WS2812-B LED עם ATMEGA328 UNO V3.0 R3 לוח: 11 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:14

תיאור

פרויקט זה משלב לוח LED צבעוני לתכנות ICStation WS2812-B עם לוח ATMEGA328 UNO V3.0 R3 תואם Arduino UNO R3 ליצירת השפעה חזותית. יתרה מכך, אם אתם עורכים מסיבת נושא של "דיסקו", אתם תאהבו את זה. תן לי להראות לך איך להכין אחד מהדברים האלה.

שלב 1: חלקים דרושים:

· לוח UNO Arduino (או לוח תואם) · 4 x לוח LED צבעוני לתכנות WS2812-B

· 330 אוהם נגד

· קבלים אלקטרוליטיים uF 16V uF 16V

· לוח לחם

· חוטי מגשר נקבה לזכר

· חוטי מגשר ללוח הלחם

· שקע DC 2.1 מ מ עם מסופי ברגים

· ספק כוח 5V 4A Plugpack

הערה: הפעלת פרויקט זה באמצעות סוללות אפשרית, אך אינה מומלצת, ונעשית על אחריותך בלבד.

תצטרך גם עוגת כדור דיסקו שתצטרך להכין (או לקנות). אשתי הכינה את זה. וכפי שתראו בקרוב, העוגה מבפנים הייתה ורודה, מכיוון שזו הייתה עוגת תות.

ספריות Arduino ו- IDE אתה יכול להשיג את IDE Arduino מכאן: https://www.arduino.cc/en/Main/Software השתמשתי בגרסה 1.6.4, שהיא כנראה מיושנת … אך בכל זאת עובדת מצוין.

תוכל לקבל מידע על אופן השימוש בספריית FastLED כאן: https://fastled.io/ ואתה יכול להוריד אותו מכאן: ספריית FastLED השתמשתי בגירסה 3.0.3, שגם היא כנראה מיושנת.

שלב 2: קוד ARDUINO:

שלב 3: תיאור קוד ARDUINO:

· ספריית FastLED: עליך לוודא שהורדת והתקנת את ספריית FastLED לתוך ה- IDE של Arduino. הספרייה כלולה בסקיצה זו אחרת פונקציות FastLED לא יפעלו.

· המשתנה "NUM_LEDS": מספר ל- Arduino כמה נוריות LED נמצאות בשימוש. במקרה זה, יש לנו 4 טבעות LED, כאשר כל טבעת LED מכילה 16 נוריות LED, ולכן בסך הכל 64 נוריות LED. אם תגדיר מספר נמוך יותר, למשל 16, הרי שסקיצה תאיר רק את הנורות על טבעת הלד הראשונה.

· המשתנה "DATA_PIN": אומר ל- Arduino באיזה פין דיגיטלי להשתמש להעברת נתונים לטבעת ה- LED. במקרה זה, אני משתמש בסיכה דיגיטלית 9.

· משתנים אחרים: יש לי עוד כמה משתנים המשמשים לאקראי LED ולבקרת גוונים. גוון הוא צבע הלד. על ידי הגדלת משתנה הגוון, אתה יכול לגרום לנורות ה- LED להסתובב בתבנית דמוית קשת. המשתנה "גוון" הוא "בת", מה שאומר שהוא יעלה רק לערך המרבי של 255, לפני שהוא יקפוץ לאפס.

קוד התחלה: אם יש לך טבעת LED שונה מזו שבמדריך זה, ייתכן שיהיה עליך לשנות את קוד האתחול. טבעת LED זו כוללת ערכת שבבים WS2812-B (על פי אתר ICStation), וכך השורה הזו:

· FastLED.addLeds (leds, NUM_LEDS); יספר לספריית FastLED איזו שבב נמצא בשימוש (NEOPIXEL), הסיכה המשמשת להעברת נתונים (DATA_PIN), מערך ה- LED שיש לשלוט בו (נוריות), ומספר הלדים שיש לשלוט בהם (NUM_LEDS). · ב- " loop () ": קטע הקוד: משתנה" הגוון "מצטבר ליצירת אפקט קשת, ונורית LED אקראית נבחרת באמצעות הפונקציה random8 () של FastLED.

· הפונקציה random8 (x): תבחר באקראי מספר בין 0 ל- x.

· הפונקציה randomSeed (): האם יש כדי לסייע "לאקראי באמת" את המספר. זה עוזר על ידי קריאת האקראיות של analogPin צף (A0). זה לא חייב להיות analogPin 0, זה יכול להיות כל סיכה אנלוגית שאינה בשימוש.

· Leds [rnd].setHSV (hue, 255, 255): שורה זו קובעת את ה- LED האקראי שיהיה לו גוון השווה למשתנה "hue", הרוויה שווה ל- 255 והבהירות שווה ל- 255. הרוויה השווה לאפס תגרום LED זוהר לבן. בהירות האפס בעצם מכבה את הנורית.

· FastLED.show (): לא יתבצעו שינויים פיזיים בתצוגת טבעת הלד עד להשלחת הודעה מה- Arduino אל סיכת הכניסה הדיגיטלית של טבעת ה- LED. הודעה זו מועברת כאשר אתה מתקשר ל- FastLED.show (); פוּנקצִיָה. זה אומר לטבעות LED לעדכן את התצוגה שלהם עם המידע הכלול בתוך מערך ה- LED (leds). כך שאם אתה מגדיר את כל נוריות ההדלקה להדלקה, הלוח לא יאיר את הנורות עד ל- FastLED.show (); הפונקציה נקראת. זה חשוב לדעת - במיוחד כאשר מנסים לעצב רצפי LED משלך.

· שורת העיכוב (50): תקבע את משך הזמן בין הבזקים ל -50 אלפיות השנייה. ניתן לשנות את העיכוב כדי להגדיל או להקטין את מספר ההבזקים לשנייה.

· פונקציית ה- leds .fadeToBlackBy (180): למעשה דוהה את נוריות ה- LED ב -180 יחידות. אתה יכול להגדיל או להקטין מספר זה כדי להשיג את מהירות הדהייה הרצויה. היזהר עם זאת, שאם תשכח לקרוא לפונקציה זו או אם לא תצליח לדהות את הנורות מספיק, אז בסופו של דבר אתה יכול להדליק את כל נוריות LED, מה שעלול להרוס את לוח ה- Arduino שלך - כלומר בהתאם למספר טבעות הלד שאתה יש, וכיצד בחרת להעצים אותם.

שלב 4: העוגה

· שקופית 1 - צלחת בסיס: חשוב ליצור את צלחת הבסיס עם כל האלקטרוניקה המותקנת ותקינה לפני שאתה שם את העוגה עליה. ניסיון להתאים חוטים/כבלים נוריות ומעגלים מתחת ללוח הבסיס בזמן שיש עוגה על גבי עוגה הוא מתכון לאסון. אז הכינו תחילה את צלחת הבסיס, ולאחר מכן עברו לחלק להכנת העוגה מאוחר יותר.

· שקופית 2 - עוגת אפייה: תזדקקו לכמה תבניות עוגה בחצי הכדור כדי ליצור את שני צדי הכדור. עליך להכין עוגה צפופה יחסית כדי לעמוד במשקל הכולל של העוגה, הציפוי והפונדנט, ולשמור על צורתה. לאחר שהתקררו והתקררו, תוכלו למקם אותם זה על גבי זה כדי ליצור כדור. הם מוחזקים יחד על ידי שכבה של ציפוי ביניהם.

· שקופית 3 - קרם פונדנט: יש לרדד את ציפוי הפונדנט על מחצלת טפלון מיוחדת. גילינו שהוספת מעט קמח עזרה להפחית את הדביקות. ישנם גלילים מיוחדים המבטיחים שעובי הפונדנט הוא עקבי לאורך כל הדרך. לאחר מכן עליך לחתוך אותם לחתיכות מרובעות (ריבועים של כ- 1 ס מ עבדו לנו היטב). הריבועים נצבעים אז בכסף עם זיגוג פונדנט כסף מיוחד/אכיל. ייתכן שיהיה עליך להשתמש בכמה שכבות, ולאפשר לו להתייבש בין השכבות.

· שקופית 4 - עוגת הקרח על הבסיס: ניתן לקרר את העוגה על צלחת הבסיס או לצאת ממנה … כנראה שעדיף לעשות אותה מצלחת הבסיס. אך אם תחליט לעשות זאת על צלחת הבסיס, יהיה עליך להגן על הלדים מפני ציפוי תועה שעלול ליפול מהעוגה (בתהליך). לאחר שהעוגה הצטננה במלואה (עם ציפוי/זיגוג), יהיה עליכם למקם את העוגה במיקום המרכזי על הלוח. יתכן שיש סיכוי שהעוגה תחליק מהבסיס … אז עשה מה שאתה צריך לעשות כדי שהיא תישאר במקום.

· שקופיות 5-7 - מניחים ריבועי פונדנט: כשהציפוי עדיין רך, לאחר מכן יהיה עליכם למקם במהירות, בשיטה וללא לאות את ריבועי הפונדנט בתבנית לינארית אופקית סביב העוגה. עבדו לכיוון הקוטב הצפוני והדרומי של העוגה בשורה אחת בכל פעם. ניתן לחתוך עיגול פונדנט לקוטב הצפוני של העוגה. בשקופית 7, תראה חור בראש העוגה. זה נעשה כדי להצטנן בתוך מיכל פלסטיק שבתוכו ישמשו מאוחר יותר כדי להחזיק את העיטורים במקומם בחלק העליון של העוגה. עשו זאת לפני הנחת עיגול הפונדנט בחלק העליון של העוגה.

· שקופית 8 - הוספת נצנצים: לאחר הנחת כל ריבועי הפונדנט על העוגה, יתכן מאוד שחלק מהזיגוג כסף נמחק מחלק מהריבועים. כאן אתה עובר שוב עם עוד כמה שכבות זיגוג כסף, ועל המעיל האחרון, לפני שהוא מתייבש, אתה יכול לפזר קצת נצנצים אכילים מסביב לעוגה כדי לתת לה את הברק הנוסף הזה.

· שקופית 9 - התוצר הסופי: השלב האחרון הוא להוסיף כמה ניצוצות תיל ועוד כמה עיטורים לראש העוגה. דחוף את החוטים דרך מכסה הפונדנט שבקוטב הצפוני לתוך המכל שבתוכו. זה יחזיק את החוטים במקום מבלי להרוס את כל העבודה הקשה שלך.

· ערכת שבבים WS2812-B: טבעת LED זו משתמשת בערכת השבבים WS2812-B, ויש לה 4 סיכות פריצה (GND, 5V, Din, Dout)

· כוח: כדי להפעיל מודול זה, עליך לספק 5V ועד 1A של זרם

· איתותים: כדי לשלוט על טבעת ה- LED, עליך לשלוח אליה אותות באמצעות סיכת הכניסה הדיגיטלית (Din).

אתה יכול לחבר טבעת LED נוספת לזו באמצעות שימוש בסיכת הפלט הדיגיטלי (Dout)

שלב 5: מדריך לשימוש בחשמל

· כלל כללי: כל נורית בודדת על הטבעת יכולה להעביר אור אדום, ירוק וכחול. שילובי הצבעים הללו יכולים להרכיב כל צבע אחר. אור לבן מורכב משלושה הצבעים הללו בו זמנית. כל צבע בודד ימשוך בערך 20mA של זרם בעת הצגת הצבע הזה בהירות מרבית. כאשר הוא זורח בלבן בהירות מרבית, ה- LED הבודד ימשוך כ- 60mA.

· מכפיל כוח: אם כל LED יכול לצייר עד 60mA ויש 16 נוריות על טבעת LED אחת, אז 16x60mA = 960mA לכל טבעת LED. כדי להיות בטוח וכדי להפוך את המתמטיקה לקלה יותר, עליך לוודא שאתה מספק מספיק זרם כדי להכיל 1A לכל טבעת LED. אז 4 טבעות LED יצטרכו ספק כוח 5V 4A אם אתה רוצה להוציא פונקציונליות מלאה מהמודולים.

שלב 6: תרשים פריצה

חיבור טבעת LED אחת ל- Arduino

· 3 חוטים: אתה צריך רק 3 חוטים כדי להתחבר לטבעת ה- LED. אם אתה רק מתכוון להדליק כמה נוריות בכל פעם זה אמור להיות בסדר. · הדרך הבטוחה: דרך בטוחה יותר לעשות זאת היא באמצעות אספקת חשמל חיצונית כדי להפעיל את הארדואינו ואת טבעת ה- LED.

· קבל אלקטרוליטי: על ידי חיבור קבל אלקטרוליטי גדול של 4700 uF 16V בין המסופים החיוביים והשליליים של מוליכי אספקת החשמל, כאשר הרגל השלילית של הקבל מחוברת למסוף השלילי של ספק הכוח, תגן על טבעות הלד שלך מכל התחלה ראשונית. עומס הזרם.

הגנה על הנגד: רצוי גם למקם נגד 300-400 אוהם בין הפין הדיגיטלי של Arduino 9 (D9) לבין סיכת הכניסה הדיגיטלית של טבעת ה- LED (דין). זה מגן על ה- LED הראשון מפני קפיצי מתח פוטנציאליים

חוטים מתאימים: אם אתם מתכננים לשרשר כמה מטבעות לד אלה יחד (ראו להלן), סביר להניח שתרצו לשמור על החוטים קצרים ככל האפשר ולהשתמש בחוט מד הגון שיכול להתמודד עם הזרם הנמשך דרכם.

שלב 7: חיבור שני טבעות LED לארדואינו

שלושה חוטים נוספים: אתה צריך רק 3 חוטים נוספים לחיבור טבעת LED נוספת. חוט צריך לחבר את הפלט הדיגיטלי (Dout) של טבעת ה- LED הראשונה לכניסה הדיגיטלית (Din) של טבעת ה- LED השנייה.

הישאר בטוח: שוב, דרך בטוחה יותר לעשות זאת היא באמצעות ספק כוח חיצוני, קבל אלקטרוליטי גדול במסופים ונגד 300-400 אוהם בין הארדואינו לבין סיכת הכניסה הדיגיטלית הראשונה של טבעת ה- LED.

שלב 8: חיבור ארבעת טבעת LED לארדואינו

שישים וארבע נוריות LED: אתה צריך 3 חוטים נוספים עבור כל טבעת LED נוספת. 4 טבעות LED מספקות סך של 64 נוריות LED.

צפה ב- AMPS: בהירות מלאה, התקנה זו עשויה לצבור עד 4 אמפר (או בערך 1 אמפר לכל טבעת LED)

אספקה חיצונית חיונית: חיוני להשתמש באספקת חשמל חיצונית כדי להפעיל את הלדים האלה כשיש הרבה כאלה. אם אינך משתמש באספק כוח חיצוני ואתה מאיר בטעות את כל נוריות ה- LED, סביר להניח שתפגע בבקר המיקרו מפני משיכת זרם מופרזת.

שלב 9: טבלאות חיבור

כיצד לחבר טבעת LED אחת ל- Arduino

שלב 10: כיצד לחבר שתי טבעות LED לארדואינו

שלב 11: סיכום

במדריך זה הראינו לך כיצד ניתן לקשט עוגת דיסקו בול וגם כיצד להשתמש בטבעות ה- LED RGB מ- ICStation.

הקישור של ארבעת המוצרים ב- 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…

תודה שחברינו סקוט ומשפחתו ערכו מצגת כה מדהימה על לד.

מקור התוכן המקורי הגיע מחברנו סקוט:

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

אם אתה אוהב את הקטע הזה, אנא שתף עם חבריך.

אם אתה חושב שאתה יכול לעשות סקירה טובה יותר, אנא הגיב.

אם יש לך רעיונות נוספים לגבי מוצרי IC, אנא פנה אלינו בדואר: [email protected]