Bermula Dengan NeoPixel / WS2812 RGB LED

[Putar Video]

Dalam Pengajaran ini, kami akan meneroka tentang LED RGB yang boleh diatasi (WS2812) atau lebih dikenali sebagai Adafruit NeoPixel. NeoPixel adalah keluarga cincin, jalur, papan & batang berdenyut, LED miniatur berwarna-warni. Ini boleh dihubungkan dari satu ke yang berikutnya supaya anda boleh kuasa dan program satu barisan panjang NeoPixels bersama-sama untuk membentuk rentetan LED yang tidak berkesudahan. Anda boleh menggunakan jalur LED untuk menambah kesan pencahayaan yang kompleks kepada mana-mana projek anda.

Anda boleh mencari semua projek saya di: //www.opengreenenergy.com/

Mereka dilengkapi dengan pakej permukaan-mount 5050 (5mm x 5mm) kecil yang merangkumi tiga LED terang (Merah, Hijau, dan Biru) dan cip pemacu bersepadu (WS2811). Ia hanya memerlukan satu input data untuk mengawal keadaan, kecerahan, dan warna semua tiga LED. Dengan menyambung pin output data ke pin input data jalur seterusnya, adalah mungkin untuk rantaian daisy LED untuk panjang teori secara sewenang-wenangnya.

Dengan kombinasi nilai RGB (0 - 255), anda boleh mengeluarkan semula warna apa pun, jadi dalam erti kata, RGB LED yang dikawal adalah LED sejagat.

Langkah 1: Bahagian dan Alat Digunakan

Bahagian:

1. 8 x 8 Neo Matrix (Banggood)

2. Arduino Uno (Amazon)

3. Bekalan Kuasa 5V / 2A (Amazon)

4. DC Jack (Amazon)

5. Kabel Jumper (Amazon)

6. 8 x 32 Fleksibel WS2812 Matrix (Sparkfun)

Alat:

1. Pematerian besi (Amazon)

2. Wire Cutter / Stripper (Amazon)

Langkah 2: Jenis RGB LED RGB

Terdapat 2 jenis utama RGB LED strip: Analog strip dan Digital Strip

1. jalur analog:

Semua LED di jalur disambung secara selari, jadi ia bertindak seperti LED tiga warna triwarna yang besar. Anda boleh menetapkan warna tertentu pada keseluruhan jalur / tali. Mereka sangat mudah digunakan dan murah tetapi batasan dalam jenis ini Jalur LED adalah bahawa anda tidak dapat mengawal warna LED individu.

Pada setiap jalur ini anda akan melihat (dari kiri ke kanan) pertama LED, diikuti oleh perintang SMD.


2. Digital strip:

Jalur digital adalah bahawa anda menangani setiap LED secara individu dan berfungsi dengan cara yang berbeza. Mereka mempunyai cip untuk setiap LED, untuk menggunakan jalur yang anda perlu menghantar data berkod digital ke cip. Oleh kerana kerumitan cip tambahan, mereka lebih mahal.

Perhatikan anak panah yang menunjukkan arahan Data.Jika anda menyambungkan jalur dalam arah sebaliknya ia tidak akan berfungsi.

Langkah 3: Jenis Jalur LED RGB yang Boleh Diatasi

LED bermasalah datang dengan nombor model yang berbeza seperti WS2801, WS2811, WS2812 atau WS2812B. Sekiranya anda baru untuk jenis LED ini, anda boleh mengelirukan di antara mereka. Pada dasarnya WS2801 dan WS2811 adalah nama IC yang boleh mengawal maksimum 3 LED. Walau bagaimanapun, WS2812 adalah versi yang lebih baik di mana IC WS2811 disepadukan terus ke dalam pakej LED 5050 RGB. Model paling terkini ialah WS2812B.

Dalam tutorial ini kita akan menggunakan model terbaru WS2812B .

Sumber Imej: Adafruit, Sparkfun, Polou

Langkah 4: WS2801 dan WS2811 / WS2812 Pins

Model WS2801 mempunyai 4 pin input (Vcc, GND, Data, Jam) sedangkan model WS2811 dan WS2812 hanya mempunyai 3 pin

(Vcc, GND dan Data)

PIN ---> WS2801

5V -> Kuasa (+ 5V)

CI -> Isyarat isyarat jam

CO -> Isyarat jam jam

DI -> Input Data

DO -> Data Output

GND -> Ground

PIN -> WS2812

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

CO -> N / A

DI -> Input Data

DO -> Data Output

GND -> Ground

Langkah 5: Bekalan Kuasa

Sebelum memulakan apa-apa projek jalur LED, perkara pertama yang perlu anda fikirkan adalah Power Supply. Salah satu daripada RGB LED ini mengandungi 3 LED (Merah, Biru dan Hijau). Kami tahu lukisan LED tunggal kira-kira 20mA pada kecerahan tertinggi. Oleh itu, satu LED WS2812 boleh menarik 3 x 20mA = 60mA pada kecerahan maksimum - putih.

Bolehkah saya lari secara langsung oleh Arduino?

Jawapannya hanya TIDAK. Memandangkan jumlah semasa yang diperlukan untuk keseluruhan jalur akan menjadi lebih banyak daripada Arduino yang boleh anda kendalikan.

Anda memerlukan bekalan kuasa yang dikawal berasingan untuknya. Bekalan kuasa mesti menyediakan voltan yang betul, dan dapat membekalkan arus yang mencukupi. Dalam kebanyakan jalur WS2812, voltan operasi ialah 5 volt DC.

Contoh: Untuk matriks WS2812 8 x 8 (64 LED) anda memerlukan 64 x 60mA = 3840 mA (3.84 A) di semua LED yang ditetapkan ke kecerahan maksimumnya (Warna Putih). Tetapi tidak dianjurkan, teruskan kecerahan yang lebih rendah untuk mendapatkan kehidupan maksimum.

Saya boleh mengesyorkan untuk menetapkan kecerahan di bawah 50%. Jadi anda memerlukan 3.84 x 0.5 = 1.92A

Jadi dengan mengambil beberapa margin bekalan kuasa yang disyorkan ialah 5V / 2A.

Langkah 6: Menyediakan Bekalan Kuasa

Ia sangat mudah untuk mengawal jalur LED WS2812B tanpa litar tambahan dan komponen diskret. Jika anda mempunyai Arduino, bekalan kuasa 5V dan beberapa kabel jumper maka anda boleh bermain dengannya.

Menyediakan Bekalan Kuasa:

Saya menggunakan bekalan kuasa yang dikawal oleh 5V / 2A untuk menjalankan LED NeoPixel.

Kami memerlukan dua sambungan GND: satu ke jalur LED dan lain-lain ke Arduino.
Jadi saya menyolder dua wayar ke terminal negatif dan satu wayar ke terminal positif jack DC.

Sambungan Arduino:

Sambungan Arduino sangat mudah.

LED Strip DIN -> Arduino D6

Bekalan Kuasa GND -> Arduino GND

Jika anda menggunakan bekalan kuasa luar untuk menyalakan kedua-dua jalur LED dan Arduino, maka anda mesti menyambungkan bekalan 5V ke pin Arduino 5V.


Amalan Baik seperti Adafruit:

1. Menambah kapasitor besar (1000 μF, 6.3V atau lebih tinggi) merentasi + dan - terminal. Ini menghalang aliran masuk arus mula daripada merosakkan piksel.

2. Menambah 300 hingga 500 Ohm perintang antara pin data mikrokontroler dan input data pada NeoPixel pertama dapat membantu mencegah pancang voltan yang mungkin merosakkan piksel pertama anda. Sila tambahkan satu antara mikro dan NeoPixel anda.

3. Apabila menyambungkan NeoPixels ke mana-mana sumber kuasa hidup atau mikrokontroler, SELALU TANAH SAMBUNGAN (-) SEBELUM APA-APA YANG LAIN. Sebaliknya, cabut tanah terakhir apabila memisahkan.

Langkah 7: Memandu Matriks Neo 8x8

Matriks LED mengandungi 64 LED RGB yang menggunakan pemacu WS8211. Setiap piksel secara individu boleh ditangani dan anda hanya memerlukan satu pin Arduino untuk mengawal semua LED.

Di bahagian belakang matriks terdapat dua port: Input (3pins) dan Output (3pins).

Port input disambungkan ke bekalan kuasa Arduino dan 5V luar. Sambungan adalah seperti berikut

Matrix -> Arduino

DIN -> D6

GND -> GND

Matrix -> Bekalan Kuasa

5V ---> 5V

GND -> GND

Nota: Anda jangan lupa untuk menyambungkan GND kedua-dua bekalan kuasa dan Arduino.

Sekarang kuasa litar dan muat naik kod untuk menonton beberapa animasi. Saya telah menetapkan kecerahan LED kepada kira-kira 30%.

Kod Arduino:

Kod dan pustaka dilampirkan dalam fail zip. Muat turunnya. Anda boleh menonton video untuk mengetahui cara menggunakan Perisian.

Lampiran

  • Muat turun NeoPixel.zip

Langkah 8: Memandu Fleksibel 8X32 WS2812 RGB MATRIX

Matriks Fleksibel 8x32 agak keren. Saya mengarahkannya dari Sparkfun. Anda boleh membuat animasi, permainan, atau menggabungkannya ke dalam projek e-tekstil yang menyeronokkan. Di atas semua itu, terima kasih kepada sokongan yang fleksibel, Matrix LED ini boleh dibengkokkan dan dibengkokkan agar sesuai dengan hampir mana-mana permukaan curvy.

Sambungan dengan arduino mirip dengan matriks / Strip LED NeoPixel yang lain.

The Matrix datang dengan wayar terminal, jadi tidak perlu solder.

Kuning: GND

Merah: + 5V

Hijau: Data

Jika anda menikmati artikel ini, jangan lupa lulus bersama!
Ikuti saya untuk lebih banyak projek dan idea DIY. Terima kasih !!!

Artikel Berkaitan