Jak ovládat WS2812 RGB LED (NeoPixel) W/ Arduino [návod]: 10 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:18

Autor: ElectropeakElectroPeak Oficiální webová stránka Sledovat více od autora:

O: ElectroPeak je vaše místo, kde se můžete naučit elektroniku a převést své nápady do reality. Nabízíme prvotřídní průvodce, kteří vám ukážou, jak můžete vytvářet své projekty. Nabízíme také vysoce kvalitní produkty, abyste měli … Více o Electropeak »

Přehled

Díky svým atraktivním vizuálním efektům jsou LED diody NeoPixel v dnešní době široce používány v elektronických projektech. Tyto LED diody jsou k dispozici v různých velikostech a tvarech a ve formě pásů. V tomto tutoriálu se dozvíte o LED diodách NeoPixel a jejich ovládání pomocí Arduina.

Co se naučíte

• Co je NeoPixel
• Proč NeoPixel
• propojení NeoPixel s Arduino

Zásoby

Hardwarové komponenty

WS2812 RGB LED kruhový modul *1

Arduino Uno R3 *1

Softwarové aplikace

Arduino IDE

Krok 1: Co je NeoPixel?

Po roce 1962, kdy byla vyrobena a testována první LED, se tento cenný kousek stal neoddělitelnou součástí našich životů. Ve většině elektronických projektů najdete alespoň jednu jedinou LED. Použití LED v různých barvách bylo tak atraktivní, že to způsobilo výrobu vícebarevných LED nebo RGB LED.

RGB LED vytváří všechny barvy na základě tří barev červené, zelené a modré. například červená a modrá kombinace vytváří purpurovou barvu. V tomto modelu má každá barva hodnotu mezi 0 a 255 pro každou červenou, zelenou a modrou barvu. Například tyto hodnoty jsou 255 0 255 (maximální červená, maximální modrá a minimální zelená) pro purpurovou. Tato číselná hodnota je vyjádřena hexadecimálním kódem (2550255 = # FF00FF). RGB LED diody na základě tohoto modelu vytvářejí různé barvy.

K ovládání každé RGB LED potřebujete tři digitální piny mikrokontroléru (nebo vývojové desky jako Arduino). Pokud například chcete ovládat řetězec RGB LED obsahující 60 LED diod, abyste mohli ovládat barvu každé LED samostatně, potřebujete 180 digitálních pinů! Musíte tedy zapomenout ovládat každou LED samostatně nebo používat LED diody, které jsou adresovatelné. Adresovatelné LED diody jsou kromě RGB LED diod novou generací LED diod včetně integrovaného obvodu. Tento řadič IC, obvykle WS2812, vám umožňuje přístup k více LED diodám pomocí jednoho digitálního pinu přiřazením adresy každé LED a poskytováním jednovodičové komunikace. Ale na rozdíl od jednoduchých LED se tyto typy LED nezapínají pouze připojením napětí, ale také vyžadují mikrokontrolér. NeoPixel je značka Adafruit pro adresovatelné LED diody.

Krok 2: Proč NeoPixel?

Možnost ovládat každou LED v LED pásku vytvoří ve vašich projektech skvělé vizuální efekty. Je však třeba poznamenat, že ve velmi rychlých procesech, jako jsou POV, se používání NeoPixelů nedoporučuje. Další důležitou výhodou NeoPixelů je jejich nižší cena ve srovnání s jinými adresovatelnými LED diodami. NeoPixely jsou k dispozici také v prstencových, páskových, čtvercových a kruhových modelech a můžete si vybrat vhodný model podle svého projektu.

Neopoxy jsou také řetězitelné, takže můžete ovládat více NeoPixelů pouze pomocí jednoho příkazového řádku a jednoho elektrického vedení.

Poznámka Zvýšení počtu LED diod NeoPixel bude vyžadovat více paměti RAM, větší výkon a delší dobu zpracování, proto zvolte nejoptimálnější NeoPixel podle typu svého mikrokontroléru.

Krok 3: Požadované materiály

Krok 4: Rozhraní NeoPixel a Arduino

Poznámka Abyste zabránili poškození NeoPixelu a správně přenášeli data, musíte použít odpor.

Poznámka Pokud používáte páskovou LED, která obsahuje vysoký počet LED, doporučujeme umístit velký kondenzátor (např. 1 000 uF) paralelně s + a - napájecího napětí.

Poznámka Nejlepší vzdálenost pro připojení prvního modulu NeoPixel je asi 1 až 2 metry od desky řadiče.

Krok 5: Př.1: Nastavení NeoPixelu pomocí Arduina

V tomto případě zapnete NeoPixely a budete ovládat barvu a intenzitu každé LED samostatně pomocí Arduino UNO. Pomocí knihovny NeoPixel Adafruit můžete NeoPixel nastavit pomocí Arduina.

Vysvětlení kódu

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

Výše uvedená funkce určuje počet LED diod a pinů Arduino.

pixely.begin ();

Tato funkce provádí inicializace.

pixel.setBrightness (b);

Výše uvedená funkce nastavuje intenzitu světla. (Minimální počet je 1 a maximální počet je 255.)

pixely.setPixelColor (Wich LED, Wich barva (červená, zelená, modrá));

Definuje barvu LED v systému RGB po zadání čísla LED (od 0 do NUMPIXELS-1).

pixely.show ();

Zobrazí použité hodnoty.

Krok 6: Př.2: Režim blikání NeoPixel s Arduinem

V tomto příkladu jsme nastavili NeoPixels v režimu blikání. Aby blikač fungoval, musí být všechny LED diody rozsvíceny a zhasnuty současně a mohou mít různé barvy, když jsou zapnuty.

Krok 7: Př. 3: Režim vyblednutí NeoPixel s Arduinem

Fading je jedním z fascinujících efektů NeoPixels. Čím pomaleji bledne, tím lepší bude účinek.

Krok 8: Př.4: Náhodný režim NeoPixel s Arduinem

V tomto příkladu používáme funkci random (num1, num2) ke generování a zobrazení náhodného čísla mezi num1 a num2 pro výběr barvy a LED.

Krok 9: Př.4: NeoPixel Rainbow Mode s Arduino

Jedním z nejzajímavějších nástrojů na webu pro vytváření efektů na NeoPixels je generátor efektů NeoPixel, který vám umožňuje určit počet LED diod a pinů Arduino a po vytvoření efektů a požadovaných nastavení můžete kliknout na generování kódu Arduino a zkopírujte vygenerovaný kód do IDE. Chcete -li to provést, proveďte následující kroky:

1. Po vstupu na web klikněte na Přidat led pás.
2. Klikněte na přidaný NeoPixel Strip a zadejte počet LED diod a pinů Arduino.
3. Klikněte na Přidat efekt v části smyčky a vyberte efekt.
4. Použijte své předvolby v sekcích Animace a Barva.
5. Klikněte na vygenerovat kód Arduino a zkopírujte vygenerovaný kód do Arduino IDE.

Krok 10: Co bude dál?

• Otestujte ostatní efekty na svém NeoPixelu.
• Zkuste svůj NeoPixel ovládat bezdrátově. (WiFi, Bluetooth, …)

Podobné návody

Hrajte s Fire Over WIFI! ESP8266 a NeoPixels (včetně aplikace pro Android)