeoPixel ir Adafruit zīmols adresējamām gaismas diodēm.

2. solis: Kāpēc NeoPixel?

Spēja kontrolēt katru gaismas diodi LED sloksnē radīs lieliskus vizuālos efektus jūsu projektos. Bet jāatzīmē, ka ļoti ātros procesos, piemēram, POV, NeoPixels lietošana nav ieteicama. Vēl viena svarīga NeoPixels priekšrocība ir to zemākā cena salīdzinājumā ar citām adresējamām gaismas diodēm. NeoPixels ir pieejami arī gredzenu, sloksņu, kvadrātveida un apļveida modeļos, un jūs varat izvēlēties piemērotu modeli atbilstoši savam projektam.

Neopoxes ir arī ķēdes ķēdes, lai jūs varētu kontrolēt vairākus NeoPixels ar tikai vienu komandrindu un vienu barošanas līniju.

Piezīme. Lai palielinātu NeoPixel gaismas diožu skaitu, būs nepieciešama lielāka operatīvā atmiņa, lielāka jauda un vairāk apstrādes laika, tāpēc izvēlieties visoptimālāko NeoPixel atbilstoši savam mikrokontrollera tipam.

3. darbība. Nepieciešamie materiāli

4. solis: NeoPixel un Arduino saskarne

Piezīme Rezistors jāizmanto, lai novērstu NeoPixel bojājumus un pareizi pārsūtītu datus.

Piezīme Ja izmantojat sloksnes gaismas diodi, kurā ir liels gaismas diožu skaits, iesakām paralēli barošanas spriegumam + un - ievietot lielu kondensatoru (piemēram, 1000uf).

Piezīme. Labākais attālums, lai savienotu pirmo NeoPixel moduli, ir aptuveni 1 līdz 2 metri no vadības paneļa.

5. darbība: piem., 1: NeoPixel iestatīšana ar Arduino

Šajā piemērā jūs ieslēgsit NeoPixels un kontrolēsiet katras gaismas diodes krāsu un intensitāti atsevišķi, izmantojot Arduino UNO. Izmantojiet NeoPixel Adafruit bibliotēku, lai iestatītu NeoPixel ar Arduino.

Koda skaidrojums

Adafruit_NeoPixel pikseļi (NUMPIXELS, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

Iepriekš minētā funkcija nosaka gaismas diožu un Arduino tapu skaitu.

pikseļi.sākas ();

Šī funkcija veic inicializāciju.

pixel.setBrightness (b);

Iepriekš minētā funkcija nosaka gaismas intensitāti. (Minimālais skaits ir 1, bet maksimālais - 255.)

pixels.setPixelColor (Kāds LED, kāda krāsa (sarkana, zaļa, zila));

Nosaka gaismas diodes krāsu ar RGB sistēmu pēc LED numura norādīšanas (no 0 līdz NUMPIXELS-1).

pikseļi.parādīt ();

Parāda lietotās vērtības.

6. darbība: piem., 2: NeoPixel mirgošanas režīms ar Arduino

Šajā piemērā mēs uzstādījām NeoPixels mirgojošā režīmā. Lai izveidotu mirgotāju, visām gaismas diodēm jābūt ieslēgtām un izslēgtām vienlaicīgi, un tām var būt dažādas krāsas, kad tās tiek ieslēgtas.

7. darbība: piem., 3: NeoPixel izbalēšanas režīms ar Arduino

Izbalēšana ir viens no aizraujošajiem NeoPixels efektiem. Jo lēnāka izbalēšana, jo labāks būs efekts.

8. darbība: piem., 4: NeoPixel izlases režīms ar Arduino

Šajā piemērā mēs izmantojam funkciju random (num1, num2), lai ģenerētu un parādītu nejaušu skaitli starp num1 un num2, lai izvēlētos krāsu un gaismas diodi.

9. solis: piem., 4: NeoPixel varavīksnes režīms ar Arduino

Viens no interesantākajiem rīkiem tīmeklī, lai radītu efektus NeoPixels, ir NeoPixel Effects Generator, kas ļauj norādīt gaismas diožu un Arduino tapu skaitu, un pēc efektu un nepieciešamo iestatījumu izveidošanas varat noklikšķināt uz ģenerēt Arduino kodu un nokopējiet ģenerēto kodu IDE. Lai to izdarītu, veiciet tālāk norādītās darbības.

1. Pēc vietnes ievadīšanas noklikšķiniet uz Pievienot Led Strip.
2. Noklikšķiniet uz pievienotās NeoPixel Strip un norādiet gaismas diožu un Arduino tapu skaitu.
3. Cilpas daļā noklikšķiniet uz Pievienot efektu un izvēlieties efektu.
4. Izmantojiet savas preferences sadaļās Animācija un Krāsas.
5. Noklikšķiniet uz ģenerēt Arduino kodu un nokopējiet ģenerēto kodu uz Arduino IDE.

10. solis: kas tālāk?

• Pārbaudiet citus NeoPixel efektus.
• Mēģiniet bezvadu režīmā kontrolēt savu NeoPixel. (WiFi, Bluetooth,…)

Līdzīgas apmācības

Spēlējiet ar uguni, izmantojot WIFI! ESP8266 un NeoPixels (ieskaitot Android lietotni)