Ako ovládať WS2812 RGB LED (NeoPixel) W/ Arduino [návod]: 10 krokov

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2025-01-13 06:58

Od ElectropeakElectroPeak Oficiálna webová stránka Nasledovať viac od autora:

O nás: ElectroPeak je miesto, kde sa môžete naučiť elektroniku a preniesť svoje nápady do reality. Ponúkame špičkových sprievodcov, ktorí vám ukážu, ako môžete realizovať svoje projekty. Ponúkame tiež vysokokvalitné výrobky, takže máte … Viac o Electropeak »

Prehľad

Vďaka svojim atraktívnym vizuálnym efektom sú LED diódy NeoPixel v dnešnej dobe široko používané v elektronických projektoch. Tieto diódy LED sú k dispozícii v rôznych veľkostiach a tvaroch a vo forme pásikov. V tomto návode sa dozviete o diódach NeoPixel LED a o tom, ako ich ovládať pomocou Arduina.

Čo sa naučíte

• Čo je NeoPixel
• Prečo NeoPixel
• prepojenie NeoPixelu s Arduinom

Zásoby

Hardvérové komponenty

WS2812 RGB LED kruhový modul *1

Arduino Uno R3 *1

Softvérové aplikácie

Arduino IDE

Krok 1: Čo je NeoPixel?

Po roku 1962, keď bola vyrobená a testovaná prvá LED dióda, sa tento cenný kúsok stal neoddeliteľnou súčasťou našich životov. Vo väčšine elektronických projektov nájdete aspoň jednu jedinú LED diódu. Použitie diód LED v rôznych farbách bolo také atraktívne, že to spôsobilo výrobu viacfarebných diód LED alebo RGB diód LED.

RGB LED vytvára všetky farby na základe troch farieb červenej, zelenej a modrej. napríklad červená a modrá kombinácia vytvára purpurovú farbu. V tomto modeli má každá farba hodnotu 0 až 255 pre každú červenú, zelenú a modrú farbu. Napríklad tieto hodnoty sú 255 0 255 (maximálna červená, maximálna modrá a minimálna zelená) pre purpurovú. Táto číselná hodnota je vyjadrená hexadecimálnym kódom (2550255 = # FF00FF). RGB LED diódy vytvárajú na základe tohto modelu rôzne farby.

Na ovládanie každej RGB LED potrebujete tri digitálne piny mikrokontroléra (alebo vývojové dosky ako Arduino). Napríklad, ak chcete ovládať RGB LED reťazec obsahujúci 60 LED diód, na ovládanie farby každej LED zvlášť potrebujete 180 digitálnych pinov! Takže musíte zabudnúť na ovládanie každej LED jednotlivo alebo použiť LED diódy, ktoré sú adresovateľné. Adresovateľné LED diódy sú okrem LED diód RGB novou generáciou diód LED vrátane integrovaného obvodu kontroléra. Tento radič IC, zvyčajne WS2812, vám umožňuje prístup k viacerým diódam LED pomocou jedného digitálneho kolíka priradením adresy každej dióde LED a zabezpečením jednovodičovej komunikácie. Na rozdiel od jednoduchých diód LED sa však tieto typy diód LED nezapínajú iba priložením napätia, ale vyžadujú aj mikrokontrolér. NeoPixel je značka Adafruit pre adresovateľné diódy LED.

Krok 2: Prečo NeoPixel?

Schopnosť ovládať každú LED diódu v páse LED vytvorí vo vašich projektoch skvelé vizuálne efekty. Malo by sa však poznamenať, že vo veľmi rýchlych procesoch, ako sú POV, sa používanie NeoPixels neodporúča. Ďalšou dôležitou výhodou NeoPixelov je ich nižšia cena v porovnaní s inými adresovateľnými LED diódami. NeoPixely sú k dispozícii aj v prstencových, pásikových, štvorcových a kruhových modeloch a môžete si vybrať vhodný model podľa svojho projektu.

Neopoxy sú tiež reťaziteľné, takže môžete ovládať viacero NeoPixelov iba pomocou jedného príkazového riadku a jedného elektrického vedenia.

Poznámka Zvýšenie počtu diód LED NeoPixel bude vyžadovať viac pamäte RAM, vyšší výkon a dlhší čas na spracovanie, preto si vyberte najoptimálnejší modul NeoPixel podľa typu svojho mikrokontroléra.

Krok 3: Požadovaný materiál

Krok 4: Rozhranie NeoPixel a Arduino

Poznámka Aby sa zabránilo poškodeniu NeoPixelu a správnemu prenosu údajov, musí sa použiť odpor.

Poznámka Ak používate pásikovú LED diódu, ktorá obsahuje vysoký počet LED diód, odporúčame vám zapojiť veľký kondenzátor (napr. 1 000 uf) paralelne s + a - napájacieho napätia.

Poznámka Najlepšia vzdialenosť na pripojenie prvého modulu NeoPixel je asi 1 až 2 metre od dosky ovládača.

Krok 5: Príklad 1: Nastavenie NeoPixelu pomocou Arduina

V tomto prípade zapnete NeoPixels a budete ovládať farbu a intenzitu každej LED samostatne pomocou Arduino UNO. Na nainštalovanie NeoPixelu s Arduinom použite knižnicu NeoPixel Adafruit.

Vysvetlenie kódu

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

Vyššie uvedená funkcia určuje počet LED diód a pinov Arduino.

pixely.begin ();

Táto funkcia vykonáva inicializácie.

pixel.setBrightness (b);

Vyššie uvedená funkcia nastavuje intenzitu svetla. (Minimálny počet je 1 a maximálny počet je 255.)

pixely.setPixelColor (Wich LED, Wich farba (červená, zelená, modrá));

Definuje farbu LED diód v systéme RGB po zadaní čísla LED (od 0 do NUMPIXELS-1).

pixely.show ();

Zobrazí použité hodnoty.

Krok 6: Príklad 2: Režim blikania NeoPixel s Arduinom

V tomto prípade sme nastavili NeoPixels v režime blikania. Na to, aby blikalo, musia byť všetky LED diódy zapnuté a vypnuté súčasne a keď sú zapnuté, môžu mať rôzne farby.

Krok 7: Príklad 3: Režim vyblednutia NeoPixel s Arduinom

Vyblednutie je jedným z fascinujúcich efektov NeoPixels. Čím pomalšie vyblednutie, tým lepší bude efekt.

Krok 8: Príklad 4: Náhodný režim NeoPixel s Arduino

V tomto prípade používame funkciu random (num1, num2) na generovanie a zobrazenie náhodného čísla medzi num1 a num2 na výber farby a LED diódy.

Krok 9: Príklad 4: Dúhový režim NeoPixel s Arduinom

Jeden z najzaujímavejších nástrojov na webe, na vytváranie efektov na NeoPixels, je NeoPixel Effects Generator, ktorý vám umožňuje určiť počet LED diód a pinov Arduino a po vytvorení efektov a požadovaných nastavení môžete kliknúť na generovanie kódu Arduino. a skopírujte vygenerovaný kód do IDE. Ak to chcete urobiť, vykonajte nasledujúce kroky:

1. Po vstupe na webovú stránku kliknite na položku Pridať led pás.
2. Kliknite na pridaný NeoPixel Strip a zadajte počet LED a pinov Arduino.
3. Kliknite na položku Pridať efekt v časti cyklu a vyberte efekt.
4. Uplatnite svoje predvoľby v sekciách Animácia a Farba.
5. Kliknite na vygenerovať kód Arduino a skopírujte vygenerovaný kód do Arduino IDE.

Krok 10: Čo bude ďalej?

• Otestujte ostatné efekty na svojom NeoPixeli.
• Skúste ovládať svoj NeoPixel bezdrôtovo. (WiFi, Bluetooth, …)

Podobné návody

Hrajte s ohňom cez WIFI! ESP8266 a NeoPixels (vrátane aplikácie pre Android)