كيفية التحكم في WS2812 RGB LED (NeoPixel) W / Arduino [البرنامج التعليمي]: 10 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

بواسطة موقع ElectropeakElectroPeak الرسمي

حول: ElectroPeak هو مكانك الوحيد لتعلم الإلكترونيات ونقل أفكارك إلى واقع ملموس. نحن نقدم أدلة من الدرجة الأولى لتظهر لك كيف يمكنك إنشاء مشاريعك. نقدم أيضًا منتجات عالية الجودة بحيث يكون لديك… المزيد حول Electropeak »

ملخص

تُستخدم مصابيح LED من NeoPixel على نطاق واسع هذه الأيام في المشاريع الإلكترونية ، نظرًا لتأثيراتها المرئية الجذابة. تتوفر مصابيح LED هذه بأحجام وأشكال مختلفة وفي شكل شريط. في هذا البرنامج التعليمي ، ستتعرف على مصابيح NeoPixel LED وكيفية التحكم فيها باستخدام Arduino.

ماذا ستتعلم

• ما هو NeoPixel
• لماذا NeoPixel
• ربط NeoPixel مع Arduino

اللوازم

مكونات الأجهزة

WS2812 RGB LED Ring Module * 1

اردوينو أونو R3 * 1

تطبيقات البرمجيات

اردوينو IDE

الخطوة 1: ما هو NeoPixel؟

بعد عام 1962 ، عندما تم تصنيع أول مصباح LED واختباره ، أصبحت هذه القطعة القيمة جزءًا لا يتجزأ من حياتنا. في معظم المشاريع الإلكترونية ، يمكنك العثور على مؤشر LED واحد على الأقل. كان استخدام مصابيح LED بألوان مختلفة أمرًا جذابًا لدرجة أنه تسبب في إنتاج مصابيح LED متعددة الألوان أو مصابيح RGB LED.

يُنشئ RGB LED جميع الألوان بناءً على ثلاثة ألوان هي الأحمر والأخضر والأزرق. على سبيل المثال ، ينتج عن الجمع بين الأحمر والأزرق لون أرجواني. في هذا النموذج ، لكل لون قيمة تتراوح بين 0 و 255 لكل لون أحمر وأخضر وأزرق. على سبيل المثال ، هذه القيم هي 255 0 255 (الحد الأقصى للقيمة الحمراء ، والحد الأقصى للأزرق ، والحد الأدنى لقيمة اللون الأخضر) للأرجواني. يتم التعبير عن هذه القيمة الرقمية بواسطة الكود السداسي (2550255 = # FF00FF). تصنع مصابيح RGB LED مجموعة متنوعة من الألوان بناءً على هذا النموذج.

للتحكم في كل RGB LED ، تحتاج إلى ثلاثة دبابيس رقمية لمتحكم دقيق (أو لوحات التطوير مثل Arduino). على سبيل المثال ، إذا كنت تريد التحكم في سلسلة RGB LED تحتوي على 60 مصباح LED ، من أجل التحكم في لون كل LED على حدة ، فأنت بحاجة إلى 180 دبوسًا رقميًا! لذلك عليك أن تنسى التحكم في كل LED على حدة أو استخدام مصابيح LED القابلة للتوجيه. تعد مصابيح LED القابلة للعنونة جيلًا جديدًا من مصابيح LED بما في ذلك وحدة تحكم IC ، بالإضافة إلى مصابيح RGB LED. تسمح لك وحدة التحكم IC ، عادةً WS2812 ، بالوصول إلى مصابيح LED متعددة باستخدام دبوس رقمي واحد عن طريق تعيين عنوان لكل LED وتوفير اتصال سلكي واحد. ولكن بخلاف مصابيح LED البسيطة ، لا يتم تشغيل هذه الأنواع من مصابيح LED فقط من خلال تطبيق الجهد ، بل إنها تتطلب أيضًا متحكمًا دقيقًا. NeoPixel هي العلامة التجارية Adafruit لمصابيح LED القابلة للتوجيه.

الخطوة الثانية: لماذا NeoPixel؟

ستؤدي القدرة على التحكم في كل LED في شريط LED إلى إنشاء تأثيرات بصرية رائعة في مشاريعك. ولكن تجدر الإشارة إلى أنه في العمليات السريعة جدًا مثل POVs ، لا يوصى باستخدام NeoPixels. الميزة المهمة الأخرى لـ NeoPixels هي انخفاض سعرها مقارنة بمصابيح LED الأخرى القابلة للتوجيه. تتوفر NeoPixels أيضًا في الطرز الحلقية والشريطية والمربعة والدائرية ويمكنك تحديد الطراز المناسب وفقًا لمشروعك.

تعتبر Neopoxes أيضًا قابلة للتسلسل ، لذا يمكنك التحكم في العديد من NeoPixels باستخدام سطر أوامر واحد فقط وخط طاقة واحد.

ملاحظة ستتطلب زيادة عدد مصابيح LED من NeoPixel مزيدًا من ذاكرة الوصول العشوائي والمزيد من الطاقة ووقت معالجة أكبر ، لذلك اختر أفضل NeoPixel وفقًا لنوع وحدة التحكم الدقيقة لديك.

الخطوة 3: المواد المطلوبة

الخطوة 4: واجهة NeoPixel و Arduino

ملاحظة يجب استخدام المقاوم لمنع تلف NeoPixel ولإرسال البيانات بشكل صحيح.

ملاحظة إذا كنت تستخدم شريط LED يحتوي على عدد كبير من مصابيح LED ، فإننا نوصيك بوضع مكثف كبير (على سبيل المثال 1000 فائق التوهج) بالتوازي مع + و - لجهد الإمداد.

ملاحظة: أفضل مسافة لتوصيل أول وحدة NeoPixel هي حوالي 1 إلى 2 متر من لوحة التحكم.

الخطوة 5: مثال 1: إعداد NeoPixel باستخدام Arduino

في هذا المثال ، ستقوم بتشغيل NeoPixels والتحكم في لون وشدة كل LED بشكل منفصل باستخدام Arduino UNO. استخدم مكتبة NeoPixel Adafruit لإعداد NeoPixel مع Arduino.

شرح الكود

Adafruit_NeoPixel pixels (NUMPIXELS، PIN، NEO_GRB + NEO_KHZ800) ؛

تحدد الوظيفة المذكورة أعلاه عدد مصابيح LED ودبابيس Arduino.

pixels.begin () ،

هذه الوظيفة تقوم بالتهيئة.

pixel.setBrightness (ب) ؛

تحدد الوظيفة المذكورة أعلاه شدة الضوء. (الحد الأدنى للرقم هو 1 والحد الأقصى هو 255.)

pixels.setPixelColor (ضوء LED ، لونه (أحمر ، أخضر ، أزرق)) ؛

يحدد لون LEDs مع نظام RGB ، بعد تحديد رقم LED (من 0 إلى NUMPIXELS-1).

pixels.show () ،

يعرض القيم المطبقة.

الخطوة 6: مثال 2: وضع NeoPixel Blinking مع Arduino

في هذا المثال ، قمنا بإعداد NeoPixels في وضع الوميض. لجعل الوميض وميض ، يجب تشغيل جميع مصابيح LED وإيقاف تشغيلها في نفس الوقت ، ويمكن أن يكون لها ألوان مختلفة عند تشغيلها.

الخطوة 7: المثال 3: وضع تلاشي NeoPixel مع Arduino

يعد التلاشي أحد التأثيرات الرائعة لـ NeoPixels. كلما كان التلاشي أبطأ ، كان التأثير أفضل.

الخطوة 8: مثال 4: الوضع العشوائي لـ NeoPixel مع Arduino

في هذا المثال ، نستخدم الدالة العشوائية (num1، num2) لإنشاء رقم عشوائي وعرضه بين num1 و num2 لاختيار لون ومصباح LED.

الخطوة 9: مثال 4: وضع قوس قزح NeoPixel مع Arduino

واحدة من أكثر الأدوات إثارة للاهتمام على الويب ، لإنشاء تأثيرات على NeoPixels هي NeoPixel Effects Generator ، والتي تتيح لك تحديد عدد مصابيح LED ودبابيس Arduino ، وبعد إنشاء التأثيرات والإعدادات المطلوبة ، يمكنك النقر فوق إنشاء كود Arduino وانسخ الكود الذي تم إنشاؤه إلى IDE. للقيام بذلك ، قم بالخطوات التالية:

1. انقر فوق Add Led Strip بعد دخول الموقع.
2. انقر فوق شريط NeoPixel المضاف وحدد عدد مصابيح LED ودبابيس Arduino.
3. انقر فوق إضافة تأثير في جزء الحلقة واختر تأثيرًا.
4. قم بتطبيق تفضيلاتك في أقسام الرسوم المتحركة والألوان.
5. انقر فوق إنشاء كود Arduino وانسخ الكود الذي تم إنشاؤه إلى Arduino IDE.

الخطوة العاشرة: ما التالي؟

• اختبر التأثيرات الأخرى على جهاز NeoPixel.
• حاول التحكم في جهاز NeoPixel لاسلكيًا. (WiFi ، Bluetooth ، …)

دروس مماثلة

العب مع Fire Over WIFI! ESP8266 & NeoPixels (بما في ذلك تطبيق Android)