Pagsisimula Sa NeoPixel / WS2812 RGB LED: 8 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:14

[Mag-play ng Video]

Sa Instructable na ito, susisiyasat kami tungkol sa addressable RGB LED (WS2812) o kilalang Adafruit NeoPixel. Ang NeoPixel ay isang pamilya ng mga singsing, piraso, board at stick ng pulsing, makukulay na maliit na maliit na LED. Ang mga ito ay may kadena mula sa isa hanggang sa susunod upang maaari mong paganahin at i-program ang isang mahabang linya ng NeoPixels magkasama upang bumuo ng isang walang katapusang string ng LEDs. Maaari mong gamitin ang mga LED strip na ito upang magdagdag ng mga kumplikadong epekto sa pag-iilaw sa anuman sa iyong proyekto.

Mahahanap mo ang lahat ng aking mga proyekto sa:

Mayroong maliit na 5050 (5mm x 5mm) na ibabaw-mount na pakete na may kasamang tatlong maliwanag na LED (Pula, berde, at Asul) at isang pinagsamang driver chip (WS2811). Nangangailangan lamang ito ng isang input ng data upang makontrol ang estado, ningning, at kulay ng lahat ng tatlong LEDs. Sa pamamagitan ng pagkonekta ng pin ng output output sa data input pin ng mga susunod na piraso, posible na i-chain ng daisy ang mga LED sa teoretikal na di-makatwirang haba.

Sa mga kumbinasyon ng mga halagang RGB (0 - 255) maaari kang magparami ng halos anumang kulay, kaya't sa isang katuturan ang isang mapigil na RGB LED ay isang unibersal na LED.

Hakbang 1: Ginamit ang Mga Bahagi at Kasangkapan

Mga Bahagi:

1. 8 x 8 Neo Matrix (Banggood)

2. Arduino Uno (Amazon)

3. 5V / 2A Power Supply (Amazon)

4. DC Jack (Amazon)

5. Jumper Wires (Amazon)

6. 8 x 32 Flexible WS2812 Matrix (Sparkfun)

Mga tool:

1. Soldering Iron (Amazon)

2. Wire Cutter / Stripper (Amazon)

Hakbang 2: Uri ng RGB LED Strip

Mayroong 2 pangunahing uri ng RGB LED strip: Analog strip at Digital Strip

1. Analog strip:

Ang lahat ng mga LED sa mga piraso ay konektado sa kahanay, kaya't kumikilos ito tulad ng solong malaking tri-color LED. Maaari kang magtakda ng isang partikular na kulay sa buong mga piraso / tali. Napakadaling gamitin at mura ngunit ang limitasyon sa ganitong uri ng Ang mga LED strip ay hindi mo makontrol ang mga kulay ng indibidwal na LED.

Sa bawat piraso na ito makikita mo (mula kaliwa hanggang kanan) muna ang LED, na susundan ng isang resistor ng SMD.

2. Digital strip:

Ang isang digital strip ay tutugunan mo ang bawat LED nang paisa-isa at gumana sa ibang paraan. Mayroon silang isang maliit na tilad para sa bawat LED, upang magamit ang strip na kailangan mong magpadala ng digital na naka-code na data sa mga chips. Dahil sa sobrang pagiging kumplikado ng maliit na tilad, mas mahal ang mga ito.

Pansinin ang mga arrow na nagpapahiwatig ng Direksyon ng data. Kung ikinonekta mo ang strip sa reverse direction hindi ito gagana.

Hakbang 3: Mga uri ng Addressable RGB LED Strip

Ang addressable LED ay may iba't ibang mga numero ng modelo tulad ng WS2801, WS2811, WS2812 o WS2812B. Kung bago ka sa ganitong uri ng LED, maaari kang malito kasama nila. Kaya hinayaan muna nating kilalanin ang mga ito. Karaniwang WS2801 at WS2811 ang pangalan ng IC na maaaring makontrol ang maximum na 3 LEDs. Gayunpaman ang WS2812 ay isang pinabuting bersyon kung saan ang isang WS2811 IC ay isinama nang direkta sa isang 5050 RGB LED package. Ang pinakahuling modelo ay WS2812B.

Sa tutorial na ito gagamitin namin ang pinakabagong modelo ng WS2812B.

Pinagmulan ng Imahe: Adafruit, Sparkfun, Polou

Hakbang 4: WS2801 at WS2811 / WS2812 Pins

Ang modelo ng WS2801 ay mayroong 4 na mga input pin (Vcc, GND, Data, Clock) samantalang ang modelo ng WS2811 at WS2812 ay may 3 mga pin lamang

(Vcc, GND at Data)

PIN - WS2801

5V -> Lakas (+ 5V)

CI -> Clock signal Input

CO -> Output ng signal ng orasan

DI -> Input ng Data

DO -> Data Output

GND -> Ground

PIN WS2812

5V -> Lakas (+ 5V) CI -> N / A

CO -> N / A

DI -> Input ng Data

DO -> Data Output

GND -> Ground

Hakbang 5: Supply ng Kuryente

Bago mo simulan ang anumang proyekto ng LED strip, ang unang bagay na kakailanganin mong pag-isipan ay ang Power Supply. Ang isa sa mga RGB LED na ito ay naglalaman ng 3 LEDs (Red, Blue at Green). Alam namin ang isang solong LED na gumuhit ng tinatayang 20mA kasalukuyang sa pinakamataas na ningning. Kaya't ang isang solong WS2812 LED ay maaaring gumuhit ng 3 x 20mA = 60mA sa maximum na ningning - puti.

Maaari ba akong tumakbo nang direkta ni Arduino?

Ang sagot ay simpleng HINDI. Tulad ng dami ng kasalukuyang kinakailangan para sa buong strip ay magiging mas higit sa kayang hawakan ng iyong Arduino.

Kailangan mo ng isang hiwalay na kinokontrol na supply ng kuryente para dito. Ang power supply ay dapat magbigay ng tamang boltahe, at makapagbigay ng sapat na kasalukuyang. Sa karamihan ng mga WS2812 strips, ang operating boltahe ay 5 volts DC.

Halimbawa: Para sa WS2812 8 x 8 matrix (64 LEDs) kailangan mo ng 64 x 60mA = 3840 mA (3.84 A) sa lahat ng mga LED na nakatakda sa maximum na ningning nito (White Color). Ngunit hindi maipapayo, panatilihing mas mababa ang ningning upang makakuha ng maximum na buhay.

Maaari kong inirerekumenda na itakda ang ningning sa ibaba 50%. Kaya kailangan mo ng 3.84 x 0.5 = 1.92A

Kaya sa pamamagitan ng pagkuha ng ilang margin ang inirekumendang power supply ay 5V / 2A.

Hakbang 6: Paghahanda ng Power Supply

Napakadali upang makontrol ang WS2812B LED strip nang walang labis na circuitry at discrete na mga bahagi. Kung mayroon kang isang Arduino, 5V power supply at ilang mga jumper wires pagkatapos ay maaari mo itong i-play.

Paghahanda ng Power Supply:

Gumamit ako ng isang 5V / 2A na kinokontrol na supply ng kuryente para sa pagpapatakbo ng NeoPixel LEDs.

Kailangan namin ng dalawang koneksyon sa GND: isa sa LED strip at iba pa sa Arduino. Kaya hinangin ko ang dalawang wires sa negatibong terminal at isang kawad sa positibong terminal ng DC jack.

Koneksyon ng Arduino:

Ang Arduino Connection ay napakadali.

LED Strip DIN -> Arduino D6

Power Supply GND -> Arduino GND

Kung gumagamit ka ng panlabas na supply ng kuryente sa paggana ng parehong LED strip at Arduino, pagkatapos ay dapat mong ikonekta ang 5V supply sa Arduino 5V pin.

Mahusay na Kasanayan ayon sa bawat Adafruit:

1. Pagdaragdag ng isang malaking kapasitor (1000 µF, 6.3V o mas mataas) sa mga + at - mga terminal. Pinipigilan nito ang paunang onrush ng kasalukuyang mula sa pinsala sa mga pixel.

2. Ang pagdaragdag ng isang 300 hanggang 500 Ohm risistor sa pagitan ng pin ng data ng iyong microcontroller at ang input ng data sa unang NeoPixel ay maaaring makatulong na maiwasan ang mga boltahe na maaaring mapinsala ang iyong unang pixel. Mangyaring magdagdag ng isa sa pagitan ng iyong micro at NeoPixels.

3. Kapag kumokonekta sa mga NeoPixels sa anumang live na mapagkukunan ng kuryente o microcontroller, ALWAYS CONNECT GROUND (-) BAGO PA ANO PA. Sa kabaligtaran, huling idiskonekta ang lupa kapag naghihiwalay.

Hakbang 7: Pagmamaneho ng isang 8x8 Neo Matrix

Naglalaman ang LED matrix ng 64 RGB LEDs na gumagamit ng driver ng WS8211. Ang bawat pixel ay isa-isang natugunan at mangangailangan ka lamang ng isang pin ng Arduino upang makontrol ang lahat ng mga LED.

Sa likod na bahagi ng matrix mayroong dalawang port: Input (3pins) at Output (3pins).

Ang input port ay konektado sa Arduino at 5V panlabas na power supply. Ang sumusunod ay koneksyon

Matrix Arduino

DIN D6

GND GND

Matrix Power Supply

5V- 5V

GNDGND

Tandaan: Hindi mo dapat kalimutan na ikonekta ang GND ng parehong supply ng kuryente at Arduino.

I-power up ngayon ang circuit at i-upload ang code upang makapanood ng kaunting mga animasyon. Naitakda ko ang ningning ng mga LED sa halos 30%.

Arduino Code:

Ang code at aklatan ay nakakabit sa zip file. I-download ito. Maaari mong panoorin ang video upang malaman kung paano gamitin ang Software.

Hakbang 8: Pagmamaneho ng isang Flexible 8X32 WS2812 RGB MATRIX

Ang 8x32 Flexible matrix ay medyo cool. Inorder ko ito mula sa Sparkfun. Maaari kang lumikha ng mga animasyon, laro, o isama ang mga ito sa isang nakakatuwang proyekto sa e-textile. Sa tuktok ng lahat ng iyon, salamat sa kakayahang umangkop na pag-back nito, ang LED Matrix na ito ay maaaring baluktot at yumuko upang magkasya sa halos anumang curvy ibabaw.

Ang koneksyon sa arduino ay katulad ng iba pang NeoPixel LED matrix / Strip.

Ang Matrix ay mayroong mga terminal wires, kaya hindi na kailangang maghinang.

Dilaw: GND

Pula: + 5V

Green: Data

Kung nasiyahan ka sa artikulong ito, huwag kalimutang ipasa ito! Sundin ako para sa higit pang mga proyekto at ideya ng DIY. Salamat !!!