NeoPixel / WS2812 RGB LED'e Başlarken: 8 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:20

[Video oynatmak]

Bu Eğitilebilir Kitapta, adreslenebilir RGB LED'i (WS2812) veya popüler olarak Adafruit NeoPixel olarak bilinenleri keşfedeceğiz. NeoPixel, halkalar, şeritler, panolar ve darbeli, renkli minyatür LED'lerden oluşan bir çubuk ailesidir. Bunlar birinden diğerine zincirlenebilir, böylece sonsuz bir LED dizisi oluşturmak için uzun bir NeoPiksel hattını birlikte çalıştırabilir ve programlayabilirsiniz. Herhangi bir projenize karmaşık aydınlatma efektleri eklemek için bu LED şeritlerini kullanabilirsiniz.

Tüm projelerimi şu adreste bulabilirsiniz:

Üç parlak LED (Kırmızı, Yeşil ve Mavi) ve entegre bir sürücü çipi (WS2811) içeren küçük 5050 (5mm x 5mm) yüzeye montaj paketi ile birlikte gelirler. Üç LED'in tümünün durumunu, parlaklığını ve rengini kontrol etmek için yalnızca bir veri girişi gerektirir. Veri çıkış pinini sonraki şeritlerin veri giriş pinine bağlayarak, LED'leri teorik olarak isteğe bağlı uzunluğa zincirlemek mümkündür.

RGB değerlerinin (0 - 255) kombinasyonlarıyla hemen hemen her rengi yeniden üretebilirsiniz, bu nedenle bir anlamda kontrol edilebilir bir RGB LED evrensel bir LED'dir.

Adım 1: Kullanılan Parçalar ve Aletler

Parçalar:

1. 8 x 8 Neo Matriks (Banggood)

2. Arduino Uno (Amazon)

3. 5V /2A Güç Kaynağı (Amazon)

4. DC Girişi (Amazon)

5. Atlama Kabloları (Amazon)

6. 8 x 32 Esnek WS2812 Matrisi (Sparkfun)

Aletler:

1. Havya (Amazon)

2. Tel Kesici / Soyucu (Amazon)

Adım 2: RGB LED Şerit Tipi

2 ana RGB LED şeridi türü vardır: Analog şerit ve Dijital Şerit

1. Analog şerit:

Şeritlerdeki tüm LED'ler paralel olarak bağlanır, bu nedenle tek bir büyük üç renkli LED gibi davranır. Tüm şeritlere / dizilere belirli bir renk ayarlayabilirsiniz. Kullanımı çok kolay ve ucuzdurlar ancak bu türdeki sınırlamalar LED şeritler, tek tek LED'lerin renklerini kontrol edememenizdir.

Bu şeritlerin her birinde (soldan sağa) önce LED'i, ardından bir SMD direncini göreceksiniz.

2. Dijital şerit:

Dijital şerit, her bir LED'i ayrı ayrı ele almanız ve farklı bir şekilde çalışmanızdır. Her LED için bir çipleri var, şeridi kullanmak için çiplere dijital olarak kodlanmış veri göndermeniz gerekiyor. Çipin ekstra karmaşıklığı nedeniyle, daha pahalıdırlar.

Veri yönünü gösteren oklara dikkat edin. Şeridi ters yönde bağlarsanız çalışmayacaktır.

Adım 3: Adreslenebilir RGB LED Şerit Türleri

Adreslenebilir LED, WS2801, WS2811, WS2812 veya WS2812B gibi farklı model numaralarıyla gelir. Bu tür LED'lerde yeniyseniz, aralarında kafanız karışabilir. Bu yüzden önce onları tanımlayalım. Temel olarak WS2801 ve WS2811, maksimum 3 LED'i kontrol edebilen IC'nin adıdır. Ancak WS2812, bir WS2811 IC'nin doğrudan bir 5050 RGB LED paketine entegre edildiği geliştirilmiş bir versiyondur. En son model WS2812B'dir.

Bu eğitimde en son model WS2812B'yi kullanacağız.

Resim Kaynağı: Adafruit, Sparkfun, Polou

Adım 4: WS2801 ve WS2811 / WS2812 Pinleri

WS2801 modelinde 4 giriş pini (Vcc, GND, Data, Clock) bulunurken WS2811 ve WS2812 modelinde sadece 3 pin bulunur

(Vcc, GND ve Veri)

PIN - WS2801

5V -> Güç (+5V)

CI ->Saat sinyali Girişi

CO -> Saat sinyali Çıkışı

DI -> Veri Girişi

YAP -> Veri Çıkışı

GND -> Toprak

PIN WS2812

5V -> Güç (+5V) CI -> N/A

CO - >N/A

DI ->Veri Girişi

YAP ->Veri Çıkışı

GND -> Toprak

Adım 5: Güç Kaynağı

Herhangi bir LED şerit projesine başlamadan önce düşünmeniz gereken ilk şey Güç Kaynağıdır. Bu RGB LED'lerden biri 3 LED (Kırmızı, Mavi ve Yeşil) içerir. Tek bir LED'in en yüksek parlaklığında yaklaşık 20mA akım çektiğini biliyoruz. Dolayısıyla tek bir WS2812 LED'i maksimum parlaklıkta - beyazda 3 x 20mA = 60mA çekebilir.

Doğrudan Arduino ile çalıştırabilir miyim?

Cevap basitçe HAYIR. Tüm şerit için gereken akım miktarı Arduino'nuzun kaldırabileceğinden çok daha fazla olacaktır.

Bunun için ayrı bir regüle güç kaynağına ihtiyacınız var. Güç kaynağı doğru voltajı sağlamalı ve yeterli akımı sağlayabilmelidir. WS2812 şeritlerinin çoğunda, çalışma voltajı 5 volt DC'dir.

Örnek: WS2812 8 x 8 matris (64 LED) için, maksimum parlaklığa (Beyaz Renk) ayarlanmış tüm LED'lerde 64 x 60mA = 3840 mA (3.84 A) gerekir. Ancak tavsiye edilmez, maksimum ömür elde etmek için parlaklığı düşük tutun.

Parlaklığı %50'nin altına ayarlamanızı tavsiye edebilirim. Yani 3,84 x 0,5 = 1,92A'ya ihtiyacınız var

Bu yüzden biraz pay alarak önerilen güç kaynağı 5V / 2A'dır.

Adım 6: Güç Kaynağını Hazırlama

WS2812B LED şeridini ekstra devre ve ayrık bileşenler olmadan kontrol etmek çok kolaydır. Bir Arduino'nuz, 5V güç kaynağınız ve birkaç jumper kablonuz varsa, onunla oynayabilirsiniz.

Güç Kaynağının Hazırlanması:

NeoPixel LED'leri çalıştırmak için 5V/2A ayarlı bir güç kaynağı kullandım.

İki GND bağlantısına ihtiyacımız var: biri LED şeridine ve diğeri Arduino'ya. Bu yüzden DC jakının negatif terminaline iki kablo ve pozitif terminale bir kablo lehimledim.

Arduino Bağlantısı:

Arduino Bağlantısı çok kolaydır.

LED Şerit DIN -> Arduino D6

Güç Kaynağı GND -> Arduino GND

Hem LED şeridine hem de Arduino'ya güç sağlamak için harici güç kaynağı kullanıyorsanız, 5V beslemesini Arduino 5V pinine bağlamanız gerekir.

Adafruit'e göre İyi Uygulamalar:

1. + ve – terminallerine büyük bir kapasitör (1000 µF, 6,3V veya daha yüksek) ekleme. Bu, akımın ilk atılımının piksellere zarar vermesini önler.

2. Mikrodenetleyicinizin veri pini ile ilk NeoPixel'deki veri girişi arasına 300 ila 500 Ohm'luk bir direnç eklemek, aksi takdirde ilk pikselinize zarar verebilecek voltaj yükselmelerini önlemeye yardımcı olabilir. Lütfen mikro ve NeoPikselleriniz arasına bir tane ekleyin.

3. NeoPixels'i herhangi bir canlı güç kaynağına veya mikro denetleyiciye bağlarken, HER ZAMAN HERHANGİ BİR ŞEYDEN ÖNCE TOPRAĞA (–) BAĞLAYIN. Tersine, ayırırken en son toprak bağlantısını kesin.

7. Adım: 8x8 Neo Matrix Sürmek

LED matrisi, WS8211 sürücüsünü kullanan 64 RGB LED içerir. Her piksel ayrı ayrı adreslenebilir ve tüm LED'leri kontrol etmek için sadece bir Arduino pinine ihtiyacınız olacak.

Matrisin arka tarafında iki bağlantı noktası vardır: Giriş (3 pimli) ve Çıkış (3 pimli).

Giriş portu Arduino ve 5V harici Güç kaynağına bağlanır. Bağlantı aşağıdaki gibidir

matris Arduino

DIN D6

GND GND

Matris Güç Kaynağı

5V - 5V

GNDGND

Not: Hem güç kaynağının hem de Arduino'nun GND'sini bağlamayı unutmamalısınız.

Şimdi devreyi açın ve birkaç animasyon izlemek için kodu yükleyin. LED'lerin parlaklığını yaklaşık %30'a ayarladım.

Arduino Kodu:

Kod ve kütüphaneler zip dosyasına eklenmiştir. İndirin. Yazılımı nasıl kullanacağınızı öğrenmek için videoyu izleyebilirsiniz.

8. Adım: Esnek bir 8X32 WS2812 RGB MATRIX Sürme

8x32 Esnek matris oldukça havalı. Sparkfun'dan sipariş ettim. Animasyonlar, oyunlar oluşturabilir, hatta bunları eğlenceli bir e-tekstil projesine dahil edebilirsiniz. Tüm bunlara ek olarak, esnek desteği sayesinde, bu LED Matrix neredeyse her türlü kıvrımlı yüzeye uyacak şekilde bükülebilir ve eğilebilir.

Arduino ile bağlantı, diğer NeoPixel LED matrix / Strip'e benzer.

Matrix, terminal kablolarıyla birlikte gelir, bu nedenle lehimlemeye gerek yoktur.

Sarı: GND

Kırmızı: +5V

Yeşil: Veri

Bu makaleyi beğendiyseniz, iletmeyi unutmayın! Daha fazla DIY projesi ve fikri için beni takip edin. Teşekkürler !!!