NeoPixel / WS2812 RGB LED менен баштоо: 8 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:41

[Видеону ойнотуу]

Бул Нускамада биз RGB LED (WS2812) же эл арасында Adafruit NeoPixel деп аталган даректи изилдейбиз. NeoPixel - бул шакектердин, тилкелердин, такталардын жана таякчалардын пульстуу, түстүү миниатюралык диоддордун үй -бүлөсү. Булар биринен экинчисине чынжырлуу, ошондуктан сиз NeoPixelsтин узун линиясын бирге LEDдин чексиз линиясын түзүү үчүн иштете аласыз. Сиз бул LED тилкелерин колдонуп, долбооруңуздун ар бирине комплекстүү жарык эффекттерин кошо аласыз.

Сиз менин бардык долбоорлорумду таба аласыз:

Алар кичинекей 5050 (5мм х 5мм) үстүнө орнотулган пакет менен коштолот, анын ичине үч жаркыраган LED (Кызыл, Жашыл жана Көк) жана интегралдык драйвер чипи (WS2811) кирет. Үч LEDдын абалын, жарыктыгын жана түсүн көзөмөлдөө үчүн бир гана маалымат киргизүү талап кылынат. Маалыматтарды чыгаруу пинин кийинки тилкелердин маалымат киргизүү пинине туташтыруу менен, диоддорду теориялык жактан каалагандай узундукка чынжырлап туташтырууга болот.

RGB баалуулуктарынын айкалыштары менен (0 - 255) дээрлик каалаган түстү кайра чыгарууга болот, андыктан кандайдыр бир мааниде башкарылуучу RGB LED универсалдуу LED болуп саналат.

1 -кадам: Колдонулган тетиктер жана шаймандар

Бөлүктөр:

1. 8 x 8 Neo Matrix (Banggood)

2. Arduino Uno (Amazon)

3. 5V /2A Power Supply (Amazon)

4. DC Jack (Amazon)

5. Jumper Wires (Amazon)

6. 8 x 32 ийкемдүү WS2812 матрицасы (Sparkfun)

Куралдар:

1. Паяльник (Амазонка)

2. Wire Cutter / Stripper (Amazon)

2 -кадам: RGB LED тилкесинин түрү

RGB LED тилкесинин 2 негизги түрү бар: аналогдук тилке жана санариптик тилке

1. Аналогдук тилке:

Чырактардагы бардык светодиоддор параллелдүү туташкан, андыктан ал үч түстүү бир чоң LED сыяктуу иштейт. Сиз бардык тилкелерге / түстөргө өзгөчө түстү коё аласыз. LED тилкелери сиз жеке LED түстөрүн башкара албайсыз.

Бул тилкелердин ар биринде сиз алгач (солдон оңго) LEDди, андан кийин SMD каршылыгын көрөсүз.

2. Санарип тилкеси:

Санарип тилкеси - бул сиз ар бир LEDди жекече чечүү жана башкача иштөө. Аларда ар бир светодиод үчүн чип бар, тилкени колдонуу үчүн санарипке коддолгон маалыматтарды чиптерге жөнөтүү керек. Чиптин кошумча татаалдыгынан улам алар кымбатыраак.

Маалыматтын багытын көрсөткөн жебелерге көңүл буруңуз. Эгер тилкени тескери багытта туташтырсаңыз, ал иштебейт.

3 -кадам: Даректүү RGB LED тилкесинин түрлөрү

Даректүү LED WS2801, WS2811, WS2812 же WS2812B сыяктуу ар кандай модель номерлери менен келет. Эгерде сиз LEDдын бул түрүнө жаңыдан кирсеңиз, анда алардын арасында чаташып калышыңыз мүмкүн. Негизинен WS2801 жана WS2811 максималдуу 3 светодиодду башкара турган ICдин аталышы. Бирок WS2812 - бул WS2811 IC түз 5050 RGB LED пакетине интеграцияланган жакшыртылган версия. Акыркы модель WS2812B.

Бул үйрөткүчтө биз эң акыркы WS2812B моделин колдонобуз.

Сүрөт булагы: Adafruit, Sparkfun, Polou

4 -кадам: WS2801 жана WS2811 / WS2812 казыктары

WS2801 моделинде 4 киргизүү пини бар (Vcc, GND, Маалымат, Саат), ал эми WS2811 жана WS2812 моделинде болгону 3 төөнөгүч бар

(Vcc, GND жана маалыматтар)

PIN - WS2801

5V -> Power (+5V)

CI -> Саат сигналын киргизүү

CO -> Саат сигналынын чыгышы

DI -> Маалыматтарды киргизүү

DO -> Маалыматтарды чыгаруу

GND -> Жер

PIN WS2812

5V -> Power (+5V) CI -> N/A

CO -> Жок

DI -> Маалыматтарды киргизүү

DO -> Маалыматтарды чыгаруу

GND -> Жер

5 -кадам: Электр менен камсыздоо

Ар бир LED тилкеси долбоорун баштаарда, биринчи кезекте электр менен камсыздоо жөнүндө ойлонушуңуз керек болот. Бул RGB LEDлеринин бири 3 LED (Кызыл, Көк жана Жашыл) камтыйт. Биз билебиз, бир LED эң жогорку жарыктыгында болжол менен 20мА ток тартат. Ошентип, бир WS2812 LED 3 x 20mA = 60mA максималдуу жарыктыкта тарта алат - ак.

Мен түз Arduino менен чуркай аламбы?

Жооп жөн эле ЖОК. Бүт тилке үчүн керектүү токтун көлөмү сиздин Arduino башкара алгандан алда канча көп болот.

Сиз үчүн өзүнчө жөнгө салынуучу электр энергиясы керек. Электр энергиясы туура чыңалууну камсыз кылып, жетиштүү токту камсыздай алат. WS2812 тилкелеринин көпчүлүгүндө иштөө чыңалуусу 5 вольт DC болот.

Мисал: WS2812 8 x 8 матрицасы (64 светодиод) үчүн 64 х 60мА = 3840 мА (3,84 А) бардык максималдуу жарыктыкка коюлган (Ак түс). Бирок бул максатка ылайыктуу эмес, максималдуу өмүргө жетүү үчүн жарыкты төмөндөтүңүз.

Мен жарыктыгын 50 %дан төмөн коюуну сунуштай алам. Демек, сизге 3.84 x 0.5 = 1.92A керек

Ошентип, бир аз маржа алуу менен сунушталган электр менен камсыздоо 5V / 2A.

6 -кадам: Электр энергиясын даярдоо

Кошумча схемасыз жана дискреттик компоненттерсиз WS2812B LED тилкесин башкаруу абдан оңой. Эгерде сизде Arduino, 5В электр энергиясы жана бир нече секирүүчү зымдар болсо, анда аны менен ойной аласыз.

Электр энергиясын даярдоо:

Мен NeoPixel LEDлерин иштетүү үчүн 5V/2A менен жөнгө салынуучу электр энергиясын колдондум.

Бизге эки GND байланышы керек: бири LED тилкесине, экинчиси Arduino. Сон үчүн мен эки зымды терс терминалга жана бир зымды DC уячасынын оң терминалына коштум.

Arduino туташуусу:

Arduino туташуусу абдан оңой.

LED Strip DIN -> Arduino D6

Электр менен камсыздоо GND -> Arduino GND

Эгерде сиз тышкы тилкени LED тилкесин да, Arduino да кубаттоо үчүн колдонуп жатсаңыз, анда 5V камсыздоону Arduino 5V пинге туташтырышыңыз керек.

Adafruit боюнча жакшы практикалар:

1. + жана - терминалдарына чоң конденсатор (1000 µF, 6.3V же андан жогору) кошуу. Бул баштапкы токтун пикселдерге зыян келтиришине жол бербейт.

2. Микроконтроллериңиздин маалымат пини менен биринчи NeoPixelдеги маалыматтарды киргизүү ортосунда 300дөн 500 Омго чейин резистор кошуу, эгерде сиздин биринчи пикселге зыян келтириши мүмкүн болгон чыңалуунун өсүшүн алдын алат. Сураныч, микро менен NeoPixelsтин ортосуна кошуңуз.

3. NeoPixelsти тирүү энергия булагына же микроконтроллерге туташтырып жатканда, БААРДАН БАШКА АЛДЫНДА ДАЙЫМ ЖЕРДИ (-) БАЙЛАНЫҢЫЗ. Тескерисинче, бөлүп жатканда жерди акыркы жолу ажыратыңыз.

7 -кадам: 8x8 нео матрицасын айдап жүрүү

LED матрицасында WS8211 драйверин колдонгон 64 RGB LED бар. Ар бир пиксель өзүнчө даректелет жана бардык светодиоддорду көзөмөлдөө үчүн сизге бир гана Arduino пин керек болот.

Матрицанын арткы тарабында эки порт бар: Киргизүү (3пинс) жана Чыгуу (3пинс).

Кирүү порту Arduino жана 5V тышкы электр менен жабдылган

Матрица Ардуино

DIN D6

GND GND

Matrix Power Supply

5V- 5V

GNDGND

Эскертүү: GND менен электр энергиясын жана Arduino туташтырууну унутпаңыз.

Эми бир нече анимацияны көрүү үчүн схеманы күйгүзүңүз жана кодду жүктөңүз. Мен LEDлердин жарыктыгын болжол менен 30%га койдум.

Arduino коду:

Код жана китепканалар ZIP файлына тиркелет. Аны жүктөп алыңыз. Программаны кантип колдонууну билүү үчүн видеону көрө аласыз.

8 -кадам: ийкемдүү 8X32 WS2812 RGB MATRIX айдоо

8x32 ийкемдүү матрицасы абдан сонун, мен аны Sparkfunдан заказ кылгам. Сиз анимацияларды, оюндарды түзө аласыз, же аларды кызыктуу электрондук текстиль долбооруна кошо аласыз. Мунун үстүнө, ийкемдүү колдоосунун аркасында, бул LED матрицасы ийилип, ийилип, дээрлик бардык ийри -буйру бетине туура келет.

Arduino менен байланыш башка NeoPixel LED матрицасына / Стрипке окшош.

Matrix терминалдык зымдар менен келет, андыктан ширетүүнүн кажети жок.

Сары: GND

Кызыл: +5V

Жашыл: маалыматтар

Эгер сизге бул макала жакса, аны өткөрүп берүүнү унутпаңыз! DIY долбоорлору жана идеялары үчүн мени ээрчиңиз. Рахмат !!!