Πώς να ελέγξετε το WS2812 RGB LED (NeoPixel) W/ Arduino [Tutorial]: 10 βήματα

2025 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2025-01-13 06:57

Από την ElectropeakElectroPeak Επίσημη Ιστοσελίδα Ακολουθήστε περισσότερα από τον συγγραφέα:

Σχετικά: Το ElectroPeak είναι το ιδανικό μέρος για να μάθετε ηλεκτρονικά και να υλοποιήσετε τις ιδέες σας. Προσφέρουμε κορυφαίους οδηγούς για να σας δείξουμε πώς μπορείτε να κάνετε τα έργα σας. Προσφέρουμε επίσης προϊόντα υψηλής ποιότητας, ώστε να έχετε… Περισσότερα για το Electropeak »

ΣΦΑΙΡΙΚΗ ΕΙΚΟΝΑ

Τα LED NeoPixel χρησιμοποιούνται ευρέως αυτές τις μέρες σε ηλεκτρονικά έργα, λόγω των ελκυστικών οπτικών τους εφέ. Αυτά τα LED είναι διαθέσιμα σε διάφορα μεγέθη και σχήματα και σε μορφή λωρίδας. Σε αυτό το σεμινάριο, θα μάθετε για τα LED NeoPixel και πώς να τα ελέγχετε με το Arduino.

Τι θα μάθετε

• Τι είναι το NeoPixel
• Γιατί NeoPixel
• διασύνδεση του NeoPixel με το Arduino

Προμήθειες

Συστατικά υλικού

Μονάδα δαχτυλιδιών LED WS2812 RGB *1

Arduino Uno R3 *1

Εφαρμογές λογισμικού

Arduino IDE

Βήμα 1: Τι είναι το NeoPixel;

Μετά το 1962, όταν κατασκευάστηκε και δοκιμάστηκε το πρώτο LED, αυτό το πολύτιμο κομμάτι έγινε αναπόσπαστο κομμάτι της ζωής μας. Στα περισσότερα ηλεκτρονικά έργα, μπορείτε να βρείτε τουλάχιστον ένα LED. Η χρήση των LED σε διαφορετικά χρώματα ήταν τόσο ελκυστική που προκάλεσε την παραγωγή πολύχρωμων LED ή RGB LED.

Το RGB LED δημιουργεί όλα τα χρώματα με βάση τα τρία χρώματα κόκκινο, πράσινο και μπλε. Για παράδειγμα, ένας συνδυασμός κόκκινου και μπλε παράγει ένα ματζέντα χρώμα. Σε αυτό το μοντέλο, κάθε χρώμα έχει μια τιμή μεταξύ 0 και 255 για κάθε κόκκινο, πράσινο και μπλε χρώμα. Για παράδειγμα, αυτές οι τιμές είναι 255 0 255 (μέγιστη κόκκινη, μέγιστη μπλε και ελάχιστη πράσινη τιμή) για το Ματζέντα. Αυτή η αριθμητική τιμή εκφράζεται με τον κωδικό Hex (2550255 = # FF00FF). Τα LED RGB δημιουργούν μια ποικιλία χρωμάτων με βάση αυτό το μοντέλο.

Για να ελέγξετε κάθε LED RGB, χρειάζεστε τρεις ψηφιακές ακίδες ενός μικροελεγκτή (ή τους πίνακες ανάπτυξης όπως το Arduino). Για παράδειγμα, εάν θέλετε να ελέγξετε μια σειρά RGB LED που περιέχει 60 LED, για να ελέγξετε το χρώμα κάθε LED ξεχωριστά, χρειάζεστε 180 ψηφιακές ακίδες! Επομένως, πρέπει να ξεχάσετε τον έλεγχο κάθε LED ξεχωριστά ή να χρησιμοποιήσετε LED που μπορούν να διευθυνσιοδοτηθούν. Οι διευθυνσιοδοτούμενες λυχνίες LED είναι μια νέα γενιά LED που περιλαμβάνει ένα IC ελεγκτή, επιπλέον των LED RGB. Αυτό το IC ελεγκτή, συνήθως WS2812, σας επιτρέπει να έχετε πρόσβαση σε πολλαπλές λυχνίες LED με ένα μόνο ψηφιακό pin, εκχωρώντας μια διεύθυνση σε κάθε LED και παρέχοντας μία καλωδιακή επικοινωνία. Αλλά σε αντίθεση με τις απλές λυχνίες LED, αυτοί οι τύποι LED δεν ανάβουν μόνο εφαρμόζοντας τάση, απαιτούν επίσης μικροελεγκτή. Το NeoPixel είναι η μάρκα Adafruit για LED με δυνατότητα διεύθυνσης.

Βήμα 2: Γιατί NeoPixel;

Η δυνατότητα ελέγχου κάθε LED σε μια λωρίδα LED θα δημιουργήσει υπέροχα οπτικά εφέ στα έργα σας. Αλλά πρέπει να σημειωθεί ότι στις πολύ γρήγορες διαδικασίες όπως οι POV, η χρήση NeoPixels δεν συνιστάται. Το άλλο σημαντικό πλεονέκτημα των NeoPixels είναι η χαμηλότερη τιμή τους σε σύγκριση με άλλες διευθύνσιμες λυχνίες LED. Τα NeoPixels είναι επίσης διαθέσιμα σε μοντέλα δαχτυλιδιών, λωρίδων, τετράγωνων και κυκλικών και μπορείτε να επιλέξετε το κατάλληλο μοντέλο σύμφωνα με το έργο σας.

Τα Neopoxes είναι επίσης αλυσιδωτά, ώστε να μπορείτε να ελέγχετε πολλά NeoPixels με μόνο μία γραμμή εντολών και μία γραμμή ισχύος.

Σημείωση Η αύξηση του αριθμού των LED NeoPixel θα απαιτήσει περισσότερη RAM, περισσότερη ισχύ και περισσότερο χρόνο επεξεργασίας, οπότε επιλέξτε το πιο βέλτιστο NeoPixel σύμφωνα με τον τύπο του μικροελεγκτή σας.

Βήμα 3: Απαιτούμενα υλικά

Βήμα 4: Διασύνδεση NeoPixel και Arduino

Σημείωση Η αντίσταση πρέπει να χρησιμοποιείται για την αποφυγή βλάβης του NeoPixel και τη σωστή μετάδοση δεδομένων.

Σημείωση Εάν χρησιμοποιείτε λωρίδα LED που περιέχει μεγάλο αριθμό LED, σας συνιστούμε να βάλετε έναν μεγάλο πυκνωτή (π.χ. 1000uf) παράλληλα με + και - της τάσης τροφοδοσίας.

Σημείωση Η καλύτερη απόσταση για τη σύνδεση της πρώτης μονάδας NeoPixel είναι περίπου 1 έως 2 μέτρα από την πλακέτα του ελεγκτή.

Βήμα 5: Παράδειγμα 1: Ρύθμιση του NeoPixel με Arduino

Σε αυτό το παράδειγμα, πρόκειται να ενεργοποιήσετε τα NeoPixels και να ελέγξετε το χρώμα και την ένταση κάθε LED ξεχωριστά χρησιμοποιώντας το Arduino UNO. Χρησιμοποιήστε τη βιβλιοθήκη NeoPixel Adafruit για να ρυθμίσετε το NeoPixel με Arduino.

Επεξήγηση κώδικα

Εικονοστοιχεία Adafruit_NeoPixel (NUMPIXELS, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

Η παραπάνω λειτουργία καθορίζει τον αριθμό των LED και των ακίδων Arduino.

pixels.begin ();

Αυτή η συνάρτηση κάνει τις αρχικοποιήσεις.

pixel.setBrightness (b);

Η παραπάνω λειτουργία ορίζει την ένταση του φωτός. (Ο ελάχιστος αριθμός είναι 1 και ο μέγιστος αριθμός είναι 255.)

pixels.setPixelColor (Wich LED, Wich χρώμα (Κόκκινο, Πράσινο, Μπλε))

Καθορίζει το χρώμα των LED με το σύστημα RGB, αφού καθορίσετε τον αριθμό LED (από 0 έως NUMPIXELS-1).

pixels.show ();

Εμφανίζει τις εφαρμοζόμενες τιμές.

Βήμα 6: Παράδειγμα 2: NeoPixel Blinking Mode With Arduino

Σε αυτό το παράδειγμα, ρυθμίζουμε τα NeoPixels σε κατάσταση αναβοσβήματος. Για να κάνετε το αναβοσβήσιμο, όλες οι λυχνίες LED πρέπει να ανάβουν και να απενεργοποιούνται ταυτόχρονα και μπορούν να έχουν διαφορετικά χρώματα όταν είναι ενεργοποιημένες.

Βήμα 7: Πρ.3: NeoPixel Fading Mode With Arduino

Το ξεθώριασμα είναι ένα από τα συναρπαστικά εφέ των NeoPixels. Όσο πιο αργά το ξεθώριασμα, τόσο καλύτερο θα είναι το αποτέλεσμα.

Βήμα 8: Παράδειγμα 4: Τυχαία λειτουργία NeoPixel με Arduino

Σε αυτό το παράδειγμα, χρησιμοποιούμε την τυχαία (num1, num2) συνάρτηση για να δημιουργήσουμε και να εμφανίσουμε έναν τυχαίο αριθμό μεταξύ num1 και num2 για να επιλέξουμε χρώμα και LED.

Βήμα 9: Πρ.4: NeoPixel Rainbow Mode With Arduino

Ένα από τα πιο ενδιαφέροντα εργαλεία στον ιστό, για τη δημιουργία εφέ στα NeoPixels είναι το NeoPixel Effects Generator, το οποίο σας επιτρέπει να καθορίσετε τον αριθμό των LED και των καρφιτσών Arduino, και αφού δημιουργήσετε τα εφέ και τις απαιτούμενες ρυθμίσεις, μπορείτε να κάνετε κλικ στη δημιουργία του κώδικα Arduino και αντιγράψτε τον κωδικό που δημιουργήθηκε στο IDE. Για να το κάνετε αυτό, κάντε τα ακόλουθα βήματα:

1. Κάντε κλικ στο Add Led Strip μετά την είσοδό σας στον ιστότοπο.
2. Κάντε κλικ στην προστιθέμενη λωρίδα NeoPixel και καθορίστε τον αριθμό των LED και των ακίδων Arduino.
3. Κάντε κλικ στο Προσθήκη εφέ στο τμήμα βρόχου και επιλέξτε ένα εφέ.
4. Εφαρμόστε τις προτιμήσεις σας στις ενότητες Κινούμενα σχέδια και Χρώμα.
5. Κάντε κλικ στη δημιουργία κώδικα Arduino και αντιγράψτε τον δημιουργημένο κώδικα στο Arduino IDE.

Βήμα 10: Τι ακολουθεί;

• Δοκιμάστε τα άλλα εφέ στο NeoPixel σας.
• Προσπαθήστε να ελέγξετε το NeoPixel ασύρματα. (WiFi, Bluetooth,…)

Παρόμοια σεμινάρια

Παίξτε με το Fire Over WIFI! ESP8266 & NeoPixels (συμπεριλαμβανομένης της εφαρμογής Android)