Sommario:
- Passaggio 1: parti e strumenti utilizzati
- Passaggio 2: tipo di striscia LED RGB
- Passaggio 3: tipi di strisce LED RGB indirizzabili
- Passaggio 4: pin WS2801 e WS2811 / WS2812
- Passaggio 5: alimentazione
- Passaggio 6: preparazione dell'alimentatore
- Passaggio 7: guida di una Neo Matrix 8x8
- Passaggio 8: guida di una MATRICE RGB flessibile 8X32 WS2812
Video: Introduzione a NeoPixel / WS2812 RGB LED: 8 passaggi (con immagini)
2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03
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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:
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
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
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
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
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
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
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
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
Se ti è piaciuto questo articolo, non dimenticare di passarlo! Seguimi per altri progetti e idee fai-da-te. Grazie !!!
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