NeoPixel / WS2812 RGB светодиодты бастау: 8 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

[Бейнені ойнату]

Бұл нұсқаулықта біз адрестік RGB жарық диоды (WS2812) туралы немесе Adafruit NeoPixel атауымен танысамыз. NeoPixel - бұл сақиналар, жолақтар, тақталар мен пульсті таяқшалар, түрлі -түсті миниатюралық жарық диодтар. Олар тізбектей ауысады, сондықтан сіз NeoPixels -тің ұзын сызығын біріктіріп, жарықдиодтардың шексіз тізбегін құра аласыз. Сіз бұл жарықдиодты жолақтарды кез келген жобаңызға күрделі жарық эффектілерін қосу үшін пайдалана аласыз.

Сіз менің барлық жобаларымды мына жерден таба аласыз:

Олар 5050 (5мм х 5мм) шағын бумасымен бірге келеді, оның құрамына үш жарық диоды (Қызыл, Жасыл және Көк) және интеграцияланған драйвер чипі (WS2811) кіреді. Барлық үш жарық диодының күйін, жарықтығын және түсін бақылау үшін бір ғана дерек енгізу қажет. Деректерді шығару түйреуішін келесі жолақтардың деректерді енгізу түйреуішіне қосу арқылы светодиодтарды теориялық түрде ерікті ұзындыққа тізбекке қосуға болады.

RGB мәндерінің комбинациясымен (0 - 255) кез келген түсті өңдеуге болады, сондықтан басқарылатын RGB жарық диоды әмбебап жарық диоды болып табылады.

1 -қадам: Қолданылатын бөлшектер мен құралдар

Бөлшектер:

1. 8 x 8 Neo Matrix (Banggood)

2. Arduino Uno (Amazon)

3. 5В /2А қуат көзі (Amazon)

4. DC Jack (Amazon)

5. Jumper Wires (Amazon)

6. 8 x 32 WS2812 икемді матрицасы (Sparkfun)

Құралдар:

1. Пісіру үтігі (Амазонка)

2. Сым кескіш / айырғыш (Amazon)

2 -қадам: RGB жарық диодты жолағының түрі

RGB светодиодты жолақтардың 2 негізгі түрі бар: аналогтық жолақ және сандық жолақ

1. Аналогтық жолақ:

Жолақтардағы барлық светодиодтар параллель жалғанған, сондықтан ол үш түсті жарықдиодты сияқты жұмыс істейді, сіз барлық жолақтарға белгілі бір түс орната аласыз, оларды пайдалану өте қарапайым және қымбат емес, бірақ бұл түрдегі шектеулер Жарық диодты жолақтар - бұл жеке жарықдиодты түстерді басқару мүмкін емес.

Бұл жолақтардың әрқайсысында сіз алдымен (солдан оңға қарай) жарық диодты, одан кейін SMD резисторын көресіз.

2. Сандық жолақ:

Сандық жолақ - бұл әр жарықдиодты жеке -жеке шешуге және басқаша жұмыс істеуге. Оларда әр жарық диоды үшін чип бар, жолақты пайдалану үшін чиптерге цифрлық кодталған деректерді жіберу керек. Чиптің қосымша күрделілігіне байланысты олар қымбатырақ.

Деректер бағытын көрсететін көрсеткілерге назар аударыңыз. Егер жолақты кері бағытта қоссаңыз, ол жұмыс істемейді.

3 -қадам: адрестелетін RGB жарықдиодты жолақтың түрлері

Адресативті жарықдиодты WS2801, WS2811, WS2812 немесе WS2812B сияқты әр түрлі модельдік нөмірлері бар. Егер сіз светодиодтың бұл түрімен жаңадан таныс болсаңыз, олардың арасында шатасып қалуыңыз мүмкін, сондықтан алдымен оларды анықтауға рұқсат етіңіз. Негізінде WS2801 және WS2811 - бұл ең көп 3 жарықдиодты басқара алатын IC атауы. WS2812 - бұл WS2811 IC 5050 RGB жарықдиодты жарықдиодты пакетке тікелей кіріктірілген жақсартылған нұсқа. Ең соңғы үлгі - WS2812B.

Бұл оқулықта біз WS2812B соңғы үлгісін қолданамыз.

Сурет көзі: Adafruit, Sparkfun, Polou

4 -қадам: WS2801 және WS2811 / WS2812 түйреуіштері

WS2801 үлгісінде 4 кіріс түйреуіші бар (Vcc, GND, Data, Clock), ал WS2811 мен WS2812 модельінде тек 3 түйреуіш бар.

(Vcc, GND және деректер)

PIN коды - WS2801

5V -> Қуат (+5V)

CI -> Сағат сигналының кірісі

CO -> Сағат сигналының шығысы

DI -> Деректерді енгізу

DO -> Деректерді шығару

GND -> Жер

PIN коды WS2812

5V -> Қуат (+5V) CI -> N/A

CO -> Жоқ

DI -> Деректерді енгізу

DO -> Деректерді шығару

GND -> Жер

5 -қадам: Қуат көзі

Жарықдиодты жолақтардың кез келген жобасын бастамас бұрын, бірінші кезекте электрмен жабдықтау туралы ойлану керек, осы RGB светодиодтарының бірінде 3 жарық диоды бар (қызыл, көк және жасыл). Біз білеміз, бір жарық диодты 20 мА ток ең жоғары жарықтылықта қабылдайды, сондықтан бір ғана WS2812 жарық диоды 3 x 20mA = 60mA максималды жарықтықта - ақ түске түсіре алады.

Мен тікелей Arduino арқылы жүгіре аламын ба?

Жауап тек ЖОҚ. Бүкіл жолаққа қажетті ток мөлшері сіздің Arduino басқара алатыннан әлдеқайда көп болады.

Ол үшін сізге бөлек реттелетін қуат көзі қажет. Қуат көзі дұрыс кернеуді қамтамасыз етуі керек және жеткілікті ток бере алады. WS2812 жолақтарының көпшілігінде жұмыс кернеуі тұрақты 5 вольтты құрайды.

Мысалы: WS2812 8 x 8 матрицасы үшін (64 жарықдиодты) максималды жарықтыққа (Ақ түс) орнатылған барлық светодиодтарда 64 x 60mA = 3840 мА (3,84 А) қажет. Бірақ максималды өмір сүру үшін жарықты азайтыңыз.

Мен жарықтылықты 50 %төмен қоюға кеңес бере аламын. Сондықтан сізге 3,84 x 0,5 = 1,92A қажет

Біршама маржа алу арқылы ұсынылатын қуат көзі 5В / 2А.

6 -қадам: Қуат көзін дайындау

Қосымша схемасыз және дискретті компоненттерсіз WS2812B жарықдиодты жолағын басқару өте оңай. Егер сізде Arduino, 5В қуат көзі және бірнеше секіргіш сымдар болса, онымен ойнауға болады.

Қуат көзін дайындау:

Мен NeoPixel светодиодтарын іске қосу үшін 5V/2A реттелетін қуат көзін қолдандым.

Бізге екі GND қосылымы қажет: біреуі жарық диодты жолаққа, екіншісі Arduino -ға, сондықтан мен екі сымды теріс терминалға және бір сымды тұрақты ток ұясының оң терминалына дәнекерледім.

Arduino қосылымы:

Arduino қосылымы өте оңай.

Жарықдиодты жолақ DIN -> Arduino D6

Қуат көзі GND -> Arduino GND

Егер сіз жарықдиодты жолақты да, Arduino -ны да қуаттандыру үшін сыртқы қуат көзін пайдалансаңыз, онда сіз 5В кернеуін Arduino 5V түйреуішіне қосуыңыз керек.

Adafruit бойынша жақсы тәжірибелер:

1. + және - терминалдарына үлкен конденсаторды қосу (1000 мкФ, 6.3В немесе одан жоғары). Бұл токтың бастапқы ағынының пикселдерге зақым келтіруіне жол бермейді.

2. Микроконтроллердің деректер түйрегіші мен бірінші NeoPixel -дегі деректердің арасына 300 -ден 500 Ом -ға дейінгі резисторды қосу сіздің бірінші пиксельді зақымдауы мүмкін кернеудің көтерілуін болдырмауға көмектеседі. Micro және NeoPixels арасында біреуін қосыңыз.

3. NeoPixels -ті кез келген ток көзіне немесе микроконтроллерге қосқанда, ЕРБІРДІҢ АЛДЫНДА ӘРҚАШАН GROUND (-) БАЙЛАНЫҢЫЗ. Керісінше, бөлу кезінде жерді соңғы рет ажыратыңыз.

7 -қадам: 8x8 нео матрицасын жүргізу

Жарықдиодты матрицада WS8211 драйверін қолданатын 64 RGB светодиоды бар. Әр пиксель жеке адрестеледі және барлық жарықдиодты басқару үшін сізге тек бір Arduino түйрегіші қажет болады.

Матрицаның артқы жағында екі порт бар: кіріс (3 түйреуіш) және шығыс (3 істікшелі).

Кіріс порты Arduino және 5V сыртқы қуат көзіне қосылады

Матрица Ардуино

DIN D6

GND GND

Матрицалық қуат көзі

5В- 5В

GNDGND

Ескертпе: қуат көзінің де, Arduino да GND қосуды ұмытпау керек.

Енді бірнеше анимацияны көру үшін тізбекті қосыңыз және кодты жүктеңіз. Мен жарық диодтардың жарықтығын шамамен 30%-ға қойдым.

Arduino коды:

Код пен кітапханалар zip файлына қосылады, оны жүктеп алыңыз. Бағдарламаны қалай пайдалану керектігін білу үшін бейнені қарай аласыз.

8 -қадам: икемді 8X32 WS2812 RGB MATRIX жүргізу

8x32 икемді матрица өте керемет, мен оны Sparkfun -дан тапсырыс бердім. Сіз анимациялар, ойындар жасай аласыз немесе оларды электронды тоқыма қызықты жобасына қосуға болады. Оның үстіне, оның икемді тірегінің арқасында, бұл LED матрицасы кез келген қисық бетке сәйкес келу үшін бүгілуі мүмкін.

Arduino -мен байланыс басқа NeoPixel жарық диодты матрицасына / жолағына ұқсас.

Матрица терминалды сымдармен келеді, сондықтан дәнекерлеудің қажеті жоқ.

Сары: GND

Қызыл: +5В

Жасыл: деректер

Егер сізге бұл мақала ұнаған болса, оны жіберуді ұмытпаңыз! Басқа DIY жобалары мен идеялары үшін мені қадағалаңыз. Рақмет сізге !!!