LED -të më të mira RGB për çdo projekt (WS2812, Aka NeoPixels): 6 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:26

Kur punojmë me LED, shpesh na pëlqen të kontrollojmë gjendjen e tyre (ndezje/fikje), shkëlqimin dhe ngjyrën. Ka shumë, shumë mënyra të ndryshme për ta bërë këtë, por asnjëra nuk është një zgjidhje aq kompakte sa LED WS2812 RGB. Në paketën e tij të vogël 5mm x 5mm, WS2812 përfshin 3 LED super të ndritshëm (të kuq, jeshil dhe blu) dhe një qark kompakt të drejtuesit (WS2811) që kërkon vetëm një hyrje të dhënash për të kontrolluar gjendjen, shkëlqimin dhe ngjyrën e 3 LED -ve Me Në kurriz të nevojës për vetëm një linjë të të dhënave për të kontrolluar 3 LED, lind një kërkesë për një kohë shumë të saktë në komunikimin me WS2811. Për këtë arsye, kërkohet një mikrokontrollues në kohë reale (p.sh., AVR, Arduino, PIC). Mjerisht, një mikrokompjuter i bazuar në Linux ose një mikrokontrollues i interpretuar siç është Netduino ose Basic Stamp nuk mund të sigurojë saktësinë e mjaftueshme të kohës që nevojitet. Dhe kështu, në këtë Instructable unë përshkoj procesin e vendosjes dhe kontrollit të njërës prej këtyre LED -ve me një Arduino Uno. Pastaj, unë tregoj se sa e lehtë është të lidhësh disa prej tyre së bashku për një ekran ndriçimi të mrekullueshëm! Niveli i vështirësisë: Fillestar Koha e përfundimit: 10-15 Minuta

Hapi 1: Lista e materialeve

Ky LED i mrekullueshëm RGB vjen në një paketë 5050 (5mm x 5mm) me 6 jastëkë që janë mjaft të lehtë për t'u bashkuar në një tabelë shpërthimi. Meqenëse i vetmi komponent shtesë i nevojshëm është një kondensator i shkëputjes, WS2812 sinqerisht ofron zgjidhjen më të mirë për kontrollin e ngjyrës dhe shkëlqimit të një LED RGB. Drejtuesi LED i integruar i rrymës konstante (WS2811) është jashtëzakonisht i dobishëm për dy arsye: - Një rrymë konstante prej m 18mA do të drejtojë çdo LED edhe nëse tensioni ndryshon. - Nuk ka nevojë të shtoni rezistorë që kufizojnë rrymën (a.k.a rezistencat e mbytjes) midis furnizimit me energji dhe LED-ve. E tëra që na duhet është një dizajn shumë i thjeshtë për të siguruar Fuqinë, Tokën dhe 1 Kontrollin Input në mënyrë që të krijojmë një ekran të mrekullueshëm ndriçimi të përbërë nga jo një, por një grup i tërë LED RGB. Ashtu eshte! Duke lidhur pinin Data Out të njërës prej këtyre LED -ve, me Data In pin të një tjetri, ne mund t'i drejtojmë të dy në mënyrë të pavarur me të njëjtën Kontroll Kontrolli! Nëse nuk është e qartë se si ta bëni këtë, mos u shqetësoni, deri në fund të këtij Udhëzuesi do të jeni në rrugën tuaj për të shtuar WS2812 në çdo projekt që dëshironi! Për këtë Instructable këtu është ajo që ne do të përdorim: Materialet: 3 x LED WS2812 RGB (të para-ngjitura në një tabelë të vogël të thyerjes) 1 x Tela me bërthamë të ngurtë pa ngjitje (ngjyra të ndryshme; 28 AWG) 1 x Arduino Uno R3 1 x Lidhës i kunjave të shkëputur, 0.1 "Fusha, 8-Pin Mashkull (Këndi i djathtë) 1 x Lidhës Pin, 0.1" Fusha, Femër 8-Pin (Këndi i Djathtë) 1 x Lidhës Pin Breakaway, Pitch 0.1 ", 8-Pin MaleTools: PC USB A/B Cable Wire Stripper Soldering Ironing Shënime: Në varësi të projektit tuaj, LED-të WS2812 RGB janë gjithashtu në dispozicion pa një tabelë shpërthimi për rreth 0.40 dollarë secila, por komoditeti i opsionit të para-bashkuar është tërheqës për aplikime të thjeshta.

Hapi 2: Lidhja e titujve të Pin

Me të gjitha materialet e listuara në hapin e mëparshëm, është mjaft e drejtë të ndizet një LED WS2812 RGB. Së pari, ne duam të përgatisim bordet e shpërthimit WS2812 për t'i vendosur ato në pjatën pa saldim. Për ta bërë këtë, ne përdorim një prestar teli (mjetet më të zakonshme të prerjes do të funksionojnë po aq mirë) për të ndarë secilën shirit me 8 kunja në copa 2 x 3-Pin. Mbani në mend se bërja e prerjes është pak e ndërlikuar; shpesh herë jam përpjekur të përdor brazdën midis dy kokave meshkuj si një udhëzues për prerjen, dhe kam përfunduar duke qethur shumë plastikë nga një kokë që doja të mbaja. Duke 'sakrifikuar' kunjin ku duam të bëjmë prerjen, ne e shmangim problemin krejt. Duke përdorur një palë pincë, ne heqim kunjin ku duam të presim (në këtë rast, kunja e 4 -të dhe e 8 -të). Pasi të jenë hequr kunjat, ne lehtë mund të shkurtojmë mesin e titujve tashmë të zbrazët. Kjo teknikë funksionon njësoj mirë me kokën e femrës. Pas prishjes dhe prerjes, ne duhet të kemi 6 x kokë me 3 kunja, domethënë 2 x standard dhe 4 x me kënd të drejtë (2 x meshkuj, 2 x femra). Me ndihmën e një hekuri bashkues, tani mund t'i lidhim kunjat me secilën nga tre dërrasat e shpërthimit në mënyrën e mëposhtme. Një tabelë duhet të ketë 2 x titra standardë, ndërsa dy bordet e tjera duhet të kenë secila 1 x kokë me kënd të drejtë. Në tabelën që do të ketë titujt standardë të pin, ne vendosim kunjat në sipërfaqen e poshtme të tabelës (ana e kundërt me vendin ku është LED). Në dy të tjerat, titujt me kënd të drejtë (një nga secila gjini) mund të vendosen ose në sipërfaqen e sipërme ose të poshtme. Vini re se është e rëndësishme të jeni të qëndrueshëm, nga një tabelë në tjetrën, në vendosjen e titujve meshkuj dhe femra. Helpfulshtë e dobishme të përdorni kondensatorin e montimit të sipërfaqes për orientimin e dërrasave; duke përdorur këtë si referencë, titulli mashkullor duhet të ngjitet në fund më afër kondensatorit. Pasi kunjat të jenë ngjitur, ne jemi gati të lidhim njërën prej tyre me Arduino!

Hapi 3: Lidhja e Bordit Breakout WS2812 me një Arduino

Në këtë hap ne do të bëjmë lidhjet e nevojshme midis një Arduino dhe një prej tabelave tona të shpërthimit WS2812. Për këtë qëllim ne do të përdorim dërrasën pa saldim, dhe 3 tela me kërcyes. Nëse jeni duke përdorur një spirale teli, tani është koha për të prerë 3 copë, secila rreth 4 të gjata. Tani mund ta vendosim Bordin Breakout WS2812 (ai me titujt standardë) përtej ndarësit të pjatës sonë. Duke u siguruar se Arduino është shkëputur si nga një burim energjie ashtu edhe nga USB, ne do të vazhdojmë të lidhim lidhjet. Në pjesën e poshtme të Bordit Breakout WS2812 mund të gjejmë emrin e secilës kunj: VCC, DI (DO), GND. Duke përdorur kjo si udhëzues ne vazhdojmë të lidhim kunjat 5V dhe GND nga Arduino në kunjat VCC dhe GND të bordit WS2812, përkatësisht. Pastaj, lidhim kunjin 8 në anën Dixhitale të Arduino me pinin DI të bordit WS2812, e cila është kunja qendrore e anës më të afërt me kondensatorin. Tani ne jemi gati ta ngarkojmë programin tonë në Arduino, dhe ta bëjmë WS2812 të vezullojë!

Hapi 4: Duke e bërë atë të vezullojë me IDE Arduino

Unë do të supozoj se ju keni instaluar tashmë Arduino IDE në kompjuterin tuaj --- shumë udhëzues në internet shpjegojnë procesin mjaft mirë. Programi që do të na duhet të ngarkojmë në Arduino tonë mund të shkarkohet këtu. Pasi thjesht mund të klikojmë dy herë në skedarin primer.ino brenda firmware-it> shembujt> dosja abetare për ta ngarkuar atë në Arduino IDE (e përshkruar për versionin 1.0.5). Paketa përfshin bibliotekat e nevojshme që kodi të përpilohet kështu që nuk duhet të ketë ndonjë gabim, ju lutemi postoni një koment nëse hasni ndonjë problem në përpilim. Pasi të zgjidhni llojin e bordit Arduino dhe portën USB duke përdorur opsionin e menysë Tools, ngarkoni kodin dhe WS2812 duhet të fillojë të pulsojë duke alternuar midis të Kuq, Jeshil dhe Blu. Karakteristika më e zoti në lidhje me këto LED WS2812 RGB është se ato mund të 'lidhen me zinxhirë' mjaft lehtë për të krijuar shirita dhe vargje të gjata që përmbajnë shumë nga këto LED. Në hapin tjetër ne e bëjmë pikërisht këtë me 3 bordet që kemi përgatitur.

Hapi 5: Krijimi i një rrip LEDs RGB

Qarku i ngulitur i drejtuesit LED (WS2811) lejon 'lidhjen e zinxhirit' të një LED në tjetrin duke përdorur vetëm 1 linjë të dhënash (!). Duke lidhur daljen e të dhënave të një WS2812 në hyrjen e të dhënave të një tjetri, ne mund të kontrollojmë shkëlqimin dhe ngjyrën e një grupi të tërë LEDs deri në 500 prej tyre në një Arduino! Sigurisht, për të drejtuar shumë LED disa konsiderata janë në rregull: - Çdo piksel tërheq deri në 60mA (e bardha në shkëlqimin e plotë kërkon që të gjitha LED -të të jenë të ndezura, secila vizatim ~ 20mA). - Një Arduino do të maksimizojë RAM -in e tij duke drejtuar 500 LED me një ritëm të rifreskimit prej 30 Hz. - Për të lidhur dy dërrasa së bashku, ndarja maksimale e rekomanduar është 6 "për të shmangur rënien e energjisë dhe prishjen e të dhënave. Me këto konsiderata në mendje, ne mund të drejtojmë të gjitha LED-të duke përdorur 24-bit rezolucion ngjyrash, në nivele ndriçimi që janë të qëndrueshme, dhe mjaft elastik ndaj ndryshimeve në ndryshimet (e vogla) të fuqisë së baterisë. Për të 'zinxhiruar' tabelat që kemi përgatitur për këtë Udhëzues fillojmë duke lidhur skajin femëror nga njëra me skajin mashkullor të tjetrës nga dy bordet me të djathtën- titujt e këndit. Pastaj, me bordin tonë Arduino të shkëputur nga Power dhe USB, ne vendosim skajin mashkullor nga zinxhiri me dy pllaka në pjatën pa saldim. Ne sigurohemi që kunjat të përputhen me ato në WS2812 Breakout Board që ishte lidhur me pjatën e bukës Tashmë. Një shtrirje e tillë do të ketë kunjat VCC dhe GND nga bordi me kokë të drejtë dhe zinxhiri në të njëjtën rresht të pjatës. Ne e vendosim zinxhirin me dy borde pranë fundit të Bordit të Tretë të Breakout që është përballë kondensatorit A pasi gjithçka është e lidhur, ne mund të ndezim Arduino IDE dhe të përdorim Redaktuesin e tekstit për të ndryshuar përkufizimin "#përcakto NUM_LEDS 1" në "#define NUM_LEDS 3". Pasi ta lidhim tabelën përsëri në Power dhe/ose USB, ne mund të ngarkojmë programin e ri … dhe … BAM! Të tre LED -të duhet të vezullojnë ashtu!

Hapi 6: Në errësirë, le të ketë dritë

Ky Instructable ju tregoi shpejt se si të përdorni LED WS2812 RGB të para-ngjitur në dërrasat e vogla të prishjes. Ne përdorëm një Arduino për të kontrolluar shkëlqimin dhe ngjyrën e LED -ve. Një gjë që ishte pak zhgënjyese është se kodi që përdorëm bëri që LED -të të gjithë të vezulloheshin menjëherë, me të njëjtin intensitet dhe ngjyrë. Kjo mënyrë e funksionimit nuk shfaq potencialin e plotë të drejtuesit LED 'të zgjuar' (WS2811) që është i përfshirë në këtë paketë. Dhe kështu, le të provojmë modifikimet e mëposhtme në kodin origjinal. Si më parë, do të shkarkoni dhe zbërtheni skedarin, dhe më pas do të hapni firmware -in që do të ngarkohet në Arduino (firmueri> efektet> efektet.ino). Të gjithë skedarët e nevojshëm për këtë demonstrim përfshihen kështu që nuk ka nevojë për shtimin e librave të palëve të treta; kodi duhet të përpilohet pa asnjë modifikim --- tashmë është vendosur të trajtojë 3 LED. Tani ju takon imagjinatës tuaj të krijoni projektin tjetër ku këto LED shumë të dobishme, kompakte, RGB mund të ndriçojnë dritat e tyre. Mos ngurroni të postoni disa nga krijimet tuaja duke përdorur WS2812 në seksionin e komenteve!