Kuanza na NeoPixel / WS2812 RGB LED: Hatua 8 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:53

[Cheza Video]

Katika Agizo hili, tutachunguza kuhusu RGB LED inayoweza kushughulikiwa (WS2812) au maarufu kama Adafruit NeoPixel. NeoPixel ni familia ya pete, vipande, bodi na vijiti vya kupiga, LED za rangi ndogo. Hizi ni za kushonwa kutoka moja hadi nyingine ili uweze kuwezesha na kupanga laini ndefu ya NeoPixels pamoja kuunda safu isiyo na mwisho ya LED. Unaweza kutumia vipande vya LED kuongeza athari ngumu za taa kwa mradi wako wowote.

Unaweza kupata miradi yangu yote kwenye:

Wanakuja na kifurushi kidogo cha mlima wa 5050 (5mm x 5mm) ambacho kinajumuisha mwangaza wa LED tatu (Nyekundu, Kijani, na Bluu) na chip ya dereva iliyojumuishwa (WS2811). Inahitaji pembejeo moja tu ya data kudhibiti hali, mwangaza, na rangi ya LED zote tatu. Kwa kuunganisha pini ya pato la data na pini ya kuingiza data ya vipande vifuatavyo, inawezekana kuweka mnyororo wa LED kwa urefu wa kinadharia kiholela.

Pamoja na mchanganyiko wa maadili ya RGB (0 - 255) unaweza kuzaa karibu rangi yoyote, kwa hivyo kwa maana ya RGB inayoweza kudhibitiwa ni LED ya ulimwengu wote.

Hatua ya 1: Sehemu na Zana Zilizotumiwa

Sehemu:

1. 8 x 8 Neo Matrix (Banggood)

2. Arduino Uno (Amazon)

Ugavi wa Umeme wa 5V / 2A (Amazon)

4. DC Jack (Amazon)

5. waya za jumper (Amazon)

6. 8 x 32 Flexible WS2812 Matrix (Sparkfun)

Zana:

1. Chuma cha Soldering (Amazon)

2. Mkata waya / Stripper (Amazon)

Hatua ya 2: Aina ya Ukanda wa LED wa RGB

Kuna aina kuu 2 za ukanda wa LED wa RGB: Ukanda wa Analog na Ukanda wa Dijiti

1. Ukanda wa Analog:

Taa zote kwenye vipande zimeunganishwa kwa usawa, kwa hivyo inakuwa kama LED moja kubwa ya rangi tatu. Unaweza kuweka rangi fulani kwa vipande vyote / nyuzi. Ni rahisi kutumia na bei rahisi lakini kiwango cha juu katika aina hii ya Vipande vya LED ni kwamba huwezi kudhibiti rangi za LED za kibinafsi.

Kwenye kila moja ya vipande hivi utaona (kutoka kushoto kwenda kulia) kwanza LED, ikifuatiwa na kipingaji cha SMD.

2. Kamba ya dijiti:

Kamba ya dijiti ni kwamba unashughulikia kila LED peke yake na ufanye kazi kwa njia tofauti. Wana chip kwa kila LED, kutumia ukanda una kutuma data iliyowekwa nambari kwa chip. Kwa sababu ya ugumu wa ziada wa chip, ni ghali zaidi.

Angalia mishale inayoonyesha mwelekeo wa Takwimu. Ukiunganisha ukanda kwa mwelekeo hautafanya kazi.

Hatua ya 3: Aina za Anwani inayoweza kushughulikiwa ya RGB LED

LED inayoweza kushughulikiwa huja na nambari tofauti za mfano kama WS2801, WS2811, WS2812 au WS2812B. Ikiwa wewe ni mpya kwa aina hii ya LED, unaweza kuchanganyikiwa kati yao. Kwa hivyo hebu tuwatambue kwanza. Kimsingi WS2801 na WS2811 ni jina la IC ambayo inaweza kudhibiti kiwango cha juu cha 3 LED. Walakini WS2812 ni toleo bora ambalo WS2811 IC imeunganishwa moja kwa moja kwenye kifurushi cha 5050 RGB LED. Mfano wa hivi karibuni ni WS2812B.

Katika mafunzo haya tutatumia mtindo wa hivi karibuni WS2812B.

Chanzo cha picha: Adafruit, Sparkfun, Polou

Hatua ya 4: WS2801 na WS2811 / WS2812 Pini

Mfano wa WS2801 una pini 4 za kuingiza (Vcc, GND, Takwimu, Saa) wakati WS2811 na WS2812 mfano una pini 3 tu.

(Vcc, GND na Takwimu)

PIN - WS2801

5V -> Nguvu (+ 5V)

CI -> Ingizo la ishara ya Saa

CO -> Pato la ishara ya Saa

DI -> Ingizo la Takwimu

Fanya -> Pato la Takwimu

GND -> Ardhi

PIN WS2812

5V -> Nguvu (+ 5V) CI -> N / A.

CO -> N / A.

DI -> Ingizo la Takwimu

Fanya -> Pato la Takwimu

GND -> Ardhi

Hatua ya 5: Ugavi wa Umeme

Kabla ya kuanza mradi wowote wa mkanda wa LED, jambo la kwanza utahitaji kufikiria ni Ugavi wa Nguvu. Moja ya RGB hizi za LED zina LED 3 (Nyekundu, Bluu na Kijani). Tunajua kuteka moja kwa LED takriban 20mA sasa kwa mwangaza wake wa juu.

Je! Ninaweza kukimbia moja kwa moja na Arduino?

Jibu ni HAPANA. Kama kiwango cha sasa kinachohitajika kwa ukanda mzima kitakuwa zaidi ya Arduino yako inaweza kushughulikia.

Unahitaji usambazaji wa umeme uliodhibitiwa tofauti. Ugavi wa umeme lazima utoe voltage sahihi, na uweze kusambaza sasa ya kutosha. Katika sehemu nyingi za WS2812, voltage ya kufanya kazi ni volts 5 DC.

Mfano: Kwa tumbo la WS2812 8 x 8 (LEDs 64) unahitaji 64 x 60mA = 3840 mA (3.84 A) wakati wote taa zilizowekwa kwenye mwangaza wake wa juu (Rangi Nyeupe). Lakini haifai, weka mwangaza chini ili upate maisha bora.

Ninaweza kupendekeza kuweka mwangaza chini ya 50%. Kwa hivyo unahitaji 3.84 x 0.5 = 1.92A

Kwa hivyo kwa kuchukua margin usambazaji wa umeme uliopendekezwa ni 5V / 2A.

Hatua ya 6: Kuandaa Usambazaji wa Umeme

Ni rahisi sana kudhibiti ukanda wa LED wa WS2812B bila mizunguko ya ziada na vifaa vya discrete. Ikiwa unayo Arduino, umeme wa 5V na waya chache za kuruka basi unaweza kucheza nayo.

Kuandaa Usambazaji wa Umeme:

Nilitumia umeme uliodhibitiwa wa 5V / 2A kwa kuendesha LED za NeoPixel.

Tunahitaji muunganisho wa GND mbili: moja kwa mkanda wa LED na nyingine kwa Arduino. Kwa hivyo niliuza waya mbili kwa terminal hasi na waya moja kwa terminal nzuri ya jack ya DC.

Uunganisho wa Arduino:

Uunganisho wa Arduino ni rahisi sana.

Ukanda wa LED DIN -> Arduino D6

Ugavi wa Umeme GND -> Arduino GND

Ikiwa unatumia usambazaji wa umeme wa nje kuwezesha ukanda wa LED na Arduino, basi lazima uunganishe usambazaji wa 5V kwenye pini ya Arduino 5V.

Mazoea mazuri kulingana na Adafruit:

1. Kuongeza capacitor kubwa (1000 µF, 6.3V au zaidi) katika vituo + na -. Hii inazuia msukumo wa awali wa sasa kuharibu saizi.

2. Kuongeza kipinzani cha 300 hadi 500 Ohm kati ya pini ya data ya microcontroller na pembejeo ya data kwenye NeoPixel ya kwanza inaweza kusaidia kuzuia spikes za voltage ambazo zinaweza kuharibu pikseli yako ya kwanza. Tafadhali ongeza moja kati ya Micro yako na NeoPixels.

3. Unapounganisha NeoPixels na chanzo chochote cha nguvu ya moja kwa moja au mdhibiti mdogo, Daima unganisha NCHI (-) KABLA YA KITU KINGINE. Kinyume chake, ondoa ardhi wakati wa kutenganisha.

Hatua ya 7: Kuendesha Nex Matrix ya 8x8

Matrix ya LED ina LED za RGB 64 ambazo hutumia dereva wa WS8211. Kila pikseli inashughulikiwa kibinafsi na utahitaji pini moja tu ya Arduino kudhibiti LED zote.

Kwenye upande wa nyuma wa tumbo kuna bandari mbili: Ingizo (3pini) na Pato (3pini).

Bandari ya kuingiza imeunganishwa na Usambazaji wa umeme wa nje wa Arduino na 5V. Uunganisho unafuata

Matrix Arduino

DIN D6

GND GND

Ugavi wa Nguvu ya Matrix

5V- 5V

GNDGND

Kumbuka: Haupaswi kusahau kuunganisha GND ya usambazaji wa umeme na Arduino.

Sasa wezesha mzunguko na pakia msimbo ili uangalie michoro chache. Nimeweka mwangaza wa LEDs kwa karibu 30%.

Msimbo wa Arduino:

Nambari na maktaba zimeambatanishwa kwenye faili ya zip. Ipakue Unaweza kutazama video kujua jinsi ya kutumia Programu.

Hatua ya 8: Kuendesha Flexible 8X32 WS2812 RGB MATRIX

Matrix ya 8x32 Flexible ni nzuri sana. Niliiamuru kutoka Sparkfun. Unaweza kuunda michoro, michezo, au hata kuiingiza kwenye mradi wa kufurahisha wa-e. Juu ya hayo yote, shukrani kwa msaada wake rahisi, hii Matrix ya LED inaweza kuinama na kuinama ili kutoshea karibu na uso wowote wa kukaba.

Uunganisho na arduino ni sawa na matrix / Ukanda mwingine wa LED ya NeoPixel.

Matrix kuja na waya za mwisho, kwa hivyo hakuna haja ya kutengeneza.

Njano: GND

Nyekundu: + 5V

Kijani: Takwimu

Ikiwa ulifurahiya nakala hii, usisahau kuipitisha! Nifuate kwa miradi na maoni zaidi ya DIY. Asante !!!