NeoPixel / WS2812 RGB LED ilə işə başlama: 8 addım (şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:47

[Videonu Oxu]

Bu Təlimat kitabında, ünvanlı RGB LED (WS2812) və ya xalq arasında Adafruit NeoPixel olaraq bilinənləri araşdıracağıq. NeoPixel, rəngarəng miniatür LED -lərdən ibarət üzüklər, zolaqlar, lövhələr və çubuqlar ailəsidir. Bunlar bir -birinin ardınca zəncirlə bağlana bilər, buna görə uzun bir NeoPixels xəttini birlikdə LED -lərin sonsuz bir simini yaratmaq üçün proqramlaşdıra bilərsiniz. Layihənizdən hər hansı birinə kompleks işıqlandırma effektləri əlavə etmək üçün bu LED şeritlərdən istifadə edə bilərsiniz.

Bütün layihələrimi https://www.opengreenenergy.com/ saytında tapa bilərsiniz.

Üç parlaq LED (Qırmızı, Yaşıl və Mavi) və inteqrasiya olunmuş sürücü çipi (WS2811) olan kiçik 5050 (5mm x 5mm) səthə montaj paketi ilə gəlir. Üç LED -in vəziyyətini, parlaqlığını və rəngini idarə etmək üçün yalnız bir məlumat girişi lazımdır. Məlumat çıxış pinini növbəti zolaqların məlumat giriş pininə bağlayaraq, LED -ləri nəzəri olaraq ixtiyari uzunluğa bağlamaq mümkündür.

RGB dəyərlərinin birləşməsi ilə (0 - 255) demək olar ki, istənilən rəngi yarada bilərsiniz, buna görə də idarə olunan bir RGB LED universal bir LEDdir.

Addım 1: İstifadə olunan hissələr və alətlər

Parçalar:

1. 8 x 8 Neo Matrix (Banggood)

2. Arduino Uno (Amazon)

3. 5V /2A Güc Təchizatı (Amazon)

4. DC Jack (Amazon)

5. Jumper Telləri (Amazon)

6. 8 x 32 Çevik WS2812 Matrix (Sparkfun)

Alətlər:

1. Lehimləmə Dəmiri (Amazon)

2. Tel kəsici / soyucu (Amazon)

Addım 2: RGB LED şeridi növü

RGB LED şeridin 2 əsas növü var: Analog zolaq və Rəqəmsal Şerit

1. Analog şerit:

Şeridlərdəki bütün LEDlər paralel olaraq bağlanır, buna görə də tək böyük üç rəngli LED kimi hərəkət edir. Bütün şeritlərə / iplərə xüsusi bir rəng təyin edə bilərsiniz. İstifadəsi çox asandır və ucuzdur, lakin bu tipdə məhdudiyyət var. LED şeritləri, fərdi LED rənglərini idarə edə bilməməyinizdir.

Bu zolaqların hər birində əvvəlcə LED (soldan sağa), sonra isə SMD rezistoru görəcəksiniz.

2. Rəqəmsal zolaq:

Rəqəmsal bir zolaq, hər bir LED -ə fərdi olaraq müraciət etməyiniz və fərqli bir şəkildə işləməyinizdir. Hər bir LED üçün bir çip var, zolaqdan istifadə etmək üçün rəqəmsal olaraq kodlanmış məlumatları çiplərə göndərməlisiniz. Çipin əlavə mürəkkəbliyi səbəbindən daha bahalıdır.

Məlumat istiqamətini göstərən oxlara diqqət yetirin. Zolağı tərs istiqamətə bağlasanız işləməyəcək.

Addım 3: Ünvanlı RGB LED Şerit növləri

Ünvanlı LED, WS2801, WS2811, WS2812 və ya WS2812B kimi fərqli model nömrələri ilə gəlir. Əgər bu tip LED -lərlə yeni tanışsınızsa, aralarında qarışıqlıq yarada bilər. Əsasən WS2801 və WS2811, maksimum 3 LED -i idarə edə bilən IC -nin adıdır. Ancaq WS2812, WS2811 IC -nin birbaşa 5050 RGB LED paketinə birləşdirildiyi təkmilləşdirilmiş bir versiyadır. Ən son model WS2812B -dir.

Bu dərslikdə ən son WS2812B modelindən istifadə edəcəyik.

Şəkil mənbəyi: Adafruit, Sparkfun, Polou

Addım 4: WS2801 və WS2811 / WS2812 Pins

WS2801 modelində 4 giriş pimi (Vcc, GND, Data, Clock), WS2811 və WS2812 modelində isə cəmi 3 pin var

(Vcc, GND və Məlumat)

PIN - WS2801

5V -> Güc (+5V)

CI -> Saat siqnalının girişi

CO -> Saat siqnalının Çıxışı

DI -> Məlumat Giriş

DO -> Məlumat Çıxışı

GND -> Torpaq

PIN WS2812

5V -> Güc (+5V) CI -> Yox

CO -> Yox

DI -> Məlumat Giriş

DO -> Məlumat Çıxışı

GND -> Torpaq

Addım 5: Enerji təchizatı

Hər hansı bir LED şeridi layihəsinə başlamazdan əvvəl düşünmək lazım olan ilk şey Güc Təchizatıdır. Bu RGB LED -lərdən biri 3 LED (Qırmızı, Mavi və Yaşıl) ehtiva edir. Tək bir LED -in ən yüksək parlaqlıqda təxminən 20mA cərəyan çəkdiyini bilirik. Belə ki, tək WS2812 LED maksimum parlaqlıqda 3 x 20mA = 60mA çəkə bilər - ağ.

Birbaşa Arduino ilə qaça bilərəmmi?

Cavab sadəcə YOXdur. Bütün zolaq üçün lazım olan cərəyan miqdarı Arduino -nun idarə edə biləcəyindən qat -qat çox olacaq.

Bunun üçün ayrıca tənzimlənən bir enerji təchizatına ehtiyacınız var, enerji təchizatı düzgün gərginliyi təmin etməli və kifayət qədər cərəyan verməlidir. WS2812 zolaqlarının çoxunda işləmə gərginliyi 5 volt DC -dir.

Misal: WS2812 8 x 8 matris (64 LED) üçün maksimum parlaqlığa (Ağ Rəng) qoyulmuş bütün LEDlərdə 64 x 60mA = 3840 mA (3.84 A) lazımdır. Ancaq məsləhət görülmür, maksimum ömrü əldə etmək üçün parlaqlığı aşağı saxlayın.

Parlaqlığın 50 %-dən aşağı olmasını məsləhət görürəm. Buna görə 3.84 x 0.5 = 1.92A lazımdır

Bir az marj alaraq tövsiyə olunan enerji təchizatı 5V / 2A -dır.

Addım 6: Güc Təchizatının Hazırlanması

WS2812B LED şeridini əlavə dövrə və ayrı -ayrı komponentlər olmadan idarə etmək çox asandır. Bir Arduino, 5V enerji təchizatı və bir neçə keçid teliniz varsa, onunla oynaya bilərsiniz.

Enerji təchizatının hazırlanması:

NeoPixel LED -lərini işlətmək üçün 5V/2A tənzimlənən enerji təchizatı istifadə etdim.

İki GND bağlantısına ehtiyacımız var: biri LED şeridinə, digəri Arduino -ya, buna görə iki teli mənfi terminala və bir teli DC yuvasının müsbət terminalına lehimlədim.

Arduino Bağlantısı:

Arduino bağlantısı çox asandır.

LED şeridi DIN -> Arduino D6

Enerji təchizatı GND -> Arduino GND

Həm LED şeridinə, həm də Arduinoya enerji vermək üçün xarici enerji təchizatı istifadə edirsinizsə, 5V təchizatı Arduino 5V pininə bağlamalısınız.

Adafruit -ə görə yaxşı təcrübələr:

1. + və - terminallarına böyük bir kondansatör (1000 µF, 6.3V və ya daha yüksək) əlavə etmək. Bu, cərəyanın ilkin hərəkətinin piksellərə zərər verməsinin qarşısını alır.

2. Mikrodenetleyicinizin məlumat pimi ilə ilk NeoPixel üzərindəki məlumat girişi arasına 300-500 Ohm müqavimətçi əlavə etmək, əks halda ilk pikselinizə zərər verə biləcək gərginlik sıçrayışlarının qarşısını almağa kömək edə bilər. Zəhmət olmasa mikro və NeoPixelləriniz arasında birini əlavə edin.

3. NeoPixelləri hər hansı bir canlı enerji mənbəyinə və ya mikrokontrolöre bağlayarkən, HƏR ZAMAN BAŞQADAN ƏVVƏL BAĞLAYIN (-). Əksinə, ayırarkən sonuncu dəfə torpağı ayırın.

Addım 7: 8x8 Neo Matrix Sürmə

LED matrisində WS8211 sürücüsünü istifadə edən 64 RGB LED var. Hər bir piksel fərdi olaraq ünvanlanır və bütün LED -ləri idarə etmək üçün yalnız bir Arduino pininə ehtiyacınız olacaq.

Matrisin arxa tərəfində iki liman var: Giriş (3 pin) və Çıxış (3 pin).

Giriş portu Arduino və 5V xarici enerji təchizatı ilə əlaqələndirilir

Matrix Arduino

DIN D6

GND GND

Matrix Güc Təchizatı

5V- 5V

GNDGND

Qeyd: GND -ni həm enerji təchizatı, həm də Arduino -ya bağlamağı unutmamalısınız.

İndi dövrəni gücləndirin və bir neçə animasiyanı izləmək üçün kodu yükləyin. LEDlərin parlaqlığını təxminən 30%olaraq təyin etdim.

Arduino Kodu:

Kod və kitabxanalar zip faylına əlavə olunur. Yükləyin. Proqramı necə istifadə edəcəyinizi bilmək üçün videoya baxa bilərsiniz.

Addım 8: Çevik 8X32 WS2812 RGB MATRIX Sürmə

8x32 Flexible matrix olduqca gözəldir, onu Sparkfun -dan sifariş etdim. Animasiyalar, oyunlar yarada və hətta əyləncəli bir e-tekstil layihəsinə daxil edə bilərsiniz. Bütün bunlara əlavə olaraq, çevik dəstəyi sayəsində bu LED Matrix demək olar ki, hər hansı bir əyri səthə uyğun olaraq əyilə və əyilə bilər.

Arduino ilə əlaqə digər NeoPixel LED matrisinə bənzəyir.

Matrix terminal telləri ilə gəlir, buna görə lehimləməyə ehtiyac yoxdur.

Sarı: GND

Qırmızı: +5V

Yaşıl: Məlumat

Bu məqaləni bəyənmisinizsə, paylaşmağı unutmayın! Daha çox DIY layihələri və fikirləri üçün məni izləyin. Çox sağ ol !!!