WS2812 RGB LED (NeoPixel) W/ Arduino -ohjaimen ohjaus [opetusohjelma]: 10 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

Tekijän ElectropeakElectroPeak virallinen verkkosivusto Seuraa lisää tekijältä:

Tietoja: ElectroPeak on keskitetty paikka oppia elektroniikkaa ja viedä ideasi todellisuuteen. Tarjoamme huippuluokan oppaita, jotka osoittavat, kuinka voit toteuttaa projektisi. Tarjoamme myös korkealaatuisia tuotteita, joten sinulla on… Lisätietoja Electropeakista »

Yleiskatsaus

NeoPixel -LED -valoja käytetään nykyään laajalti sähköisissä projekteissa niiden houkuttelevien visuaalisten tehosteiden vuoksi. Näitä LED -valoja on saatavana erikokoisina ja -muotoisina sekä kaistaleina. Tässä opetusohjelmassa opit NeoPixel -LEDeistä ja niiden ohjaamisesta Arduinolla.

Mitä opit

• Mitä NeoPixel on
• Miksi NeoPixel
• liittämällä NeoPixel Arduinon kanssa

Tarvikkeet

Laitteiston osat

WS2812 RGB -LED -rengasmoduuli *1

Arduino Uno R3 *1

Ohjelmistosovellukset

Arduino IDE

Vaihe 1: Mikä NeoPixel on?

Vuoden 1962 jälkeen, kun ensimmäinen LED valmistettiin ja testattiin, tästä arvokkaasta kappaleesta tuli erottamaton osa elämäämme. Useimmissa sähköisissä projekteissa on vähintään yksi LED. LEDien käyttäminen eri väreissä oli niin houkuttelevaa, että se aiheutti moniväristen LEDien tai RGB -LEDien tuotannon.

RGB -LED luo kaikki värit punaisen, vihreän ja sinisen kolmen värin perusteella. esimerkiksi punainen ja sininen yhdistelmä tuottaa magentan värin. Tässä mallissa kunkin värin arvo on 0–255 kullekin punaiselle, vihreälle ja siniselle värille. Esimerkiksi nämä arvot ovat 255 0 255 (suurin punainen, suurin sininen ja vähimmäisvihreä arvo) magenta. Tämä numeerinen arvo ilmaistaan heksadesimaalikoodilla (2550255 = # FF00FF). RGB -LEDit tuottavat erilaisia värejä tämän mallin perusteella.

Jokaisen RGB -LEDin ohjaamiseen tarvitaan kolme mikro -ohjaimen digitaalista nastaa (tai kehityskortit, kuten Arduino). Jos esimerkiksi haluat ohjata 60 LED -valoa sisältävää RGB -merkkijonoa, tarvitset 180 digitaalista nastaa, jotta voit hallita kunkin LEDin väriä erikseen! Joten sinun on unohdettava jokaisen LED -valon hallinta erikseen tai käytettävä osoitettavia LED -valoja. Osoitetut LEDit ovat uuden sukupolven LED -valoja, mukaan lukien ohjain -IC RGB -LEDien lisäksi. Tämä ohjainpiiri, yleensä WS2812, mahdollistaa useiden LEDien käytön yhdellä digitaalisella nastalla määrittämällä kullekin LEDille osoitteen ja tarjoamalla yhden johdinyhteyden. Mutta toisin kuin yksinkertaiset LEDit, tämäntyyppiset LEDit eivät syty vain käyttämällä jännitettä, vaan ne vaativat myös mikro -ohjaimen. NeoPixel on Adafruit -tuotemerkki osoitettaville LEDeille.

Vaihe 2: Miksi NeoPixel?

Kyky ohjata jokaista LED -valoa LED -nauhassa luo upeita visuaalisia tehosteita projekteihisi. On kuitenkin huomattava, että erittäin nopeissa prosesseissa, kuten POV -laitteissa, NeoPixelsin käyttöä ei suositella. NeoPixelien toinen tärkeä etu on niiden alhaisempi hinta verrattuna muihin osoitettaviin LED -valoihin. NeoPixeleitä on saatavana myös rengas-, nauha-, neliö- ja pyöreinä malleina, ja voit valita sopivan mallin projektisi mukaan.

Neopoxit ovat myös ketjutettavissa, joten voit ohjata useita NeoPixeleitä vain yhdellä komentorivillä ja yhdellä voimalinjalla.

Huomautus NeoPixel -merkkivalojen määrän lisääminen vaatii enemmän RAM -muistia, enemmän virtaa ja enemmän käsittelyaikaa, joten valitse optimaalisin NeoPixel mikrokontrollerityyppisi mukaan.

Vaihe 3: Tarvittavat materiaalit

Vaihe 4: NeoPixel- ja Arduino -rajapinnat

Huomautus Vastusta on käytettävä estämään NeoPixel -laitteen vaurioituminen ja lähettämään tiedot oikein.

Huomautus Jos käytät liuska -LEDiä, joka sisältää suuren määrän LED -valoja, suosittelemme, että asetat suuren kondensaattorin (esim. 1000uf) rinnakkain syöttöjännitteen + ja - kanssa.

Huomautus Paras etäisyys ensimmäisen NeoPixel -moduulin liittämiseen on noin 1-2 metriä ohjainkortista.

Vaihe 5: Esimerkki 1: NeoPixelin asentaminen Arduinolla

Tässä esimerkissä aiot ottaa NeoPixelit käyttöön ja ohjata kunkin LEDin väriä ja voimakkuutta erikseen Arduino UNO: n avulla. Käytä NeoPixel Adafruit -kirjastoa ja määritä NeoPixel Arduinolle.

Koodin selitys

Adafruit_NeoPixel -pikseliä (NUMPIXELS, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

Yllä oleva toiminto määrittää LEDien ja Arduino -nastojen lukumäärän.

pixels.begin ();

Tämä toiminto suorittaa alustukset.

pixel.setBrightness (b);

Yllä oleva toiminto asettaa valon voimakkuuden. (Vähimmäismäärä on 1 ja enimmäismäärä 255.)

pixels.setPixelColor (LED -valo, väri (punainen, vihreä, sininen));

Määrittää LED-valojen värin RGB-järjestelmällä LED-numeron määrittämisen jälkeen (0-NUMPIXELS-1).

pixels.show ();

Näyttää käytetyt arvot.

Vaihe 6: Esimerkki 2: Vilkkuva NeoPixel -tila Arduinolla

Tässä esimerkissä asetamme NeoPixelit vilkkuvaan tilaan. Vilkkujen tekemiseksi kaikkien LED -valojen on oltava päällä ja pois päältä samanaikaisesti, ja niiden värit voivat olla erilaiset, kun ne kytketään päälle.

Vaihe 7: Esimerkki 3: NeoPixel -häivytystila Arduinolla

Haalistuminen on yksi NeoPixelien kiehtovista vaikutuksista. Mitä hitaampi häivytys, sitä parempi vaikutus.

Vaihe 8: Esimerkki 4: NeoPixel -satunnaistila Arduinon kanssa

Tässä esimerkissä käytämme satunnaisfunktiota (numero1, numero2) luodaksemme ja näyttämällä satunnaisluvun numeron 1 ja numeron 2 välillä värin ja LED -valinnan valitsemiseksi.

Vaihe 9: Esimerkki 4: NeoPixel Rainbow -tila Arduinolla

Yksi Internetin mielenkiintoisimmista työkaluista NeoPixels -tehosteiden luomiseen on NeoPixel Effects Generator, jonka avulla voit määrittää LEDien ja Arduino -nastojen lukumäärän, ja tehosteiden ja vaadittujen asetusten luomisen jälkeen voit napsauttaa Luo Arduino -koodi ja kopioi luotu koodi IDE: hen. Voit tehdä tämän seuraavasti:

1. Napsauta Lisää LED -nauha, kun olet siirtynyt verkkosivustolle.
2. Napsauta lisättyä NeoPixel -nauhaa ja määritä LEDien ja Arduino -nastojen määrä.
3. Napsauta silmukan osassa Lisää tehoste ja valitse tehoste.
4. Käytä asetuksiasi Animaatio- ja Väri -osioissa.
5. Napsauta Luo Arduino -koodi ja kopioi luotu koodi Arduino IDE: hen.

Vaihe 10: Mitä seuraavaksi?

• Testaa muut vaikutukset NeoPixel -laitteellasi.
• Yritä ohjata NeoPixeliä langattomasti. (WiFi, Bluetooth,…)

Samanlaisia opetusohjelmia

Pelaa Fire Over WIFI: llä! ESP8266 ja NeoPixels (mukaan lukien Android -sovellus)