Aan die gang met NeoPixel / WS2812 RGB LED: 8 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

[Speel video]

In hierdie Instructable gaan ons kyk na die aanspreekbare RGB LED (WS2812) of in die volksmond bekend as Adafruit NeoPixel. NeoPixel is 'n gesin van ringe, stroke, borde en stokke pulserende, kleurvolle miniatuur LED's. Dit kan van die een na die ander gekoppel word, sodat u 'n lang reeks NeoPixels saam kan aanskakel en programmeer om 'n eindelose reeks LED's te vorm. U kan hierdie LED -stroke gebruik om komplekse beligtingseffekte by u projek te voeg.

U kan al my projekte vind op:

Dit kom met 'n klein pakket van 5050 (5 mm x 5 mm) op die oppervlak wat drie helder LED's (rooi, groen en blou) en 'n geïntegreerde bestuurderskyfie (WS2811) bevat. Dit benodig slegs een data -invoer om die toestand, helderheid en kleur van al die drie LED's te beheer. Deur die data -uitvoerpen aan die data -invoerpen van die volgende stroke te koppel, is dit moontlik om die LED's teoreties arbitrêr te ketting.

Met kombinasies van RGB -waardes (0 - 255) kan u omtrent elke kleur weergee, dus in 'n sekere sin is 'n beheerbare RGB -LED 'n universele LED.

Stap 1: Onderdele en gereedskap wat gebruik word

Dele:

1. 8 x 8 Neo Matrix (Banggood)

2. Arduino Uno (Amazon)

3. 5V /2A kragtoevoer (Amazon)

4. DC -aansluiting (Amazon)

5. Jumper Wires (Amazon)

6. 8 x 32 buigsame WS2812 -matriks (Sparkfun)

Gereedskap:

1. Soldeerbout (Amazon)

2. Wire Cutter / Stripper (Amazon)

Stap 2: Soort RGB LED -strook

Daar is twee hoofsoorte RGB LED -strook: analoog strook en digitale strook

1. Analoog strook:

Al die LED's in die stroke is parallel aan mekaar gekoppel, so dit werk soos 'n enkele groot drie-kleur LED. Jy kan 'n spesifieke kleur op die hele stroke / snare stel. Hulle is baie maklik om te gebruik en goedkoop, maar die beperking in hierdie tipe LED -stroke is dat u nie die kleure van die individuele LED kan beheer nie.

Op elkeen van hierdie stroke sien u (van links na regs) eers die LED, gevolg deur 'n SMD -weerstand.

2. Digitale strook:

'N Digitale strook is dat u elke LED afsonderlik aanspreek en op 'n ander manier werk. Hulle het 'n chip vir elke LED, om die strook te gebruik, moet u digitaal gekodeerde data na die skyfies stuur. As gevolg van die ekstra kompleksiteit van die chip, is dit duurder.

Let op die pyle wat die datarigting aandui. As u die strook in omgekeerde rigting verbind, sal dit nie werk nie.

Stap 3: Tipes adresseerbare RGB LED -strook

Adresbare LED's het verskillende modelnommers, soos WS2801, WS2811, WS2812 of WS2812B. As u nuut is in hierdie tipe LED's, kan u onder hulle verwar word, sodat ons dit eers kan identifiseer. Eintlik is WS2801 en WS2811 die naam van die IC wat maksimum 3 LED's kan beheer. WS2812 is egter 'n verbeterde weergawe waarin 'n WS2811 IC direk in 'n 5050 RGB LED -pakket geïntegreer is. Die mees onlangse model is WS2812B.

In hierdie handleiding gebruik ons die nuutste model WS2812B.

Beeldbron: Adafruit, Sparkfun, Polou

Stap 4: WS2801- en WS2811 / WS2812 -penne

Die WS2801 -model het 4 invoerpenne (Vcc, GND, Data, Clock), terwyl die WS2811- en WS2812 -model slegs 3 penne het

(Vcc, GND en data)

PIN - WS2801

5V -> Krag (+5V)

CI -> Kloksignaalinvoer

CO -> Kloksignaaluitset

DI -> Data -invoer

DOEN -> Data -uitvoer

GND -> Grond

PIN WS2812

5V -> Krag (+5V) CI -> Nvt

CO -> Nvt

DI -> Data -invoer

DOEN -> Data -uitvoer

GND -> Grond

Stap 5: Kragtoevoer

Voordat u met 'n LED -strookprojek begin, is die eerste ding waaraan u moet dink, Power Supply. Een van hierdie RGB LED's bevat 3 LED's (rooi, blou en groen). Ons weet dat 'n enkele LED ongeveer 20mA stroom op sy hoogste helderheid trek, so 'n enkele WS2812 LED kan 3 x 20mA = 60mA trek by maksimum helderheid - wit.

Kan ek direk deur Arduino hardloop?

Die antwoord is eenvoudig NEE. Aangesien die hoeveelheid stroom wat vir die hele strook benodig word, veel meer sal wees as wat u Arduino kan hanteer.

U benodig 'n aparte gereguleerde kragtoevoer. Die kragtoevoer moet die korrekte spanning verskaf en voldoende stroom kan verskaf. In die meeste WS2812 -stroke is die werkspanning 5 volt DC.

Voorbeeld: Vir WS2812 8 x 8 matriks (64 LED's) benodig u 64 x 60mA = 3840 mA (3,84 A) by al die LED's wat ingestel is op die maksimum helderheid (wit kleur). Maar dit is nie raadsaam nie; hou die helderheid laer om die maksimum lewensduur te verkry.

Ek kan aanbeveel om die helderheid onder 50 %te stel. U benodig dus 3,84 x 0,5 = 1,92A

Die aanbevole kragtoevoer is dus 5V / 2A deur 'n marge te neem.

Stap 6: Voorbereiding van die kragtoevoer

Dit is baie maklik om die WS2812B LED -strook te beheer sonder ekstra stroombane en diskrete komponente. As u 'n Arduino, 5V -kragtoevoer en 'n paar springdrade het, kan u daarmee speel.

Voorbereiding van die kragtoevoer:

Ek het 'n 5V/2A gereguleerde kragtoevoer gebruik om die NeoPixel LED's te bestuur.

Ons benodig twee GND -verbindings: een aan die LED -strook en 'n ander aan die Arduino, so ek het twee drade aan die negatiewe aansluiting en een draad aan die positiewe aansluiting van die DC -aansluiting gesoldeer.

Arduino -verbinding:

Die Arduino -verbinding is baie maklik.

LED Strip DIN -> Arduino D6

Kragtoevoer GND -> Arduino GND

As u die eksterne kragtoevoer gebruik om beide die LED -strook en Arduino aan te dryf, moet u die 5V -voeding aan die Arduino 5V -pen koppel.

Goeie praktyke volgens Adafruit:

1. Voeg 'n groot kapasitor (1000 µF, 6.3V of hoër) oor die + en - terminale. Dit verhoed dat die aanvanklike stroomstroom die pixels beskadig.

2. As u 'n weerstand van 300 tot 500 Ohm byvoeg tussen die data -pen van u mikrobeheerder en die data -invoer op die eerste NeoPixel, kan u spanningstygings voorkom wat u eerste pixel andersins kan beskadig. Voeg een tussen u mikro- en NeoPixels by.

3. As NeoPixels aan enige lewendige kragbron of mikrobeheerder gekoppel word, KONTAK ALTYD GROND (-) VOOR ALLES ANDERS. Omgekeerd, ontkoppel die grond laas wanneer dit skei.

Stap 7: Bestuur 'n 8x8 Neo Matrix

Die LED -matriks bevat 64 RGB -LED's wat die WS8211 -bestuurder gebruik. Elke pixel kan individueel aangespreek word, en u benodig slegs een Arduino -pen om al die LED's te beheer.

Aan die agterkant van die matriks is daar twee poorte: Input (3 pins) en Output (3 pins).

Die ingangspoort is gekoppel aan die Arduino en 5V eksterne kragtoevoer. Die aansluiting volg

Matriks Arduino

DIN D6

GND GND

Matrix -kragtoevoer

5V- 5V

GNDGND

Opmerking: u moet nie vergeet om die GND van beide die kragtoevoer en Arduino aan te sluit nie.

Skakel nou die kring aan en laai die kode op om na enkele animasies te kyk. Ek het die helderheid van die LED's op ongeveer 30%gestel.

Arduino -kode:

Die kode en biblioteke is in die zip -lêer aangeheg. Laai dit af. U kan na die video kyk om te weet hoe u die sagteware kan gebruik.

Stap 8: Bestuur 'n buigsame 8X32 WS2812 RGB MATRIX

Die 8x32 Flexible matrix is redelik cool, ek het dit by Sparkfun bestel. U kan animasies, speletjies skep of selfs in 'n prettige e-tekstielprojek inkorporeer. Boonop kan hierdie LED Matrix danksy die buigsame agterkant gebuig en gebuig word om op byna elke krom oppervlak te pas.

Die verbinding met arduino is soortgelyk aan die ander NeoPixel LED -matriks / strook.

Die Matrix het terminale drade, dus hoef u nie te soldeer nie.

Geel: GND

Rooi: +5V

Groen: Data

As u hierdie artikel geniet het, moenie vergeet om dit deur te gee nie! Volg my vir meer selfdoenprojekte en idees. Dankie !!!