Кез келген жоба үшін ең жақсы RGB светодиодтары (WS2812, Aka NeoPixels): 6 қадам (суреттермен)

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

Біз светодиодтармен жұмыс жасағанда, біз олардың күйін (қосуды/өшіруді), жарықтығын және түсін бақылауды жиі ұнатамыз. Мұны істеудің көптеген әдістері бар, бірақ олардың ешқайсысы WS2812 RGB жарықдиодты шамасы сияқты ықшам шешім емес. Шағын 5мм х 5мм пакетте WS2812 3 жарықдиодты күйін, жарықтығы мен түсін бақылау үшін бір ғана деректерді енгізуді қажет ететін 3 аса жарық диодты (Қызыл, Жасыл және Көк) және ықшам драйвер тізбегін (WS2811) қамтиды.. 3 светодиодты басқару үшін бір ғана деректер желісі қажет болғандықтан, WS2811 байланысымен өте дәл уақытты қажет етеді. Осы себепті нақты уақыттағы микроконтроллер қажет (мысалы, AVR, Arduino, PIC). Өкінішке орай, Linux негізіндегі микрокомпьютер немесе Netduino немесе Basic Stamp сияқты интерпретацияланған микроконтроллер қажетті уақыт дәлдігін қамтамасыз ете алмайды. Сонымен, осы нұсқаулықта мен Arduino Uno көмегімен осы жарық диодтардың біреуін орнату және басқару процесін өтемін. Содан кейін мен керемет жарықтандыру дисплейі үшін олардың бірнешеуін қосу қаншалықты оңай екенін көрсетемін! Күрделілік деңгейі: Бастаушы Аяқталу уақыты: 10-15 минут

1 -қадам: материалдар тізімі

Бұл керемет RGB светодиодты 5050 (5мм х 5мм) қаптамада жеткізіледі, ол 6 тақтасы бар, олар сынғыш тақтаға дәнекерлеуге оңай. Қосылатын жалғыз қосымша компонент-ажырату конденсаторы болғандықтан, WS2812 RGB светодиодының түсі мен жарықтығын басқарудың ең жақсы шешімін ұсынады. Кірістірілген тұрақты токты жарықдиодты драйвер (WS2811) екі себеп бойынша өте пайдалы: - Тұрақты ток ~ 18mA, кернеу өзгерсе де, әрбір жарықдиодты жетектейді. - Қуат көзі мен светодиодтар арасында ток шектейтін резисторларды (дроссельдік резисторларды) қосудың қажеті жоқ. Бізге RGB светодиодтарының бір емес, тұтас жиынтығынан тұратын керемет жарықтандыру дисплейін құру үшін Power, Ground және 1 Control Input қамтамасыз ететін өте қарапайым дизайн қажет. Дұрыс! Осы светодиодтардың біреуінің Data Out түйреуішін, екіншісінің Data In істігіне қосу арқылы біз екеуін де бір басқару кірісі арқылы дербес басқара аламыз! Егер мұны қалай жасау керектігі түсініксіз болса, алаңдамаңыз, нұсқаулықтың соңында сіз WS2812 -ді қалаған жобаңызға қосуға дайын боласыз! Бұл нұсқаулық үшін біз мынаны қолданамыз: Материалдар: 3 x WS2812 RGB светодиоды (кішкене сынғыш тақтаға алдын ала дәнекерленген) 1 x дәнекерленген тақтаның қатты ядролы сымы (әр түрлі түстер; 28 AWG) 1 x Arduino Uno R3 1 x Ажыратқыш түйіспелі коннектор, 0,1 дюймдік, 8 істікшелі ер (тік бұрышты) 1 x істікшелі қосқыш, 0,1 дюймдік қадам, 8 істікшелі аналық (оң жақ бұрышты) 1 x үзіліс істікшелі қосқыш, 0,1 дюймдік, 8 істікшелі MaleTools: ДК USB A/B кабельдік сымдарды тазартқыш дәнекерлеуші Ескертулер: Сіздің жобаңызға байланысты, WS2812 RGB светодиодтары әрқайсысы шамамен 0,40 доллар тұратын тақтасыз қол жетімді, бірақ алдын ала дәнекерленген опцияның ыңғайлылығы қарапайым қосымшалар үшін тартымды.

2 -қадам: түйреуіштерді қосу

Алдыңғы қадамда көрсетілген барлық материалдармен WS2812 RGB жарықдиодты жарықтандыру өте оңай. Біріншіден, біз WS2812 сынғыш тақталарын дәнекерлемейтін тақтаға орналастыру үшін дайындағымыз келеді. Мұны істеу үшін біз әрбір 8 істікшелі жолақты 2 х 3 істікшелі бөліктерге бөлу үшін сым кескішті қолданамыз (жиі қолданылатын кескіш құралдар да жақсы жұмыс істейді). Есіңізде болсын, кесу сәл күрделі; Мен жиі екі еркек бастың арасындағы ойықты кесуге нұсқаулық ретінде қолдануға тырыстым, мен сақтауға арналған тақырыптан пластиктен тым көп қырқуды аяқтадым. Біз кесуді қажет ететін түйреуішті «құрбандыққа» шалу арқылы біз проблемадан мүлдем аулақ боламыз. Қысқыштың көмегімен біз түйреуішті кескіміз келетін жерден жұлып аламыз (бұл жағдайда 4 -ші және 8 -ші түйреуіш). Түйреуіштерді алып тастағаннан кейін біз бос бос тақырыптардың ортасын оңай кесеміз. Бұл әдіс әйелдік тақырыппен жақсы жұмыс істейді. Қажет және кесілгеннен кейін бізде 6 x 3 істікшелі тақырыптар болуы керек, яғни 2 x стандартты және 4 x тік бұрышты (2 x еркек, 2 x әйел). Дәнекерлеу үтігінің көмегімен біз енді түйреуіштерді үш сынғыш тақтаның әрқайсысына келесі жолмен қосамыз. Бір тақтада 2 x стандартты тақырып болуы керек, ал қалған екі тақтаның әрқайсысында 1 x тік бұрышты тақырып болуы керек. Стандартты түйреуіштері бар тақтаға біз түйреуіштерді тақтаның төменгі бетіне орналастырамыз (жарық диоды бар жерге қарама -қарсы жақ). Басқа екеуінде тік бұрышты тақырыптар (әр жыныстың біреуі) жоғарғы немесе төменгі бетке орналастырылуы мүмкін. Есіңізде болсын, ерлер мен әйелдердің тақырыптарын орналастыруда бір тақтадан екіншісіне дәйекті болу маңызды. Тақталарды бағдарлау үшін беттік конденсаторды қолдану пайдалы; Мұны сілтеме ретінде пайдалана отырып, ерлердің бастары конденсаторға ең жақын шетіне дейін дәнекерленуі керек. Түйреуіштер дәнекерленгеннен кейін біз олардың біреуін Arduino -ға қосуға дайынбыз!

3 -қадам: WS2812 Breakout тақтасын Arduino -ға қосу

Бұл қадамда біз Arduino мен WS2812 брендтік тақталарының бірі арасында қажетті байланыс орнатамыз. Осы мақсатта біз дәнекерлемейтін тақтаны және 3 х секіргішті қолданамыз. Егер сіз сым катушкасын қолдансаңыз, қазір әрқайсысы 4 дюйм болатын 3 бөлікті кесу уақыты. Енді біз WS2812 Breakout тақтасын (стандартты тақырыптары бар тақтаны) нан тақтасының бөлгішіне орналастыра аламыз. Arduino қуат көзінен де, USB -ден де ажыратылғандықтан, біз қосылымды жалғастырамыз. нұсқаулық ретінде біз Arduino -дан 5V және GND түйреуіштерін сәйкесінше WS2812 тақтасының VCC және GND түйреуіштеріне қосамыз, содан кейін Arduino -ның сандық жағындағы 8 істікті WS2812 тақтасының DI істігіне қосамыз. - бұл конденсаторға ең жақын орналасқан орталық түйреуіш. Енді біз өз бағдарламамызды Arduino -ға жүктеп, WS2812 жыпылықтауға дайынбыз!

4 -қадам: Arduino IDE көмегімен оны жыпылықтау

Менің ойымша, сіз Arduino IDE-ді компьютеріңізге орнатқансыз-Интернетте көптеген нұсқаулықтар бұл процесті жақсы түсіндіреді. Біздің Arduino -ға жүктеу керек бағдарламаны мына жерден жүктеуге болады. Біз Arduino IDE-ге жүктеу үшін микробағдарлама> мысалдар> праймер қалтасындағы primer.ino файлын екі рет шерте аламыз (1.0.5 нұсқасы үшін wirtten). Пакетте кодты құрастыру үшін қажетті кітапханалар бар, сондықтан қателіктер болмауы керек, егер сіз компиляциялау кезінде қиындықтар туындаса, түсініктеме беріңіз. Құралдар мәзірінің опциясын қолдана отырып Arduino тақтасының түрі мен USB портын таңдағаннан кейін кодты жүктеп салыңыз, сонда WS2812 қызыл, жасыл және көк арасында жыпылықтай бастайды. Бұл WS2812 RGB светодиодтарының ең жақсы ерекшелігі-бұл көптеген светодиоды бар ұзын жолақтар мен массивтерді жасау үшін оларды «ромашкамен» байланыстыруға болады. Келесі қадамда біз дәл осылай дайындаған 3 тақтамен жасаймыз.

5 -қадам: RGB светодиодтар жолағын жасау

Ендірілген жарықдиодты драйвер тізбегі (WS2811) тек бір деректер желісін (!) Қолдана отырып, бір жарық диодты келесіге «тізбектеп» қосуға мүмкіндік береді. Бір WS2812 деректер шығысын екіншісінің деректер кірісіне қосу арқылы біз Arduino -да 500 данаға дейінгі светодиодтар жиынтығының жарықтығы мен түсін басқара аламыз! Әрине, көптеген светодиодты басқару үшін кейбір ережелерді ескеру қажет: - Әр пиксель 60 мА дейін тартады (толық жарықтылықта ақ түс барлық жарықдиодты қосуды қажет етеді, әр сурет ~ 20 мА). - Arduino өзінің жедел жадысын 30 Гц жаңарту жиілігімен 500 светодиодты шығарады. - Екі тақтаны бір-бірімен байланыстыру үшін, рұқсат етілген ажырату 6 дюймді құрайды, бұл электр қуатының өшуін және деректердің бұзылуын болдырмайды. Осыны ескере отырып, біз барлық жарықдиодты 24-разрядты ажыратымдылықты қолдана отырып, жарықтылық деңгейінде, Батарея қуаты өзгерісінің өзгеруіне өте төзімді. Біз осы нұсқаулыққа дайындаған тақталарды «қызғалдақ тізбегіне» дейін екі тақтаның екінші ұшын еркек ұшынан аналық ұшына қосудан бастаймыз. бұрыштық тақырыптар. Содан кейін Arduino тақтасы Power мен USB-ден ажыратылған кезде, біз ерлі ұшты екі тақталы тізбектен дәнекерлемейтін тақтаға орналастырамыз. Мұндай туралауда тікелей тақтаның тақтасынан да, тізбектен де VCC және GND түйреуіштері болады. Біз екі тақталы тізбекті конденсаторға қарама-қарсы үшінші үзіліс тақтасының соңына орналастырамыз. А бәрі қосылғаннан кейін, біз Arduino IDE -ді өшіріп, мәтіндік редакторды қолданып, «#NUM_LEDS 1 анықтау» анықтамасын «NUM_LEDS 3 анықтау» етіп өзгерте аламыз. Тақтаны қуатқа және/немесе USB -ге қайта қосқаннан кейін біз жаңа бағдарламаны жүктей аламыз … және … BAM! Барлық үш светодиод дәл осылай жыпылықтауы керек!

6 -қадам: Қараңғылыққа, жарық болсын

Бұл нұсқаулық сізге кішкене сынғыш тақталарға алдын ала дәнекерленген WS2812 RGB жарықдиодты қалай қолдану керектігін көрсетті. Біз светодиодтардың жарықтығы мен түсін бақылау үшін Arduino қолдандық. Біраз көңіл көншітпеген нәрсе - біз қолданған код светодиодтардың қарқындылығы мен түсі бір мезетте жыпылықтады. Бұл жұмыс режимі осы пакетке енгізілген «ақылды» жарықдиодты драйвердің (WS2811) толық әлеуетін көрсетпейді. Сонымен, бастапқы кодқа келесі өзгертулерді енгізіп көрейік. Бұрынғыдай, сіз файлды жүктейсіз және ашасыз, содан кейін Arduino -ға жүктелетін микробағдарламаны ашасыз (микробағдарлама> әсерлер> әсерлер.ino). Бұл демонстрацияға қажетті барлық файлдар енгізілген, сондықтан үшінші тараптың либериалдарын қосудың қажеті жоқ; код ешқандай өзгертусіз құрастырылуы керек --- ол 3 жарық диодты басқаруға орнатылған. Енді бұл өте пайдалы, ықшам, RGB светодиодтары шамдарын жарқырата алатын келесі жобаны ойлап табу сіздің қолыңызда. Пікірлер бөлімінде WS2812 көмегімен өзіңіздің жеке туындыларыңызды жариялаудан тартынбаңыз!