Első lépések a NeoPixel / WS2812 RGB LED -del: 8 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:42

[Videó lejátszása]

Ebben az utasításban a címezhető RGB LED -et (WS2812) vagy közismert nevén Adafruit NeoPixelt vizsgáljuk. A NeoPixel a gyűrűk, csíkok, táblák és pálcák családja lüktető, színes miniatűr LED -ekből. Ezek láncolhatók egyikről a másikra, így a NeoPixelek hosszú sorát együttesen táplálhatja és programozhatja, hogy végtelen sor LED -et képezzen. Ezekkel a LED -csíkokkal komplex fényeffektusokat adhat bármelyik projektjéhez.

Az összes projektemet itt találod:

Apró 5050 (5 mm x 5 mm) felületre szerelhető csomaggal érkeznek, amely három fényes LED-et (piros, zöld és kék) és egy integrált illesztőprogram-chipet (WS2811) tartalmaz. Mindhárom LED állapotának, fényerejének és színének szabályozásához egyetlen adatbevitelre van szükség. Ha az adatkimeneti tüskét a következő csíkok adatbeviteli tűjéhez csatlakoztatja, akkor lehetséges a LED -ek láncba kötése elméletileg tetszőleges hosszúságúra.

Az RGB értékek (0 - 255) kombinációival szinte bármilyen színt reprodukálhat, így bizonyos értelemben a vezérelhető RGB LED univerzális LED.

1. lépés: Használt alkatrészek és eszközök

Alkatrészek:

1. 8 x 8 Neo Matrix (Banggood)

2. Arduino Uno (Amazon)

3. 5V /2A tápegység (Amazon)

4. DC Jack (Amazon)

5. Jumper vezetékek (Amazon)

6. 8 x 32 rugalmas WS2812 mátrix (Sparkfun)

Eszközök:

1. Forrasztópáka (Amazon)

2. Drótvágó / sztrippelő (Amazon)

2. lépés: Az RGB LED szalag típusa

Az RGB LED szalagok két fő típusa létezik: analóg szalag és digitális szalag

1. Analóg csík:

A szalagok összes LED-je párhuzamosan van csatlakoztatva, így egyetlen hatalmas háromszínű LED-ként működik. Egy adott színt beállíthat a teljes csíkra / sztringre. Nagyon könnyen használhatóak és olcsók, de az ilyen típusú korlátozások A LED csíkok azt jelentik, hogy nem tudja szabályozni az egyes LED -ek színét.

Mindegyik csíkon először (balról jobbra) a LED, majd az SMD ellenállás látható.

2. Digitális szalag:

A digitális szalag az, hogy minden LED -et külön címez, és más módon működik. Minden LED -hez van chipjük, a csík használatához digitálisan kódolt adatokat kell küldeni a chipekre. A chip extra összetettsége miatt drágábbak.

Figyelje meg az adatok irányát jelző nyilakat. Ha a csíkot fordított irányban csatlakoztatja, az nem fog működni.

3. lépés: A címezhető RGB LED szalagok típusai

A címezhető LED -ek különböző modellszámokkal érkeznek, például WS2801, WS2811, WS2812 vagy WS2812B. Ha még nem ismeri az ilyen típusú LED -eket, összezavarodhat közöttük. Tehát először azonosítsa őket. Alapvetően a WS2801 és a WS2811 az IC neve, amely legfeljebb 3 LED vezérlésére képes. A WS2812 azonban egy továbbfejlesztett változat, amelyben a WS2811 IC közvetlenül az 5050 RGB LED csomagba van integrálva. A legújabb modell a WS2812B.

Ebben az oktatóanyagban a legújabb WS2812B modellt fogjuk használni.

A kép forrása: Adafruit, Sparkfun, Polou

4. lépés: WS2801 és WS2811 / WS2812 csapok

A WS2801 modell 4 bemeneti tűvel rendelkezik (Vcc, GND, Data, Clock), míg a WS2811 és a WS2812 modell csak 3 tűvel rendelkezik

(Vcc, GND és adatok)

PIN - WS2801

5V -> Teljesítmény (+5V)

CI -> Órajel bemenet

CO -> Órajel kimenet

DI -> Adatbevitel

DO -> Data Output

GND -> Föld

PIN kód WS2812

5V -> Teljesítmény (+5V) CI -> N/A

CO -> N/A

DI -> Adatbevitel

DO -> Data Output

GND -> Föld

5. lépés: Tápegység

Mielőtt bármilyen LED szalagprojektet elkezdene, először az áramellátásra kell gondolnia. Az egyik RGB LED 3 LED -et tartalmaz (piros, kék és zöld). Ismerünk egyetlen LED -et, amely körülbelül 20mA áramot húz a legnagyobb fényerő mellett. Így egyetlen WS2812 LED 3 x 20mA = 60mA maximális fényerővel - fehér.

Futhatok közvetlenül Arduino által?

A válasz egyszerűen NEM. Mivel az egész csíkhoz szükséges árammennyiség sokkal több lesz, mint amennyit az Arduino képes kezelni.

Ehhez külön szabályozott tápegységre van szüksége. A tápegységnek megfelelő feszültséget kell biztosítania, és elegendő áramot kell biztosítania. A WS2812 szalagok többségében az üzemi feszültség 5 volt DC.

Példa: A WS2812 8 x 8 mátrixhoz (64 LED) 64 x 60mA = 3840 mA (3,84 A) kell, minden LED -en a maximális fényerőre állítva (fehér szín). De nem tanácsos, tartsa alacsonyabb a fényerőt a maximális élettartam érdekében.

Azt javaslom, hogy a fényerőt 50 %alá állítsa be. Tehát 3,84 x 0,5 = 1,92A kell

Tehát némi mozgástérrel az ajánlott tápegység 5V / 2A.

6. lépés: A tápegység előkészítése

A WS2812B LED szalagot nagyon könnyű kezelni extra áramkörök és különálló alkatrészek nélkül. Ha van Arduino, 5V -os tápegysége és kevés jumpervezetéke, akkor játszhat vele.

A tápegység előkészítése:

A NeoPixel LED -ek működtetéséhez 5V/2A szabályozott tápegységet használtam.

Két GND -kapcsolatra van szükségünk: az egyik a LED -szalagra, a másik az Arduino -ra. Tehát két vezetéket forrasztottam a negatív csatlakozóra, és egy vezetéket a DC -csatlakozó pozitív csatlakozójára.

Arduino kapcsolat:

Az Arduino kapcsolat nagyon egyszerű.

LED csík DIN -> Arduino D6

Tápegység GND -> Arduino GND

Ha a külső tápegységet használja mind a LED -szalag, mind az Arduino táplálásához, akkor az 5 V -os tápegységet az Arduino 5 V -os csatlakozóhoz kell csatlakoztatnia.

Jó gyakorlatok az Adafruit szerint:

1. Nagy (1000 µF, 6,3 V vagy magasabb) kondenzátor hozzáadása a + és - csatlakozóhoz. Ez megakadályozza, hogy az áram kezdeti bekapcsolása károsítsa a képpontokat.

2. Ha 300-500 Ohm ellenállást ad a mikrovezérlő adattüskéje és az első NeoPixel adatbevitele közé, akkor megelőzheti az első képpont károsodását okozó feszültségcsúcsokat. Kérjük, adjon hozzá egyet a mikro és a NeoPixels közé.

3. Ha a NeoPixelt bármilyen élő áramforráshoz vagy mikrovezérlőhöz csatlakoztatja, MINDEN MÁS ELŐTT CSATLAKOZZA A (-) földelést. Ezzel ellentétben szétválasztáskor válassza le utoljára a földet.

7. lépés: 8x8 -as Neo Matrix vezetése

A LED mátrix 64 RGB LED -et tartalmaz, amelyek a WS8211 illesztőprogramot használják. Minden képpont egyedileg címezhető, és csak egy Arduino tű szükséges az összes LED vezérléséhez.

A mátrix hátoldalán két port található: Bemenet (3pins) és Output (3pins).

A bemeneti port az Arduino és az 5 V -os külső tápegységhez van csatlakoztatva. A csatlakozás a következő

Mátrix Arduino

DIN D6

GND GND

Mátrix tápegység

5V-5V

GNDGND

Megjegyzés: Ne felejtse el csatlakoztatni mind a tápegység, mind az Arduino GND -jét.

Most kapcsolja be az áramkört, és töltse fel a kódot néhány animáció megtekintéséhez. A LED -ek fényerejét körülbelül 30%-ra állítottam.

Arduino kód:

A kód és a könyvtárak a zip fájlban vannak. Töltse le. Megtekintheti a videót, hogy megtudja, hogyan kell használni a szoftvert.

8. lépés: Rugalmas 8X32 WS2812 RGB MATRIX vezetése

A 8x32 Flexible mátrix nagyon jó. Megrendeltem a Sparkfun -tól. Létrehozhat animációkat, játékokat, vagy akár beépítheti őket egy szórakoztató e-textil projektbe. Mindezeken felül rugalmas háttámlájának köszönhetően ez a LED -mátrix hajlítható és hajlítható, hogy szinte bármilyen görbe felületre illeszkedjen.

Az arduino kapcsolat hasonló a másik NeoPixel LED mátrixhoz / szalaghoz.

A Mátrix terminál vezetékekkel van ellátva, így nem kell forrasztani.

Sárga: GND

Piros: +5V

Zöld: Adatok

Ha tetszett ez a cikk, ne felejtsd el továbbítani! Kövess engem további barkácsprojektekért és ötletekért. Köszönöm !!!