WS2812-B LED con scheda ATMEGA328 UNO V3.0 R3: 11 passaggi

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

Descrizione

Questo progetto combina la scheda LED colorata programmabile ICStation WS2812-B con la scheda ATMEGA328 UNO V3.0 R3 compatibile con Arduino UNO R3 per creare un impatto visivo. Inoltre, se stai organizzando una festa a tema "Disco", ti piacerà. Lascia che ti mostri come realizzare una di queste cose.

Passaggio 1: parti richieste:

· Arduino UNO (o scheda compatibile) · 4 schede LED colorate programmabili WS2812-B

· Resistenza da 330 ohm

· Condensatore elettrolitico da 4700 uF 16V

· tagliere

· Cavi jumper femmina-maschio

· Fili per ponticelli breadboard

· Presa CC da 2,1 mm con terminali a vite

· Alimentatore Plugpack 5V 4A

Nota: l'alimentazione di questo progetto utilizzando le batterie è possibile, ma non consigliata, e viene eseguita a proprio rischio.

Avrai anche bisogno di una torta da discoteca che dovrai fare (o acquistare). Mia moglie ha fatto questo. E come vedrai tra poco, la torta all'interno era Pink, perché era una torta alle fragole.

Librerie Arduino e IDE Puoi ottenere l'IDE Arduino da qui: https://www.arduino.cc/en/Main/Software Ho usato la versione 1.6.4, che probabilmente è obsoleta… ma funziona comunque bene.

Puoi ottenere informazioni su come utilizzare la libreria FastLED qui: https://fastled.io/ E puoi scaricarla da qui: Libreria FastLED Ho usato la versione 3.0.3, che probabilmente è anche obsoleta.

Passaggio 2: CODICE ARDUINO:

Fase 3: DESCRIZIONE CODICE ARDUINO:

· Libreria FastLED: devi assicurarti di aver scaricato e installato la libreria FastLED nel tuo IDE Arduino. La libreria è inclusa in questo sketch altrimenti le funzioni FastLED non funzioneranno.

· La variabile "NUM_LEDS": dice ad Arduino quanti LED sono in uso. In questo caso, abbiamo 4 anelli LED, con ogni anello LED contenente 16 LED, e quindi un totale di 64 LED. Se definisci un numero inferiore, ad esempio 16, lo schizzo illuminerà solo i LED sul primo anello LED.

· La variabile "DATA_PIN": indica ad Arduino quale Pin Digitale utilizzare per la trasmissione dei dati all'anello LED. In questo caso, sto usando Digital Pin 9.

· Altre variabili: ho un paio di altre variabili che vengono utilizzate per la randomizzazione dei LED e il controllo della tonalità. La tonalità è il colore del LED. Incrementando la variabile hue, puoi far sì che i LED ciclano in uno schema simile a un arcobaleno. La variabile "hue" è un "byte", il che significa che salirà solo fino a un valore massimo di 255, prima di tornare a zero.

Codice di inizializzazione: se si dispone di un anello LED diverso da quello in questo tutorial, potrebbe essere necessario modificare il codice di inizializzazione. Questo anello LED ha un chipset WS2812-B (secondo il sito Web ICStation), quindi questa linea:

· FastLED.addLeds(leds, NUM_LEDS); Dirà alla libreria FastLED quale chipset viene utilizzato (NEOPIXEL), il pin utilizzato per la trasmissione dei dati (DATA_PIN), l'array di LED da controllare (led) e il numero di LED da controllare (NUM_LEDS).· Nel " loop()": sezione del codice: la variabile "hue" viene incrementata per creare un effetto arcobaleno e viene selezionato un LED casuale utilizzando la funzione random8() di FastLED.

· La funzione random8(x): sceglierà casualmente un numero da 0 a x.

· La funzione randomSeed(): è lì per aiutare a "realmente randomizzare" il numero. Ciò è aiutato dalla lettura della casualità di un AnalogPin flottante (A0). Non deve essere analogPin 0, può essere qualsiasi pin analogico inutilizzato.

· leds[rnd].setHSV(hue, 255, 255): Questa riga imposta il LED casuale per avere una tonalità uguale alla variabile "hue", saturazione uguale a 255 e luminosità uguale a 255. La saturazione uguale a zero farà il LED si illumina di bianco. La luminosità di zero sostanzialmente spegne il LED.

· FastLED.show(): non verranno apportate modifiche fisiche al display dell'anello LED fino a quando non viene inviato un messaggio da Arduino al pin di ingresso digitale dell'anello LED. Questo messaggio viene trasmesso quando si chiama FastLED.show(); funzione. Questo dice agli anelli LED di aggiornare il loro display con le informazioni contenute all'interno dell'array di led (led). Quindi, se si impostano tutti i LED per l'accensione, la scheda non illuminerà i LED fino a quando FastLED.show(); viene chiamata la funzione. Questo è importante da sapere, specialmente quando si cerca di progettare le proprie sequenze di LED.

· La riga di ritardo (50): imposterà la quantità di tempo tra i flash a 50 millisecondi. È possibile modificare il ritardo per aumentare o diminuire il numero di lampeggi al secondo.

· La funzione leds.fadeToBlackBy(180): sostanzialmente sfuma i LED di 180 unità. È possibile aumentare o diminuire questo numero per ottenere la velocità di dissolvenza desiderata. Tieni presente, tuttavia, che se dimentichi di chiamare questa funzione o se non riesci a sfumare sufficientemente i LED, potresti ritrovarti con TUTTI i LED che si accendono, il che potrebbe potenzialmente distruggere la tua scheda Arduino, ad esempio a seconda del numero di LED che squilla hanno e come hai scelto di alimentarli.

Passaggio 4: la torta

· Slide 1 - Base Plate: E' importante creare la base plate con tutta l'elettronica montata e funzionante PRIMA di metterci sopra la Cake. Cercare di inserire fili/cavi LED e circuiti sotto la piastra di base mentre c'è una torta sopra è una ricetta per il disastro. Quindi prepara prima la piastra di base e poi passa alla parte di preparazione della torta.

· Diapositiva 2 - Bake Cake: Avrai bisogno di un paio di tortiere semisferiche per realizzare i due lati della palla. Devi fare una torta relativamente densa per resistere al peso complessivo della torta, della glassa e del fondente, e per mantenere la sua forma. Una volta raffreddati e raffreddati, puoi metterli uno sopra l'altro per formare una sfera. Sono tenuti insieme da uno strato di glassa tra di loro.

· Diapositiva 3 - Glassa fondente: La glassa fondente va stesa su uno speciale tappetino antiaderente. Abbiamo scoperto che l'aggiunta di un po' di farina aiutava a ridurre la collosità. Ci sono rulli speciali che assicurano che lo spessore del fondente sia coerente in tutto. Devi quindi tagliarli a pezzi quadrati (quadri di circa 1 cm hanno funzionato bene per noi). I quadrati vengono quindi dipinti in argento con una glassa fondente d'argento speciale/commestibile. Potrebbe essere necessario utilizzare alcune mani e lasciarlo asciugare tra le mani.

· Diapositiva 4 - Torta ghiacciata sulla base: la torta può essere ghiacciata sopra o fuori dalla piastra base… probabilmente è meglio farlo fuori dalla piastra base. Ma se decidi di farlo sulla piastra di base, dovrai proteggere i LED dalla glassa vagante che potrebbe cadere dalla torta (nel processo). Una volta che la torta è stata completamente glassata (con glassa/glassa), sarà necessario posizionare la torta in posizione centrale sul tagliere. Potrebbe esserci la possibilità che la torta scivoli dalla base… quindi fai quello che devi fare per farla rimanere ferma.

· Diapositive 5-7 - Posiziona i quadrati di fondente: mentre la glassa è ancora morbida, dovrai posizionare rapidamente, metodicamente e instancabilmente i quadrati di fondente in uno schema lineare orizzontale attorno alla torta. Procedi verso i poli nord e sud della torta facendo una riga alla volta. Puoi tagliare un cerchio di fondente per il polo nord della torta. Nella diapositiva 7, vedrai un buco nella parte superiore della torta. Questo è stato fatto raffreddare un barattolo di plastica all'interno, che sarebbe stato utilizzato in seguito per tenere in posizione le decorazioni nella parte superiore della torta. Fallo prima di posizionare il cerchio di fondente nella parte superiore della torta.

· Diapositiva 8 - Aggiungi glitter: dopo aver posizionato tutti i quadrati di fondente sulla torta, è molto probabile che parte della glassa d'argento sia stata rimossa da alcuni dei quadrati. Qui è dove si passa di nuovo con qualche altra mano di glassa d'argento, e sull'ultima mano, prima che si asciughi, puoi cospargere di glitter commestibili tutto intorno alla torta per darle quella lucentezza in più.

· Diapositiva 9 - Il prodotto finale: Il passaggio finale consiste nell'aggiungere alcuni stelline metalliche e altre decorazioni sulla parte superiore della torta. Spingi i fili attraverso il tappo del fondente al polo nord nel contenitore all'interno. Ciò manterrà i fili in posizione senza rovinare tutto il tuo duro lavoro.

· Chipset WS2812-B: questo anello LED utilizza il chipset WS2812-B e dispone di 4 pin breakout (GND, 5V, Din, Dout)

· Alimentazione: per alimentare questo modulo, è necessario fornire 5V e fino a 1A di corrente

· Segnali: per controllare l'anello LED, è necessario inviare segnali tramite il pin di ingresso digitale (Din).

È possibile collegare un altro anello LED a questo utilizzando il pin dell'uscita digitale (Dout)

Passaggio 5: guida all'utilizzo dell'energia

· Regola generale: ogni singolo LED sull'anello può trasmettere luce rossa, verde e blu. Le combinazioni di questi colori possono creare qualsiasi altro colore. La luce bianca è composta contemporaneamente da tutti e tre questi colori. Ogni singolo colore assorbe circa 20 mA di corrente quando mostra quel colore alla massima luminosità. Quando brilla di bianco alla massima luminosità, il singolo LED assorbirà circa 60 mA.

· Moltiplicatore di potenza: se ogni LED può assorbire fino a 60 mA e ci sono 16 LED su un singolo anello LED, allora 16x60 mA = 960 mA per anello LED. Per sicurezza e per semplificare i calcoli, devi assicurarti di fornire una corrente sufficiente per ospitare 1 A per anello LED. Quindi 4 anelli LED avranno bisogno di un alimentatore 5V 4A se vuoi ottenere la piena funzionalità dai moduli.

Passaggio 6: diagramma Fritzing

Collegamento di UN LED Ring ad Arduino

· 3 fili: sono necessari solo 3 fili per il collegamento all'anello LED. Se hai intenzione di accendere solo un paio di LED alla volta, questo dovrebbe essere ok.· Il MODO SICURO: un modo più sicuro per farlo è utilizzare un alimentatore esterno per alimentare sia l'Arduino che l'anello LED.

· Condensatore elettrolitico: collegando un grande condensatore elettrolitico da 4700 uF 16V tra i terminali positivo e negativo dei cavi di alimentazione, con la gamba negativa del condensatore collegata al terminale negativo dell'alimentatore, proteggerai i tuoi anelli LED da qualsiasi iniziale impeto di corrente.

Resistenza di protezione: si consiglia inoltre di posizionare una resistenza da 300-400 ohm tra il pin digitale 9 (D9) di Arduino e il pin di ingresso digitale (Din) dell'anello LED. Questo protegge il primo LED da potenziali picchi di tensione

Fili adatti: se prevedi di concatenare alcuni di questi anelli LED (vedi sotto), probabilmente vorrai mantenere i fili il più corti possibile e utilizzare un filo di calibro decente in grado di gestire la corrente che viene assorbita attraverso di essi.

Passaggio 7: collegamento di DUE anelli LED ad Arduino

Tre fili extra: hai solo bisogno di 3 fili extra per collegare un anello LED aggiuntivo. Un filo deve collegare l'uscita digitale (Dout) del primo anello LED all'ingresso digitale (Din) del secondo anello LED.

Stai al sicuro: ancora una volta, un modo più sicuro per farlo è utilizzare un alimentatore esterno, un grande condensatore elettrolitico ai terminali e un resistore da 300-400 ohm tra Arduino e il pin di ingresso digitale del primo anello LED.

Passaggio 8: collegamento di QUATTRO LED Ring ad Arduino

Sessantaquattro LED: sono necessari 3 fili aggiuntivi per ogni anello LED aggiuntivo. 4 anelli LED forniscono un totale di 64 LED.

Guarda l'AMP: a piena luminosità, questa configurazione potrebbe potenzialmente assorbire fino a 4 ampere (o circa 1 ampere per anello LED)

Alimentazione esterna essenziale: è essenziale utilizzare un'alimentazione esterna per alimentare questi LED quando ce ne sono così tanti. Se non si utilizza un alimentatore esterno e si accendono accidentalmente TUTTI i LED, è probabile che si danneggi il microcontrollore a causa di un eccessivo assorbimento di corrente.

Passaggio 9: tabelle di connessione

Come collegare UN LED Ring ad Arduino

Passaggio 10: come collegare DUE anelli LED ad Arduino

Passaggio 11: conclusione

In questo tutorial ti abbiamo mostrato come decorare una torta Disco Ball e anche come utilizzare gli anelli LED RGB di ICStation.

Il collegamento dei quattro prodotti in ICStation:

www.icstation.com/icstation-atmega328-board…

www.icstation.com/icstation-ws2812-programm…

www.icstation.com/1pcs-dupont-wire-10cm-254…

www.icstation.com/bread-board-jump-line-jum…

Grazie per i nostri amici Scott e la sua famiglia che hanno fatto una presentazione così fantastica su Led.

La fonte originale del contenuto è arrivata dal nostro amico Scott:

arduinobasics.blogspot.com.au/2016/06/ardui…

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