Sommario:

Introduzione a NeoPixel / WS2812 RGB LED: 8 passaggi (con immagini)
Introduzione a NeoPixel / WS2812 RGB LED: 8 passaggi (con immagini)

Video: Introduzione a NeoPixel / WS2812 RGB LED: 8 passaggi (con immagini)

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Video: Arduino e strip led WS2812b: giochi di luce (parte 1) - scriviamo il codice in mBlock 2024, Novembre
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Iniziare con NeoPixel / LED RGB WS2812
Iniziare con NeoPixel / LED RGB WS2812
Iniziare con NeoPixel / LED RGB WS2812
Iniziare con NeoPixel / LED RGB WS2812
Iniziare con NeoPixel / LED RGB WS2812
Iniziare con NeoPixel / LED RGB WS2812

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In questo Instructable, esploreremo il LED RGB indirizzabile (WS2812) o popolarmente noto come Adafruit NeoPixel. NeoPixel è una famiglia di anelli, strisce, schede e bastoncini di LED in miniatura pulsanti e colorati. Questi sono collegabili da uno all'altro in modo da poter alimentare e programmare una lunga linea di NeoPixel insieme per formare una serie infinita di LED. Puoi utilizzare queste strisce LED per aggiungere effetti di luce complessi a qualsiasi tuo progetto.

Puoi trovare tutti i miei progetti su:

Vengono forniti con un minuscolo pacchetto di montaggio superficiale 5050 (5 mm x 5 mm) che include tre LED luminosi (rosso, verde e blu) e un chip driver integrato (WS2811). Richiede solo un input di dati per controllare lo stato, la luminosità e il colore di tutti e tre i LED. Collegando il pin di uscita dati al pin di ingresso dati delle strisce successive, è possibile collegare a margherita i LED a una lunghezza teoricamente arbitraria.

Con le combinazioni di valori RGB (0 - 255) è possibile riprodurre praticamente qualsiasi colore, quindi in un certo senso un LED RGB controllabile è un LED universale.

Passaggio 1: parti e strumenti utilizzati

Parti e strumenti utilizzati
Parti e strumenti utilizzati

Parti:

1. 8 x 8 Neo Matrix (Banggood)

2. Arduino Uno (Amazon)

3. Alimentazione 5V/2A (Amazon)

4. Presa CC (Amazon)

5. Ponticelli (Amazon)

6. Matrice flessibile WS2812 8 x 32 (Sparkfun)

Utensili:

1. Saldatore (Amazon)

2. Tagliafili / Spelafili (Amazon)

Passaggio 2: tipo di striscia LED RGB

Tipo di striscia LED RGB
Tipo di striscia LED RGB
Tipo di striscia LED RGB
Tipo di striscia LED RGB

Esistono 2 tipi principali di strisce LED RGB: striscia analogica e striscia digitale

1. Striscia analogica:

Tutti i led delle strisce sono collegati in parallelo, quindi si comporta come un unico enorme led tricolore. È possibile impostare un colore particolare all'intera striscia/stringa. Sono molto facili da usare ed economici ma la limitazione in questo tipo di Le strisce LED è che non è possibile controllare i colori dei singoli LED.

Su ciascuna di queste strisce vedrai (da sinistra a destra) prima il LED, seguito da un resistore SMD.

2. Striscia digitale:

Una striscia digitale è che indirizzi ogni LED individualmente e lavori in un modo diverso. Hanno un chip per ogni LED, per usare la striscia devi inviare dati codificati digitalmente ai chip. A causa della maggiore complessità del chip, sono più costosi.

Notare le frecce che indicano la direzione dei dati. Se si collega la striscia nella direzione inversa, non funzionerà.

Passaggio 3: tipi di strisce LED RGB indirizzabili

Tipi di strisce LED RGB indirizzabili
Tipi di strisce LED RGB indirizzabili
Tipi di strisce LED RGB indirizzabili
Tipi di strisce LED RGB indirizzabili
Tipi di strisce LED RGB indirizzabili
Tipi di strisce LED RGB indirizzabili
Tipi di strisce LED RGB indirizzabili
Tipi di strisce LED RGB indirizzabili

I LED indirizzabili sono disponibili con diversi numeri di modello come WS2801, WS2811, WS2812 o WS2812B. Se sei nuovo a questo tipo di LED, potresti confonderli tra loro. Quindi, prima identificali. Fondamentalmente WS2801 e WS2811 sono il nome dell'IC che può controllare un massimo di 3 LED. Tuttavia WS2812 è una versione migliorata in cui un IC WS2811 è integrato direttamente in un pacchetto LED 5050 RGB. Il modello più recente è WS2812B.

In questo tutorial utilizzeremo l'ultimo modello WS2812B.

Fonte immagine: Adafruit, Sparkfun, Polou

Passaggio 4: pin WS2801 e WS2811 / WS2812

Perni WS2801 e WS2811 / WS2812
Perni WS2801 e WS2811 / WS2812
Perni WS2801 e WS2811 / WS2812
Perni WS2801 e WS2811 / WS2812

Il modello WS2801 ha 4 pin di ingresso (Vcc, GND, Data, Clock) mentre il modello WS2811 e WS2812 ha solo 3 pin

(Vcc, GND e Dati)

PIN - WS2801

5V -> Alimentazione (+5V)

CI -> Ingresso segnale orologio

CO -> Uscita segnale orologio

DI -> Inserimento dati

FARE -> Uscita dati

GND -> Terra

PIN WS2812

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

CO - >N/A

DI ->Inserimento dati

FARE -> Uscita dati

GND -> Terra

Passaggio 5: alimentazione

Alimentazione elettrica
Alimentazione elettrica

Prima di iniziare qualsiasi progetto di striscia LED, la prima cosa a cui devi pensare è l'alimentatore. Uno di questi LED RGB contiene 3 LED (rosso, blu e verde). Sappiamo che un singolo LED assorbe circa 20 mA di corrente alla massima luminosità. Quindi un singolo LED WS2812 può assorbire 3 x 20 mA = 60 mA alla massima luminosità - bianco.

Posso eseguire direttamente da Arduino?

La risposta è semplicemente NO. Poiché la quantità di corrente richiesta per l'intera striscia sarà molto più di quella che il tuo Arduino può gestire.

È necessario un alimentatore regolato separato per questo. L'alimentatore deve fornire la tensione corretta e in grado di fornire una corrente sufficiente. Nella maggior parte delle strisce WS2812, la tensione di esercizio è di 5 volt CC.

Esempio: Per la matrice WS2812 8 x 8 (64 LED) sono necessari 64 x 60 mA = 3840 mA (3,84 A) a tutti i LED impostati alla massima luminosità (colore bianco). Ma non è consigliabile, mantenere la luminosità più bassa per ottenere la massima durata.

Posso consigliare di impostare la luminosità al di sotto del 50%. Quindi hai bisogno di 3,84 x 0,5 = 1,92 A

Quindi, prendendo un po' di margine, l'alimentazione consigliata è 5V / 2A.

Passaggio 6: preparazione dell'alimentatore

Preparazione dell'alimentatore
Preparazione dell'alimentatore
Preparazione dell'alimentatore
Preparazione dell'alimentatore
Preparazione dell'alimentatore
Preparazione dell'alimentatore
Preparazione dell'alimentatore
Preparazione dell'alimentatore

È molto facile controllare la striscia LED WS2812B senza circuiti aggiuntivi e componenti discreti. Se hai un Arduino, un alimentatore da 5 V e pochi ponticelli, puoi giocarci.

Preparazione dell'alimentatore:

Ho usato un alimentatore regolato 5V/2A per far funzionare i LED NeoPixel.

Abbiamo bisogno di due connessioni GND: una alla striscia LED e l'altra all'Arduino. Quindi ho saldato due fili al terminale negativo e un filo al terminale positivo del jack DC.

Collegamento Arduino:

La connessione Arduino è molto semplice.

Striscia LED DIN -> Arduino D6

GND alimentazione -> GND Arduino

Se si utilizza l'alimentatore esterno per alimentare sia la striscia LED che Arduino, è necessario collegare l'alimentatore 5V al pin Arduino 5V.

Buone pratiche secondo Adafruit:

1. Aggiunta di un condensatore grande (1000 µF, 6,3 V o superiore) tra i terminali + e –. Ciò impedisce che l'impulso iniziale di corrente danneggi i pixel.

2. L'aggiunta di un resistore da 300 a 500 Ohm tra il pin dati del microcontrollore e l'ingresso dati sul primo NeoPixel può aiutare a prevenire picchi di tensione che potrebbero altrimenti danneggiare il primo pixel. Aggiungine uno tra il tuo micro e NeoPixel.

3. Quando si collegano i NeoPixel a qualsiasi fonte di alimentazione o microcontrollore, COLLEGARE SEMPRE LA TERRA (–) PRIMA DI QUALSIASI ALTRO. Al contrario, scollegare la terra per ultima durante la separazione.

Passaggio 7: guida di una Neo Matrix 8x8

Alla guida di una Neo Matrix 8x8
Alla guida di una Neo Matrix 8x8
Guidare una Neo Matrix 8x8
Guidare una Neo Matrix 8x8
Guidare una Neo Matrix 8x8
Guidare una Neo Matrix 8x8

La matrice LED contiene 64 LED RGB che utilizzano il driver WS8211. Ogni pixel è indirizzabile individualmente e ti servirà un solo pin Arduino per controllare tutti i LED.

Nella parte posteriore della matrice ci sono due porte: Input (3 pin) e Output (3 pin).

La porta di ingresso è collegata all'alimentatore esterno Arduino e 5V. La connessione è la seguente

Arduino Matrix

DIN D6

GND GND

Alimentazione a matrice

5V- 5V

GNDGND

Nota: non dovresti dimenticare di collegare il GND sia dell'alimentatore che di Arduino.

Ora accendi il circuito e carica il codice per guardare alcune animazioni. Ho impostato la luminosità dei LED a circa il 30%.

Codice Arduino:

Il codice e le librerie sono allegati nel file zip. Scaricalo. Puoi guardare il video per sapere come utilizzare il software.

Passaggio 8: guida di una MATRICE RGB flessibile 8X32 WS2812

Guidare una MATRICE RGB flessibile 8X32 WS2812
Guidare una MATRICE RGB flessibile 8X32 WS2812
Guidare una MATRICE RGB flessibile 8X32 WS2812
Guidare una MATRICE RGB flessibile 8X32 WS2812

La matrice flessibile 8x32 è piuttosto interessante. L'ho ordinata da Sparkfun. Puoi creare animazioni, giochi o persino incorporarli in un divertente progetto di e-textile. Inoltre, grazie al suo supporto flessibile, questa matrice LED può essere piegata e piegata per adattarsi a quasi tutte le superfici curve.

La connessione con arduino è simile all'altra matrice/striscia LED NeoPixel.

Le Matrix sono dotate di cavi terminali, quindi non è necessario saldare.

Giallo: GND

Rosso: +5V

Verde: Dati

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