Tester Neopixel: 4 kroki

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:26

Być może budujesz projekt wykorzystujący diody LED Neopixel lub masz w swoim pudełku komponenty, które chcesz sprawdzić, czy działają. Miałem tę samą potrzebę, ale zamiast czekać, aż projekt zostanie ukończony, aby znaleźć problem, chciałem się upewnić, że zadziałały podczas procesu budowy, ponieważ lutowałem ręcznie wiele diod LED

W rezultacie zbudowałem następujący prosty tester funkcjonalny, używany z diodami LED WS2812/SK6812 (nominalne zasilanie 5V, ale będzie działał przy 3V), ale może być użyty do sprawdzenia innych wariantów z odpowiednimi modyfikacjami.

Ponieważ projekt, który budowałem, używał Microbit, praca 3 V była idealna, ponieważ mogły być napędzane bezpośrednio, bez konieczności zmiany wyższego napięcia lub poziomu.

Dostępny prąd wyjściowy w zależności od wersji Microbit to V1(90mA)/V2(270mA)

Ten projekt został zweryfikowany z obiema wersjami Microbit, ale tylko do maksymalnie 81,5 mA.

Kieszonkowe dzieci:

Microbit V1 lub V2

1000uF/(6,3 V minimum) Kondensator elektrolityczny

Rezystor 470R

Diody LED WS2812/SK6812

Swetry M/K

Płytka prototypowa (opcjonalnie)

Listwy kołkowe proste lub pod kątem prostym SIL

Krok 1: Wymagania projektowe

Wymagania projektowe miały być w stanie przetestować wiele diod LED w ciągu od 1 do 25 maksymalnie.

Oprócz liczby diod LED konieczne było przełączanie między podstawowymi kolorami Czerwonym, Zielonym i Niebieskim oraz regulacja jasności.

25 to najgorszy przypadek maksimum dla wszystkich zapalonych diod LED, chociaż w użyciu 13 byłoby maksimum, w związku z czym istniałby duży margines prądu.

W najgorszym przypadku prąd 20mA *25 = 500mA (tylko jeden kolor na diodę LED przy maksymalnej jasności), który jest znacznie wyższy niż maksymalny prąd wyjściowy Microbit. W związku z tym wymagane byłoby odpowiednie ustawienie jasności, aby zapewnić, że Microbit nie zostanie przeciążony.

Więcej szczegółów na temat wymagań Neopixel można znaleźć tutaj.

Przy poborze prądu 80% 90mA = 81mA dla 25 diod = 3,24mA /LED.

Na tym etapie wykonano pomiary prądu wyjściowego w zależności od ustawień jasności dla każdego koloru, aby określić, czy istnieje wystarczająca zdolność do jednoczesnego przetestowania 25 (WS2812/SK6812) diod LED.

Maksymalna liczba diod LED, które mogą być zasilane, jest związana z kolorem, zielony i niebieski miały podobne wymagania prądowe. Jednak czerwony był dwa razy większy od prądu zielonego lub niebieskiego.

Ustawienie jasności na 160 dla czerwonego dało 81,5 mA i spełniło najgorsze wymagania projektowe.

Zarówno zielony, jak i niebieski można ustawić na jasność 255 i nadal mniej niż 81,5 mA.

Jak się okazało, ustawienie jasności 10 i ~0,5 mA/LED było wystarczająco jasne dla projektu, co wskazuje, że ponad 100 diod Neopixel może być napędzanych przez Microbit przy jasności 10.

Cóż, w momencie publikacji oryginalnego Instructable nie miałem wystarczającej liczby diod LED, ale od tego czasu udało mi się bez problemu ocenić ciąg Neopixel 60 LED przy użyciu wszystkich trzech kolorów.

Dłuższy ciąg ocenię, kiedy go dostanę.

Krok 2: Oprogramowanie

Aplikacja została stworzona przy użyciu MakeCode Blocks

Krok 3: Sprzęt

Sprzęt składa się z Microbit i zalecanych komponentów, kondensatora zbiornika (1000uF/6V3 min, elektrolityczny), połączonego pomiędzy V+ i 0V oraz rezystora (470R), połączonego szeregowo z linią danych podłączoną do pierwszej diody LED.

Kondensator i rezystory zostały zamontowane na listwie, aby ułatwić przyszły montaż i wymagane będzie odpowiednie złącze do testowanego ciągu diod LED.

Zastosowane konkretne diody LED Neopixel są wstępnie zamontowane na nośniku bezołowiowym i wymagają lutowania połączeń w celu umożliwienia sterowania. Złącza szeregowe w linii, proste lub pod kątem prostym pojedynczo lub kombinowane zapewniają odpowiednie połączenia oprócz przewodów.

Korzystanie z pinów SIL i zworek F/F umożliwia tworzenie niestandardowych ciągów poprzez podłączenie diod LED zgodnie z wymaganiami.

Krok 4: Operacja

Uwaga: **** Symulator MakeCode Block nie pokazuje obwodu zabezpieczającego. Jednak musi to być uwzględnione w rzeczywistym obwodzie. ***

Obsługa i ustawienie trybu odbywa się za pomocą przycisków A i B.

Naciśnięcie A+B wybiera tryb.(Mn)

M0 = Umożliwia wybór liczby diod LED w ciągu.

Przycisk A = (+Sn), który zwiększa liczbę ciągów. (maksymalnie 25)

Przycisk B= (-Sn), który zmniejsza liczbę ciągów. (minimum 0)

M1 = Włącza kolor i jasność

Przycisk A = kolor czerwony, zielony, niebieski i wyłączony

Przycisk B = Jasność (0 do 250) w krokach co 10.

Podłącz i włącz.

Po włączeniu wyjście jest wyłączone, aby zapobiec uszkodzeniu zarówno Microbit, jak i diod LED

Naciśnij A+B, aby wybrać tryb M0, a następnie naciśnij A dla S1, każde kolejne naciśnięcie A zwiększa i B zmniejsza S. Użyj A i B, aby ustawić liczbę diod LED w ciągu.

Naciśnij A+B, aby wybrać tryb M1.

Następnie naciśnij A, aby wybrać kolor Czerwony, Zielony, Niebieski lub Wyłączony.

Naciśnij B, aby zwiększyć jasność od 10 do 250 w krokach co 10.

Tryby i wybory są pokazane na wyświetlaczu Microbit.