Jak sterować WS2812 RGB LED (NeoPixel) W/ Arduino [Samouczek]: 10 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:27

Oficjalna strona ElectropeakElectroPeakObserwuj więcej autora:

O: ElectroPeak to miejsce, w którym możesz uczyć się elektroniki i wprowadzać swoje pomysły w rzeczywistość. Oferujemy najwyższej klasy przewodniki, które pokażą Ci, jak możesz tworzyć swoje projekty. Oferujemy również produkty wysokiej jakości, dzięki czemu masz… Więcej o Electropeak »

Przegląd

Diody NeoPixel są obecnie szeroko stosowane w projektach elektronicznych, ze względu na ich atrakcyjne efekty wizualne. Te diody LED są dostępne w różnych rozmiarach i kształtach oraz w formie paska. W tym samouczku dowiesz się o diodach NeoPixel oraz o tym, jak sterować nimi za pomocą Arduino.

Czego się nauczysz

• Czym jest NeoPixel
• Dlaczego NeoPixel
• połączenie NeoPixela z Arduino

Kieszonkowe dzieci

Komponenty sprzętowe

Moduł pierścieniowy LED WS2812 RGB * 1

Arduino Uno R3 * 1

Aplikacje oprogramowania

IDE Arduino

Krok 1: Co to jest NeoPixel?

Po 1962 roku, kiedy wyprodukowano i przetestowano pierwszą diodę LED, ten cenny przedmiot stał się nieodłączną częścią naszego życia. W większości projektów elektronicznych można znaleźć co najmniej jedną diodę LED. Stosowanie diod w różnych kolorach było na tyle atrakcyjne, że spowodowało produkcję diod wielokolorowych lub diod RGB.

Dioda LED RGB tworzy wszystkie kolory na podstawie trzech kolorów: czerwonego, zielonego i niebieskiego. na przykład połączenie czerwonego i niebieskiego daje kolor magenta. W tym modelu każdy kolor ma wartość od 0 do 255 dla każdego koloru czerwonego, zielonego i niebieskiego. Na przykład te wartości to 255 0 255 (maksymalna wartość czerwieni, maksymalna niebieska i minimalna zielona) dla Magenta. Ta wartość liczbowa jest wyrażona kodem szesnastkowym (2550255 = # FF00FF). Diody LED RGB tworzą różne kolory w oparciu o ten model.

Do sterowania każdą diodą LED RGB potrzebne są trzy cyfrowe piny mikrokontrolera (lub płytek rozwojowych, takich jak Arduino). Na przykład, jeśli chcesz sterować ciągiem LED RGB zawierającym 60 diod LED, aby kontrolować kolor każdej diody LED z osobna, potrzebujesz 180 cyfrowych pinów! Musisz więc zapomnieć o sterowaniu każdą diodą LED z osobna lub użyć diod, które są adresowalne. Adresowalne diody LED to nowa generacja diod LED zawierająca kontroler IC, oprócz diod RGB. Ten układ scalony kontrolera, zwykle WS2812, umożliwia dostęp do wielu diod LED za pomocą jednego cyfrowego pinu, przypisując adres do każdej diody LED i zapewniając komunikację jednym przewodem. Ale w przeciwieństwie do prostych diod LED, tego typu diody LED nie włączają się tylko po przyłożeniu napięcia, wymagają również mikrokontrolera. NeoPixel to marka Adafruit zajmująca się adresowalnymi diodami LED.

Krok 2: Dlaczego NeoPixel?

Możliwość sterowania każdą diodą LED w taśmie LED stworzy wspaniałe efekty wizualne w Twoich projektach. Należy jednak zauważyć, że w bardzo szybkich procesach, takich jak POV, korzystanie z NeoPixels nie jest zalecane. Inną ważną zaletą NeoPixels jest ich niższa cena w porównaniu z innymi adresowalnymi diodami LED. NeoPixels są również dostępne w wersji pierścieniowej, listwowej, kwadratowej i okrągłej i możesz wybrać odpowiedni model zgodnie ze swoim projektem.

Neopoxy można również łączyć w łańcuchy, dzięki czemu można kontrolować wiele NeoPixels za pomocą tylko jednej linii poleceń i jednej linii zasilania.

Uwaga Zwiększenie liczby diod LED NeoPixel będzie wymagało więcej pamięci RAM, większej mocy i dłuższego czasu przetwarzania, więc wybierz najbardziej optymalny NeoPixel zgodnie z typem mikrokontrolera.

Krok 3: Wymagane materiały

Krok 4: Połączenie NeoPixel i Arduino

Uwaga Rezystor musi być używany, aby zapobiec uszkodzeniu NeoPixel i zapewnić prawidłową transmisję danych.

Uwaga Jeśli używasz taśmy LED, która zawiera dużą liczbę diod LED, zalecamy umieszczenie dużego kondensatora (np. 1000uf) równolegle z + i – napięcia zasilania.

Uwaga Najlepsza odległość do podłączenia pierwszego modułu NeoPixel to około 1 do 2 metrów od płyty kontrolera.

Krok 5: Przykład 1: Konfiguracja NeoPixela za pomocą Arduino

W tym przykładzie włączysz NeoPixels i sterujesz kolorem i intensywnością każdej diody LED osobno za pomocą Arduino UNO. Użyj biblioteki NeoPixel Adafruit, aby skonfigurować NeoPixel z Arduino.

Kod Wyjaśnienie

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

Powyższa funkcja określa ilość diod LED oraz pinów Arduino.

piksele.początek();

Ta funkcja wykonuje inicjalizacje.

piksel.setJasność(b);

Powyższa funkcja ustawia intensywność światła. (Minimalna liczba to 1, a maksymalna to 255.)

piksele.setPixelColor (dioda LED, kolor (czerwony, zielony, niebieski));

Definiuje kolor diod LED w systemie RGB, po podaniu numeru diody (od 0 do NUMPIXELS-1).

piksele.pokaż();

Wyświetla zastosowane wartości.

Krok 6: Przykład 2: Tryb migania NeoPixel z Arduino

W tym przykładzie ustawiamy NeoPixels w trybie migania. Aby migacz, wszystkie diody LED muszą być włączone i wyłączone w tym samym czasie i mogą mieć różne kolory, gdy są włączone.

Krok 7: Przykład 3: Tryb zanikania NeoPixel z Arduino

Fading to jeden z fascynujących efektów NeoPixels. Im wolniejsze zanikanie, tym lepszy efekt.

Krok 8: Przykład 4: Tryb losowy NeoPixel z Arduino

W tym przykładzie używamy funkcji random(num1, num2) do generowania i wyświetlania liczby losowej między num1 a num2 w celu wybrania koloru i diody LED.

Krok 9: Przykład 4: Tryb NeoPixel Rainbow z Arduino

Jednym z ciekawszych narzędzi w sieci do tworzenia efektów na NeoPixels jest Generator Efektów NeoPixel, który pozwala określić ilość diod LED i pinów Arduino, a po utworzeniu efektów i wymaganych ustawień można kliknąć na wygenerowany kod Arduino i skopiuj wygenerowany kod do IDE. Aby to zrobić, wykonaj następujące czynności:

1. Kliknij Dodaj pasek Led po wejściu na stronę.
2. Kliknij na dodany pasek NeoPixel i określ ilość diod LED oraz pinów Arduino.
3. Kliknij Dodaj efekt w części pętli i wybierz efekt.
4. Zastosuj swoje preferencje w sekcjach Animacja i Kolor.
5. Kliknij generuj kod Arduino i skopiuj wygenerowany kod do Arduino IDE.

Krok 10: Co dalej?

• Przetestuj inne efekty na swoim NeoPixel.
• Spróbuj sterować NeoPixel bezprzewodowo. (WiFi, Bluetooth, …)

Podobne samouczki

Graj z ogniem przez WIFI! ESP8266 i NeoPixels (w tym aplikacja na Androida)