Come controllare il LED RGB WS2812 (NeoPixel) con Arduino [Tutorial]: 10 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:00

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Panoramica

I LED NeoPixel sono ampiamente utilizzati in questi giorni nei progetti elettronici, grazie ai loro attraenti effetti visivi. Questi LED sono disponibili in varie dimensioni e forme e sotto forma di striscia. In questo tutorial imparerai a conoscere i LED NeoPixel e come controllarli con Arduino.

Cosa imparerai

• Che cos'è NeoPixel
• Perché NeoPixel
• interfacciare il NeoPixel con Arduino

Forniture

Componenti hardware

Modulo anello LED RGB WS2812 * 1

Arduino Uno R3 *1

Applicazioni software

Arduino IDE

Passaggio 1: cos'è NeoPixel?

Dopo il 1962, quando fu realizzato e testato il primo LED, questo prezioso pezzo divenne una parte inseparabile della nostra vita. Nella maggior parte dei progetti elettronici, puoi trovare almeno un singolo LED. L'utilizzo dei LED in diversi colori era così attraente che ha causato la produzione di LED multicolori o LED RGB.

Il LED RGB crea tutti i colori in base ai tre colori rosso, verde e blu. ad esempio, una combinazione di rosso e blu produce un colore magenta. In questo modello, ogni colore ha un valore compreso tra 0 e 255 per ogni colore rosso, verde e blu. Ad esempio, questi valori sono 255 0 255 (valore rosso massimo, blu massimo e verde minimo) per Magenta. Questo valore numerico è espresso dal codice esadecimale (2550255 = #FF00FF). I LED RGB producono una varietà di colori basati su questo modello.

Per controllare ogni LED RGB, hai bisogno di tre pin digitali di un microcontrollore (o delle schede di sviluppo come Arduino). Ad esempio, se vuoi controllare una stringa di LED RGB contenente 60 LED, per controllare separatamente il colore di ciascun LED, hai bisogno di 180 pin digitali! Quindi devi dimenticare di controllare ogni LED individualmente o utilizzare LED indirizzabili. I LED indirizzabili sono una nuova generazione di LED che include un controller IC, oltre ai LED RGB. Questo controller IC, solitamente WS2812, consente di accedere a più LED con un singolo pin digitale assegnando un indirizzo a ciascun LED e fornendo una comunicazione su un filo. Ma a differenza dei semplici LED, questi tipi di LED non si accendono solo applicando tensione, richiedono anche un microcontrollore. NeoPixel è il marchio Adafruit per i LED indirizzabili.

Passaggio 2: perché NeoPixel?

La possibilità di controllare ogni LED in una striscia LED creerà grandi effetti visivi nei tuoi progetti. Ma va notato che nei processi molto veloci come i POV, l'uso di NeoPixel non è raccomandato. L'altro importante vantaggio dei NeoPixel è il loro prezzo inferiore rispetto ad altri LED indirizzabili. I NeoPixel sono disponibili anche nei modelli ad anello, striscia, quadrato e circolare e puoi selezionare il modello adatto in base al tuo progetto.

I Neopox sono anche concatenabili, quindi puoi controllare più NeoPixel con una sola riga di comando e una linea di alimentazione.

Nota L'aumento del numero di LED NeoPixel richiederà più RAM, più potenza e più tempo di elaborazione, quindi scegli il NeoPixel più ottimale in base al tipo di microcontrollore.

Passaggio 3: materiali richiesti

Passaggio 4: interfacciamento con NeoPixel e Arduino

Nota La resistenza deve essere utilizzata per evitare danni al NeoPixel e per trasmettere correttamente i dati.

Nota Se si utilizza una striscia LED che contiene un numero elevato di LED, si consiglia di mettere in parallelo con + e – della tensione di alimentazione un condensatore di grandi dimensioni (es. 1000uf).

Nota La distanza migliore per collegare il primo modulo NeoPixel è di circa 1 o 2 metri dalla scheda del controller.

Passaggio 5: Es.1: Configurazione del NeoPixel con Arduino

In questo esempio, accenderai i NeoPixel e controllerai il colore e l'intensità di ciascun LED separatamente utilizzando Arduino UNO. Usa la libreria NeoPixel Adafruit per configurare NeoPixel con Arduino.

Codice Spiegazione

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

La funzione sopra determina il numero di LED e pin Arduino.

pixel.begin();

Questa funzione esegue le inizializzazioni.

pixel.setBrightness(b);

La funzione sopra imposta l'intensità della luce. (Il numero minimo è 1 e il numero massimo è 255.)

pixels.setPixelColor (quale LED, quale colore (rosso, verde, blu));

Definisce il colore dei LED con il sistema RGB, dopo aver specificato il numero del LED (da 0 a NUMPIXELS-1).

pixel.mostra();

Visualizza i valori applicati.

Passaggio 6: Es.2: Modalità lampeggiante NeoPixel con Arduino

In questo esempio, impostiamo NeoPixel in modalità lampeggiante. Per realizzare il lampeggiante tutti i led devono essere accesi e spenti contemporaneamente, e possono avere colori diversi quando vengono accesi.

Passaggio 7: Es.3: Modalità dissolvenza NeoPixel con Arduino

Lo sbiadimento è uno degli effetti affascinanti dei NeoPixel. Più lenta è la dissolvenza, migliore sarà l'effetto.

Passaggio 8: Es.4: Modalità casuale NeoPixel con Arduino

In questo esempio, utilizziamo la funzione random(num1, num2) per generare e visualizzare un numero casuale tra num1 e num2 per scegliere un colore e un LED.

Passaggio 9: Es.4: Modalità Arcobaleno NeoPixel con Arduino

Uno degli strumenti più interessanti sul web, per creare effetti su NeoPixels è il NeoPixel Effects Generator, che permette di specificare il numero di LED e pin Arduino, e dopo aver creato gli effetti e le impostazioni richieste, si può cliccare sul codice di generazione Arduino e copia il codice generato nell'IDE. Per fare ciò, eseguire i seguenti passaggi:

1. Fare clic su Aggiungi striscia led dopo essere entrati nel sito web.
2. Fare clic sulla striscia NeoPixel aggiunta e specificare il numero di LED e pin Arduino.
3. Fare clic su Aggiungi effetto nella parte del loop e scegliere un effetto.
4. Applica le tue preferenze nelle sezioni Animazione e Colore.
5. Fare clic su Genera codice Arduino e copiare il codice generato nell'IDE Arduino.

Passaggio 10: cosa c'è dopo?

• Prova gli altri effetti sul tuo NeoPixel.
• Prova a controllare il tuo NeoPixel in modalità wireless. (WiFi, Bluetooth, …)

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