WS2812-B LED s doskou ATMEGA328 UNO V3.0 R3: 11 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:57

Popis

Tento projekt kombinuje programovateľnú farebnú LED dosku ICStation WS2812-B s doskou ATMEGA328 UNO V3.0 R3 kompatibilnou s Arduino UNO R3 a vytvára tak vizuálny dojem. A čo viac, ak organizujete tematickú párty „Disco“, bude sa vám páčiť. Ukážem vám, ako jednu z týchto vecí vyrobiť.

Krok 1: Potrebné diely:

· Arduino UNO (alebo kompatibilná doska) · 4 x programovateľná farebná LED doska WS2812-B

· Rezistor 330 ohmov

· 4700 uF 16V elektrolytický kondenzátor

· Breadboard

· Prepojovacie vodiče medzi ženami a mužmi

· Prepojovacie káble na doske

· 2,1 mm zásuvka DC so skrutkovými svorkami

· Napájací zdroj 5V 4A Plugpack

Poznámka: napájanie tohto projektu pomocou batérií je možné, ale neodporúča sa, a robí sa to na vlastné riziko.

Budete tiež potrebovať tortu Disco Ball, ktorú budete musieť urobiť (alebo kúpiť). Moja žena to urobila. A ako čoskoro uvidíte, koláč vo vnútri bol ružový, pretože to bol jahodový koláč.

Knižnice Arduino a IDE Arduino IDE môžete získať tu: https://www.arduino.cc/en/Main/Software Použil som verziu 1.6.4, ktorá je pravdepodobne zastaraná … ale napriek tomu funguje dobre.

Informácie o tom, ako používať knižnicu FastLED, nájdete tu: https://fastled.io/ A môžete si ju stiahnuť tu: FastLED Library Používal som verziu 3.0.3, ktorá je tiež pravdepodobne zastaraná.

Krok 2: ARDUINO KÓD:

Krok 3: POPIS KÓDU ARDUINO:

· Knižnica FastLED: Musíte sa uistiť, že ste si stiahli a nainštalovali knižnicu FastLED do svojho Arduino IDE. Knižnica je súčasťou tohto náčrtu, inak nebudú funkcie FastLED fungovať.

· Premenná „NUM_LEDS“: hovorí Arduinu, koľko diód LED sa používa. V tomto prípade máme 4 LED krúžky, pričom každý LED krúžok obsahuje 16 LED diód, a teda celkom 64 LED diód. Ak definujete nižšie číslo, napríklad 16, potom by náčrt osvetlil iba diódy LED na prvom prstenci LED.

· Premenná „DATA_PIN“: hovorí Arduinu, ktorý digitálny pin má použiť na prenos údajov do prstenca LED. V tomto prípade používam Digital Pin 9.

· Ďalšie premenné: Mám niekoľko ďalších premenných, ktoré sa používajú na randomizáciu LED a ovládanie odtieňa. Odtieň je farba LED diódy. Zvýšením premennej odtieňa môžete nechať LED diódy cyklovať v tvare dúhy. Premenná „odtieň“je „bajt“, čo znamená, že sa zvýši iba na maximálnu hodnotu 255, než sa vráti späť na nulu.

Inicializačný kód: Ak máte iný krúžok LED ako ten v tomto návode, možno budete musieť upraviť inicializačný kód. Tento LED krúžok má čipovú sadu WS2812-B (podľa webovej stránky ICStation), a preto tento riadok:

· FastLED.addLeds (LED diódy, NUM_LEDS); Knižnici FastLED povie, ktorá čipová sada sa používa (NEOPIXEL), kolík používaný na prenos údajov (DATA_PIN), pole LED, ktoré sa má ovládať (LED diódy) a počet LED diód, ktoré sa majú ovládať (NUM_LEDS). · V časti „ loop () ": časť kódu: premenná" hue "sa zvýši, aby vytvorila dúhový efekt, a náhodná LED sa vyberie pomocou funkcie random8 () FastLED.

· Funkcia random8 (x): náhodne vyberie číslo od 0 do x.

· Funkcia randomSeed (): má pomôcť „skutočne randomizovať“číslo. Pomáha tomu čítanie náhodnosti plávajúceho analogového pinu (A0). Nemusí to byť analógový pin 0, môže to byť akýkoľvek nepoužitý analógový pin.

· Led [rnd].setHSV (odtieň, 255, 255): Tento riadok nastaví, aby náhodná dióda LED mala odtieň rovnaký ako premenná „odtieň“, sýtosť rovnú 255 a jas 255. LED svieti nabielo. Nulový jas v podstate vypne LED diódu.

· FastLED.show (): Pokiaľ ide o LED kruhový displej, nebudú vykonané žiadne fyzické zmeny, kým sa z Arduina neodošle správa na digitálny vstupný kolík LED krúžku. Táto správa sa odošle, keď zavoláte FastLED.show (); funkciu. To hovorí LED krúžkom, aby aktualizovali svoj displej o informácie obsiahnuté v poli LED (LED). Ak teda nastavíte, aby sa rozsvietili všetky diódy LED, doska nesvieti diódy LED, kým sa nezobrazí FastLED.show (); funkcia sa nazýva. To je dôležité vedieť - obzvlášť keď sa pokúšate navrhnúť vlastné sekvencie LED.

· Riadok oneskorenia (50): nastaví dobu medzi zábleskami na 50 milisekúnd. Môžete zmeniť oneskorenie, aby ste zvýšili alebo znížili počet zábleskov za sekundu.

· Funkcia LED .fadeToBlackBy (180): v zásade zoslabuje LED diódy o 180 jednotiek. Toto číslo môžete zvýšiť alebo znížiť, aby ste dosiahli požadovanú rýchlosť stmievania. Upozorňujeme však, že ak zabudnete zavolať túto funkciu alebo sa vám LED diódy dostatočne nezmiznú, môžete skončiť so zapnutím VŠETKÝCH LED diód, ktoré by mohli potenciálne zničiť vašu dosku Arduino - tj. V závislosti od počtu zvonení LED diód majú a ako ste sa rozhodli ich ovládať.

Krok 4: Koláč

· Snímka 1 - Základná doska: Je dôležité vytvoriť základnú dosku so všetkou nainštalovanou elektronikou a v prevádzkyschopnom stave PRED tým, ako na ňu koláč položíte. Pokúšať sa namontovať vodiče/káble, diódy LED a obvody pod základnú dosku, kým je na vrchole koláč, je recept na katastrofu. Najprv teda pripravte základnú dosku a potom sa presuňte na časť na výrobu koláčov.

· Snímka 2 - Koláč na pečenie: Na výrobu dvoch strán gule budete potrebovať niekoľko koláčových foriem. Musíte urobiť pomerne hustý koláč, aby odolal celkovej hmotnosti koláča, polevy a fondánu a udržal si tvar. Po vychladnutí a vychladnutí ich môžete položiť na seba a vytvoriť guľu. Drží ich spolu vrstva námrazy medzi nimi.

· Snímka 3 - Fondantová poleva: Fondánovú polevu musíte vyvaliť na špeciálnu nepriľnavú podložku. Zistili sme, že pridanie trochy múky pomohlo znížiť lepivosť. Existujú špeciálne valčeky, ktoré zaisťujú, že hrúbka fondánu je v celom rozsahu konzistentná. Potom ich musíte nakrájať na štvorcové kúsky (dobre sa nám osvedčili asi 1 cm štvorce). Štvorce sú potom natreté striebrom špeciálnou/jedlou striebornou glazúrou na fondán. Možno budete musieť použiť niekoľko vrstiev a nechať medzi jednotlivými vrstvami zaschnúť.

· Snímka 4 - Ľadový koláč na základni: Koláč môže byť buď na ľade alebo mimo neho … pravdepodobne bude lepšie to urobiť zo základného plechu. Ale ak sa to rozhodnete urobiť na základnej doske, budete musieť chrániť LED diódy pred bledou polevou, ktorá môže spadnúť z koláča (v procese). Akonáhle je koláč úplne ľadový (s polevou/polevou), budete musieť koláč umiestniť do centrálnej polohy na doske. Je možné, že sa koláč zo základne skĺzne … urobte preto to, čo musíte urobiť, aby zostalo na mieste.

· Snímky 5-7 - Umiestnite fondánové štvorce: Kým je poleva ešte mäkká, budete potom musieť rýchlo, metodicky a neúnavne rozmiestniť fondánové štvorce v horizontálnom lineárnom vzore okolo koláča. Postupujte smerom k severnému a južnému pólu koláča a robte tak jeden rad za druhým. K severnému pólu koláča môžete nakrájať fondánový kruh. V snímke 7 uvidíte v hornej časti koláča dieru. Toto sa nechalo vychladnúť vo vnútri plastovej nádoby, ktorá sa neskôr použila na uchytenie dekorácií na vrchu koláča. Urobte to pred umiestnením kruhu fondánu na vrch koláča.

· Snímka 8 - Pridajte lesk: Po umiestnení všetkých fondánových štvorcov na koláč je veľmi možné, že niektoré strieborné glazúry boli z niektorých štvorcov vymazané. Tu to znova prejdete niekoľkými ďalšími vrstvami striebornej glazúry a na posledný náter, než zaschne, môžete posypať jedlé trblietky okolo celého koláča, aby ste mu dodali extra lesk.

· Snímka 9 - Konečný produkt: Posledným krokom je pridať na vrch torty niekoľko drôtených prskaviek a ďalšie dekorácie. Zatlačte drôty cez kryt fondánu na severnom póle do nádoby vnútri. Drží drôty na mieste bez toho, aby to zničilo všetku vašu tvrdú prácu.

· Čipová sada WS2812-B: Tento krúžok LED používa čipovú sadu WS2812-B a má 4 vypínacie piny (GND, 5V, Din, Dout)

· Napájanie: Na napájanie tohto modulu potrebujete prúd 5V a prúd až 1A

· Signály: Na ovládanie prstenca LED naň musíte odosielať signály prostredníctvom kolíka digitálneho vstupu (Din).

K tomuto môžete pripojiť ďalší krúžok LED pomocou kolíka digitálneho výstupu (Dout)

Krok 5: Sprievodca používaním energie

· Všeobecné pravidlo: Každá jednotlivá dióda LED na krúžku môže prenášať červené, zelené a modré svetlo. Kombinácie týchto farieb môžu tvoriť akúkoľvek inú farbu. Biele svetlo sa skladá zo všetkých troch týchto farieb súčasne. Pri zobrazovaní tejto farby pri maximálnom jase každá jednotlivá farba odoberie približne 20 mA prúdu. Keď svieti na bielo pri maximálnom jase, jedna dióda LED bude čerpať približne 60 mA.

· Multiplikátor výkonu: Ak každá LED dióda môže čerpať až 60 mA a na jednom krúžku LED je 16 LED diód, potom 16x60mA = 960mA na jeden krúžok LED. Aby ste boli v bezpečí a aby bola matematika jednoduchšia, musíte sa ubezpečiť, že poskytujete dostatok prúdu na 1A na každý krúžok LED. Ak teda chcete z modulov získať plnú funkčnosť, 4 LED krúžky budú potrebovať napájací zdroj 5V 4A.

Krok 6: Fritzingov diagram

Pripojenie JEDNÉHO LED krúžku k Arduinu

· 3 vodiče: Na pripojenie k krúžku LED potrebujete iba 3 vodiče. Pokiaľ plánujete rozsvietiť iba niekoľko diód LED súčasne, malo by to byť v poriadku. · BEZPEČNÝ spôsob: Bezpečnejší spôsob, ako to dosiahnuť, je použiť externý napájací zdroj na napájanie Arduina aj prstenca LED.

· Elektrolytický kondenzátor: Pripojením veľkého elektrolytického kondenzátora 4 700 uF 16 V medzi kladné a záporné póly napájacích káblov, pričom záporná časť kondenzátora je pripojená k zápornému pólu napájacieho zdroja, ochránite svoje prstene LED pred akýmkoľvek počiatočným nábeh prúdu.

Ochranný odpor: Odporúča sa tiež umiestniť odpor 300-400 ohmov medzi digitálny pin Arduino 9 (D9) a digitálny vstupný kolík LED (Din). To chráni prvú diódu LED pred potenciálnymi špičkami napätia

Vhodné vodiče: Ak máte v pláne spojiť niekoľko týchto LED krúžkov dohromady (pozri nižšie), pravdepodobne budete chcieť udržať vodiče čo najkratšie a použiť slušný vodiaci drôt, ktorý zvládne odoberaný prúd.

Krok 7: Pripojenie DVOCH LED krúžkov k Arduinu

Tri ďalšie vodiče: Na pripojenie ďalšieho krúžku LED potrebujete iba 3 ďalšie vodiče. Vodič musí prepojiť digitálny výstup (výstup) prvého prstenca LED s digitálnym vstupom (Din) druhého prstenca LED.

Zostaňte v bezpečí: Bezpečnejší spôsob, ako to dosiahnuť, je opäť použiť externé napájanie, veľký elektrolytický kondenzátor na svorkách a odpor 300-400 ohmov medzi Arduinom a digitálnym vstupným kolíkom prvého LED krúžku.

Krok 8: Pripojenie ŠTYROCH LED krúžkov k Arduinu

Šesťdesiat štyri diód LED: Na každý ďalší krúžok LED potrebujete 3 ďalšie vodiče. 4 LED krúžky poskytujú celkom 64 LED diód.

Sledujte zosilňovače: Pri plnom jase by toto nastavenie mohlo potenciálne čerpať až 4ampéry (alebo zhruba 1 ampér na jeden krúžok LED)

Nevyhnutné externé napájanie: Na napájanie týchto diód LED je nevyhnutné použiť externý napájací zdroj, keď ich je veľa. Ak nepoužívate externý zdroj napájania a omylom rozsvietite VŠETKY LED diódy, pravdepodobne poškodíte mikrokontrolér nadmerným odberom prúdu.

Krok 9: Tabuľky pripojenia

Ako pripojiť ONE LED Ring k Arduinu

Krok 10: Ako pripojiť DVA LED krúžky k Arduinu

Krok 11: Záver

V tomto návode sme vám ukázali, ako postupovať pri zdobení torty Disco Ball a tiež ako používať RGB LED krúžky od ICStation.

Odkaz na tieto štyri produkty v 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…

Ďakujeme, že naši priatelia Scott a jeho rodina urobili takú úžasnú prezentáciu o Ledovi.

Pôvodný zdroj obsahu pochádza od nášho priateľa Scotta:

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

Ak sa vám táto pasáž páči, zdieľajte ju so svojimi priateľmi.

Ak si myslíte, že môžete urobiť lepšiu recenziu, napíšte komentár.

Ak máte ďalšie nápady o produktoch IC, kontaktujte nás e -mailom: [email protected]