Cách điều khiển WS2812 LED RGB (NeoPixel) W / Arduino [Hướng dẫn]: 10 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:30

Trang web chính thức của ElectropeakElectroPeak Theo dõi thêm của tác giả:

Giới thiệu: ElectroPeak là nơi lý tưởng để bạn học điện tử và biến ý tưởng của bạn thành hiện thực. Chúng tôi cung cấp các hướng dẫn hàng đầu để chỉ cho bạn cách bạn có thể thực hiện các dự án của mình. Chúng tôi cũng cung cấp các sản phẩm chất lượng cao để bạn có… Thông tin thêm về Electropeak »

Tổng quat

Ngày nay, đèn LED NeoPixel được sử dụng rộng rãi trong các dự án điện tử, do hiệu ứng hình ảnh hấp dẫn của chúng. Các đèn LED này có nhiều kích thước và hình dạng khác nhau và ở dạng dải. Trong hướng dẫn này, bạn sẽ tìm hiểu về đèn LED NeoPixel và cách điều khiển chúng bằng Arduino.

Những gì bạn sẽ học

• NeoPixel là gì
• Tại sao NeoPixel
• giao tiếp NeoPixel với Arduino

Quân nhu

Các thành phần phần cứng

Mô-đun vòng LED RGB WS2812 * 1

Arduino Uno R3 * 1

Ứng dụng phần mềm

Arduino IDE

Bước 1: NeoPixel là gì?

Sau năm 1962, khi chiếc đèn LED đầu tiên được sản xuất và thử nghiệm, món đồ quý giá này đã trở thành một phần không thể tách rời trong cuộc sống của chúng ta. Trong hầu hết các dự án điện tử, bạn có thể tìm thấy ít nhất một đèn LED duy nhất. Việc sử dụng đèn LED với các màu sắc khác nhau rất hấp dẫn nên nó đã tạo ra đèn LED nhiều màu hoặc đèn LED RGB.

Đèn LED RGB tạo ra tất cả các màu dựa trên ba màu đỏ, xanh lá cây và xanh lam. ví dụ: sự kết hợp màu đỏ và xanh lam tạo ra màu đỏ tươi. Trong mô hình này, mỗi màu có giá trị từ 0 đến 255 cho mỗi màu đỏ, xanh lá cây và xanh lam. Ví dụ: các giá trị này là 255 0 255 (giá trị màu đỏ tối đa, màu xanh lam tối đa và màu xanh lục tối thiểu) cho Màu đỏ tươi. Giá trị số này được biểu thị bằng mã Hex (2550255 = # FF00FF). Đèn LED RGB tạo ra nhiều màu sắc khác nhau dựa trên mô hình này.

Để điều khiển mỗi đèn LED RGB, bạn cần ba chân kỹ thuật số của bộ vi điều khiển (hoặc các bảng phát triển như Arduino). Ví dụ: nếu bạn muốn điều khiển một chuỗi LED RGB chứa 60 LED, để điều khiển màu của từng LED riêng biệt, bạn cần có 180 chân kỹ thuật số! Vì vậy, bạn phải quên điều khiển từng đèn LED riêng lẻ hoặc sử dụng đèn LED có thể định địa chỉ được. Đèn LED địa chỉ là một thế hệ đèn LED mới bao gồm một IC điều khiển, ngoài đèn LED RGB. IC điều khiển này, thường là WS2812, cho phép bạn truy cập nhiều đèn LED bằng một chân kỹ thuật số duy nhất bằng cách gán địa chỉ cho mỗi đèn LED và cung cấp giao tiếp một dây. Nhưng không giống như đèn LED đơn giản, các loại đèn LED này không chỉ bật bằng cách đặt điện áp, chúng còn yêu cầu một bộ vi điều khiển. NeoPixel là thương hiệu Adafruit cho đèn LED địa chỉ.

Bước 2: Tại sao nên chọn NeoPixel?

Khả năng điều khiển từng đèn LED trong một dải LED sẽ tạo ra hiệu ứng hình ảnh tuyệt vời trong các dự án của bạn. Nhưng cần lưu ý rằng trong các quy trình rất nhanh như POV, việc sử dụng NeoPixels không được khuyến khích. Ưu điểm quan trọng khác của NeoPixels là giá thấp hơn so với các đèn LED có địa chỉ khác. NeoPixels cũng có sẵn trong các mô hình vòng, dải, vuông và tròn và bạn có thể chọn mô hình phù hợp theo dự án của mình.

Neopoxes cũng có thể điều khiển được, vì vậy bạn có thể điều khiển nhiều NeoPixels chỉ với một dòng lệnh và một dòng điện.

Lưu ý Việc tăng số lượng đèn LED NeoPixel sẽ yêu cầu nhiều RAM hơn, nhiều năng lượng hơn và nhiều thời gian xử lý hơn, vì vậy hãy chọn NeoPixel tối ưu nhất theo loại vi điều khiển của bạn.

Bước 3: Vật liệu cần thiết

Bước 4: Giao diện NeoPixel và Arduino

Lưu ý Phải sử dụng điện trở để ngăn NeoPixel bị hỏng và truyền dữ liệu chính xác.

Lưu ý Nếu bạn sử dụng đèn LED dải có chứa nhiều đèn LED, chúng tôi khuyên bạn nên đặt một tụ điện lớn (ví dụ: 1000uf) song song với + và - của điện áp cung cấp.

Lưu ý Khoảng cách tốt nhất để kết nối mô-đun NeoPixel đầu tiên là khoảng 1 đến 2 mét từ bảng điều khiển.

Bước 5: Ví dụ 1: Thiết lập NeoPixel với Arduino

Trong ví dụ này, bạn sẽ bật NeoPixels và điều khiển màu sắc và cường độ của từng đèn LED riêng biệt bằng cách sử dụng Arduino UNO. Sử dụng thư viện NeoPixel Adafruit để thiết lập NeoPixel với Arduino.

Giải thích mã

Điểm ảnh Adafruit_NeoPixel (NUMPIXELS, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

Hàm trên xác định số lượng đèn LED và chân Arduino.

pixel.begin ();

Hàm này thực hiện việc khởi tạo.

pixel.setBrightness (b);

Hàm trên thiết lập cường độ ánh sáng. (Số tối thiểu là 1 và số tối đa là 255.)

pixel.setPixelColor (Wich LED, Wich color (Red, Green, Blue));

Xác định màu đèn LED bằng hệ thống RGB, sau khi chỉ định số đèn LED (từ 0 đến NUMPIXELS-1).

pixel.show ();

Hiển thị các giá trị được áp dụng.

Bước 6: Ví dụ 2: Chế độ nhấp nháy NeoPixel với Arduino

Trong ví dụ này, chúng tôi thiết lập NeoPixels ở chế độ nhấp nháy. Để tạo đèn nháy, tất cả các đèn LED phải được bật và tắt cùng một lúc và chúng có thể có các màu khác nhau khi bật.

Bước 7: Ví dụ 3: Chế độ làm mờ NeoPixel với Arduino

Fading là một trong những hiệu ứng hấp dẫn của NeoPixels. Độ mờ càng chậm, hiệu quả sẽ càng tốt.

Bước 8: Ví dụ 4: Chế độ ngẫu nhiên NeoPixel với Arduino

Trong ví dụ này, chúng tôi sử dụng hàm random (num1, num2) để tạo và hiển thị một số ngẫu nhiên giữa num1 và num2 để chọn màu và đèn LED.

Bước 9: Ví dụ 4: Chế độ cầu vồng NeoPixel với Arduino

Một trong những công cụ thú vị nhất trên web, để tạo hiệu ứng trên NeoPixels là Trình tạo hiệu ứng NeoPixel, cho phép bạn chỉ định số lượng đèn LED và chân Arduino, và sau khi tạo hiệu ứng và cài đặt cần thiết, bạn có thể nhấp vào tạo mã Arduino và sao chép mã đã tạo vào IDE. Để thực hiện việc này, hãy làm theo các bước sau:

1. Nhấp vào Add Led Strip sau khi vào trang web.
2. Nhấp vào Dải NeoPixel đã thêm và chỉ định số lượng đèn LED và chân Arduino.
3. Nhấp vào Thêm Hiệu ứng trong phần vòng lặp và chọn một hiệu ứng.
4. Áp dụng tùy chọn của bạn trong phần Hoạt ảnh và Màu.
5. Nhấp vào tạo mã Arduino và sao chép mã đã tạo vào Arduino IDE.

Bước 10: Tiếp theo là gì?

• Kiểm tra các hiệu ứng khác trên NeoPixel của bạn.
• Cố gắng điều khiển NeoPixel của bạn không dây. (WiFi, Bluetooth,…)

Hướng dẫn tương tự

Chơi với Fire Over WIFI! ESP8266 & NeoPixels (Bao gồm cả Ứng dụng Android)