Լավագույն RGB լուսադիոդներ ցանկացած նախագծի համար (WS2812, Aka NeoPixels). 6 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:50

LED- ների հետ աշխատելիս մենք հաճախ սիրում ենք վերահսկել դրանց վիճակը (միացված/անջատված), պայծառությունն ու գույնը: Կան շատ ու շատ տարբեր եղանակներ, բայց ոչ մեկը այնքան կոմպակտ լուծում չէ, որքան WS2812 RGB LED- ը: Իր փոքրիկ 5 մմ x 5 մմ փաթեթում WS2812- ը ներառում է 3 գերապայծառ LED (կարմիր, կանաչ և կապույտ) և կոմպակտ վարորդի միացում (WS2811), որը պահանջում է ընդամենը մեկ տվյալների մուտքագրում `3 LED- ների վիճակը, պայծառությունն ու գույնը վերահսկելու համար:. 3 LED- ների վերահսկման համար անհրաժեշտ է միայն մեկ տվյալների գիծ, WS2811- ի հետ հաղորդակցության մեջ խիստ ճշգրիտ ժամկետների պահանջ է առաջանում: Այդ իսկ պատճառով պահանջվում է իրական ժամանակի միկրոկոնտրոլեր (օրինակ ՝ AVR, Arduino, PIC): Lyավոք, Linux- ի վրա հիմնված միկրոհամակարգիչը կամ մեկնաբանված միկրոկոնտրոլերը, ինչպիսիք են Netduino- ն կամ Basic Stamp- ը, չեն կարող ապահովել ժամանակի բավարար ճշգրտություն, որն անհրաժեշտ է: Եվ այսպես, այս Ուղեցույցում ես անցնում եմ այս LED- ներից մեկը կարգավորելու և Arduino Uno- ով կառավարելու գործընթացով: Այնուհետև ես ցույց եմ տալիս, թե որքան հեշտ է նրանցից մի քանիսը միմյանց միացնել հիանալի լուսավորման ցուցադրման համար: Դժվարության մակարդակ. Սկսնակ Ավարտի ժամանակը `10-15 րոպե

Քայլ 1: Նյութերի ցանկ

Այս հիանալի RGB LED- ն գալիս է 5050 (5 մմ x 5 մմ) փաթեթում `6 բարձիկներով, որոնք բավականին հեշտ է զոդել բեկումնային տախտակին: Քանի որ միակ լրացուցիչ բաղադրիչը, որն անհրաժեշտ է միացման միացման կոնդենսատորը, WS2812- ն անկեղծորեն առաջարկում է լավագույն լուծումը RGB LED լուսավորության և գույնի վերահսկման համար: Ներկառուցված մշտական հոսանքի LED վարորդը (WS2811) զգալիորեն օգտակար է երկու պատճառով. - Էլեկտրաէներգիայի մատակարարման և LED- ների միջև անհրաժեշտ չէ ավելացնել ընթացիկ սահմանափակող ռեզիստորներ (a.k.a. շնչափող դիմադրողներ): Այն, ինչ մեզ անհրաժեշտ է, շատ պարզ դիզայն է ՝ ապահովելու Power, Ground և 1 Control Input ՝ հիանալի լուսավորման էկրան ստեղծելու համար, որը բաղկացած է ոչ թե մեկ, այլ RGB LED լուսադիոդներից: Ճիշտ է! Այս LED- ներից մեկի Data Out կապը միացնելով մյուսի Data In- ին, մենք կարող ենք դրանք երկուսն էլ անկախ քշել նույն Control Input- ով: Եթե անհասկանալի է, թե ինչպես դա անել, մի անհանգստացեք, այս Ուղեցույցի ավարտին դուք լավ ճանապարհ կունենաք WS2812- ը ձեր ուզած նախագծին ավելացնելու ճանապարհին: Այս Instructable- ի համար ահա այն, ինչ մենք կօգտագործենք. Նյութեր. 3 x WS2812 RGB LED (նախապես զոդված փոքր ճեղքման տախտակի վրա) 1 x erոդվող առանց տախտակի ամուր հիմնական մետաղալար (գույների տեսականի; 28 AWG) 1 x Arduino Uno R3 1 x Break-away Pin Connector, 0.1 "Pitch, 8-Pin Male (Right-Angle) 1 x Pin Connector, 0.1" Pitch, 8-Pin Female (Right-Angle) 1 x Breakaway Pin Connector, 0.1 "Pitch, 8-Pin MaleTools: PC USB A/B Cable Wire Stripper Soldering Iron Նշումներ. Կախված ձեր նախագծից, WS2812 RGB LED- ները մատչելի են նաև առանց ճեղքման տախտակի `յուրաքանչյուրը մոտ 0,40 դոլարով, սակայն նախապես զոդված տարբերակի հարմարավետությունը գրավիչ է պարզ ծրագրերի համար:

Քայլ 2: Միացրեք Pin վերնագրերը

Նախորդ քայլին թվարկված բոլոր նյութերով, WS2812 RGB LED լուսավորելը բավականին ուղիղ է: Նախ, մենք ցանկանում ենք պատրաստել WS2812 Breakout Boards- ը `դրանք առանց զոդման տախտակի վրա տեղադրելու համար: Դա անելու համար մենք օգտագործում ենք մետաղալար (ամենատարածված կտրող գործիքները նույնքան լավ կաշխատեն) ՝ յուրաքանչյուր 8-պտույտ ժապավենը 2 x 3-պտույտ կտորների բաժանելու համար: Հիշեք, որ կտրելը մի փոքր բարդ է. Հաճախ ես փորձել եմ երկու արական գլուխների միջև եղած ակոսն օգտագործել որպես կտրելու ուղեցույց, և վերջում ես շատ պլաստմասսա կտրեցի այն վերնագրից, որը ցանկանում էի պահել: «Icingոհաբերելով» այն քորոցը, որտեղ մենք ցանկանում ենք կտրել, մենք ընդհանրապես խուսափում ենք խնդրից: Օգտագործելով տափակաբերան աքցան, մենք հանում ենք քորոցը, որտեղ ցանկանում ենք կտրել (այս դեպքում `4 -րդ և 8 -րդ քորոց): Քորոցները հեռացնելուց հետո մենք կարող ենք հեշտությամբ կրճատել այժմ դատարկ վերնագրերի կեսը: Այս տեխնիկան հավասարապես լավ է աշխատում կին վերնագրի հետ: Հետաքրքրվելուց և կտրելուց հետո մենք պետք է ունենանք 6 x 3-Pin գլուխներ, այսինքն ՝ 2 x ստանդարտ և 4 x ուղղանկյուն (2 x արու, 2 x էգ): Eringոդման երկաթի օգնությամբ մենք այժմ կարող ենք կապում կապակցված երեք տախտակներից յուրաքանչյուրին հետևյալ կերպ. Մեկ տախտակը պետք է ունենա 2 x ստանդարտ վերնագրեր, մինչդեռ մյուս երկու տախտակները պետք է ունենան 1 x ուղղանկյուն վերնագիր: Տախտակի վրա, որը կունենա ստանդարտ քորոցային վերնագրեր, մենք կապում ենք տախտակի ներքևի մակերեսին (այն կողմը, որտեղ գտնվում է LED- ը): Մյուս երկուսի վրա աջ անկյունների վերնագրերը (յուրաքանչյուր սեռից մեկը) կարող են տեղադրվել կամ վերևի կամ ներքևի մակերևույթի վրա: Նկատի ունեցեք, որ կարևոր է լինել հետևողական ՝ մի տախտակից մյուսը, արական և իգական վերնագրերի տեղադրման հարցում: Տախտակները կողմնորոշելու համար օգտակար է օգտագործել մակերևույթի ամրացման կոնդենսատորը. օգտագործելով սա որպես հղում, արական վերնագիրը պետք է զոդել մինչև կոնդենսատորին ամենամոտ ծայրը: Երբ կապումներն ամրացվեն, մենք պատրաստ ենք դրանցից մեկը միացնել Arduino- ին:

Քայլ 3. WS2812 Breakout Board- ը Arduino- ին միացնելը

Այս քայլով մենք կկապենք անհրաժեշտ կապերը Arduino- ի և մեր WS2812 Breakout տախտակներից մեկի միջև: Այդ նպատակով մենք կօգտագործենք առանց զոդման տախտակ և 3 x թռիչքային լարեր: Եթե դուք օգտագործում եք մետաղալար, ապա ժամանակն է կտրել 3 կտոր, յուրաքանչյուրը մոտ 4 երկարությամբ: Այժմ մենք կարող ենք տեղադրել WS2812 Breakout Board- ը (այն ստանդարտ վերնագրերով) մեր տախտակի բաժանարարի երկայնքով: Համոզված եղեք որ Arduino- ն անջատված է ինչպես էներգիայի աղբյուրից, այնպես էլ USB- ից, մենք կշարունակենք միացնել միացումները: WS2812 Breakout Board- ի ներքևի մասում մենք կարող ենք գտնել յուրաքանչյուր քորոցի անունը `VCC, DI (DO), GND: Օգտագործելով սա, որպես ուղեցույց, մենք շարունակում ենք Arduino- ից 5V և GND կապերը համապատասխանաբար համապատասխանաբար WCC2812 տախտակի VCC և GND կապերին: Այնուհետև Arduino- ի թվային կողմի 8 -րդ կապը մենք միացնում ենք WS2812 տախտակի DI քորոցին:, որը կոնդենսատորին ամենամոտ կողմի կենտրոնական քորոցն է: Այժմ մենք պատրաստ ենք բեռնել մեր ծրագիրը Arduino- ում և ստիպել WS2812- ը թարթել:

Քայլ 4: Արթնացնելով այն Arduino IDE- ով

Ենթադրեմ, որ դուք արդեն տեղադրել եք Arduino IDE- ն ձեր համակարգչին-համացանցում առկա բազմաթիվ ուղեցույցներ բավականին լավ են բացատրում գործընթացը: Theրագիրը, որը մենք պետք է բեռնենք մեր Arduino- ում, կարող եք ներբեռնել այստեղ: Այն բանից հետո, երբ մենք պարզապես կարող ենք կրկնակի սեղմել primer.ino ֆայլը որոնվածի ներսում> օրինակներ> այբբենարան թղթապանակ `այն Arduino IDE- ում բեռնելու համար (wirtten for version 1.0.5): Փաթեթը ներառում է կոդի կազմման համար անհրաժեշտ գրադարաններ, այնպես որ սխալներ չպետք է լինեն: Խնդրում ենք տեղադրել մեկնաբանություն, եթե կազմման հետ կապված որևէ խնդրի հանդիպեք: Arduino տախտակի տեսակը և USB պորտը Գործիքների ընտրացանկի միջոցով ընտրելուց հետո վերբեռնեք ծածկագիրը, և WS2812- ը պետք է սկսի թարթել ՝ փոխարինելով կարմիր, կանաչ և կապույտ: Այս WS2812 RGB LED- ների մասին ամենագեղեցիկ առանձնահատկությունն այն է, որ դրանք կարելի է բավականին հեշտությամբ «կապել շղթայով» `երկար LED- ներ և զանգվածներ ստեղծելու համար, որոնք պարունակում են այդ LED- ներից շատերը: Հաջորդ քայլում մենք դա անում ենք մեր պատրաստած 3 տախտակներով:

Քայլ 5: RGB LED լուսարձակների պատրաստում

Ներկառուցված LED շարժիչի սխեման (WS2811) թույլ է տալիս «շղթայակցել» մեկ LED- ին հաջորդին ՝ օգտագործելով միայն 1 տվյալների տող (!): Մի WS2812- ի Տվյալների ելքը մյուսի Տվյալների մուտքագրման հետ միացնելով, մենք կարող ենք վերահսկել LED- ների մի ամբողջ զանգվածի պայծառությունն ու գույնը Arduino- ում դրանցից մինչև 500 -ը: Իհարկե, շատ LED լուսարձակներ վարելու համար որոշ նկատառումներն անհրաժեշտ են. - Arduino- ն առավելագույնը կբարձրացնի իր RAM- ը `500 LED լուսարձակում` 30 Հց թարմացման արագությամբ: - Երկու տախտակները միմյանց միացնելու համար առաջարկվող առավելագույն տարանջատումը 6 դյույմ է `էներգիայի խափանումներից և տվյալների կոռուպցիայից խուսափելու համար: Այս նկատառումներով մենք կարող ենք բոլոր LED- ները քշել ՝ օգտագործելով 24-բիթ գույնի լուծում, պայծառության մակարդակներում, որոնք հետևողական են, և բավականին դիմացկուն է մարտկոցի հզորության (փոքր) փոփոխությունների փոփոխություններին: «Մարգարիտ կապելու» համար տախտակները, որոնք մենք պատրաստել ենք այս Ուղեցույցի համար, մենք սկսում ենք երկու տախտակներից մեկի էգ ծայրը մյուսից մյուսի արական ծայրով միացնելով ` Անկյունի վերնագրեր: Այնուհետև, երբ մեր Arduino տախտակն անջատված է Power- ից և USB- ից, մենք երկու տախտակի շղթայից արական ծայրը տեղադրում ենք առանց զոդման տախտակի վրա: Մենք երաշխավորում ենք, որ կապումներն համընկնում են WS2812 Breakout Board- ի հետ, որը միացված էր տախտակին: Նման դասավորվածությունը կունենա VCC և GND կապում ինչպես ուղիղ գլխատախտակից, այնպես էլ շղթայից `տախտակի նույն շարքում: Մենք տեղադրում ենք երկտախտանի շղթան երրորդ ճեղքման տախտակի վերջի մոտ, որը հակառակ է կոնդենսատորին: Ա այն բանից հետո, երբ ամեն ինչ միացված է, մենք կարող ենք գործարկել Arduino IDE- ն և տեքստի խմբագրիչով փոխել «#սահմանել NUM_LEDS 1» սահմանումը «#սահմանել NUM_LEDS 3»: Տախտակը Power և/կամ USB- ին նորից միացնելուց հետո կարող ենք վերբեռնել նոր ծրագիրը… և… BAM! Բոլոր երեք LED- ները պետք է հենց այնպես թարթեն:

Քայլ 6: Մթության մեջ, թող լինի լույս:

Այս Instructable- ը արագորեն ցույց տվեց, թե ինչպես օգտագործել WS2812 RGB LED- ը նախապես զոդված փոքրիկ բեկման տախտակների վրա: Մենք օգտագործեցինք Arduino- ն `LED- ների պայծառությունն ու գույնը վերահսկելու համար: Մի փոքր հիասթափեցնող է այն, որ մեր օգտագործած ծածկագիրը ստիպեց LED- ները միանգամից թարթել ՝ նույն ինտենսիվությամբ և գույնով: Գործողության այս ռեժիմը չի ցուցադրում «խելացի» LED վարորդի (WS2811) ամբողջ ներուժը, որը ներդրված է այս փաթեթում: Եվ այսպես, եկեք փորձենք բնօրինակ կոդի հետևյալ փոփոխությունները: Ինչպես նախկինում, դուք կբեռնեք և կբացահայտեք ֆայլը, այնուհետև կբացեք որոնվածը, որը պետք է բեռնվի Arduino- ում (որոնվածը> էֆեկտներ> effects.ino): Այս ցուցադրման համար անհրաժեշտ բոլոր ֆայլերը ներառված են, ուստի երրորդ կողմի գրականություն ավելացնելու կարիք չկա: կոդը պետք է կազմվի առանց որևէ փոփոխության --- այն արդեն տեղադրված է 3 LED- ների հետ աշխատելու համար: Այժմ ձեր երևակայության խնդիրն է մշակել հաջորդ նախագիծը, որտեղ այս շատ օգտակար, կոմպակտ, RGB LED- ները կարող են լուսավորել իրենց լույսերը: Ազատորեն տեղադրեք WS2812- ի միջոցով ձեր սեփական որոշ ստեղծագործություններ մեկնաբանությունների բաժնում: