WS2812-B LED مع لوحة ATMEGA328 UNO V3.0 R3: 11 خطوة

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

وصف

يجمع هذا المشروع بين لوحة LED ملونة قابلة للبرمجة ICStation WS2812-B مع لوحة Arduino UNO R3 متوافقة مع ATMEGA328 UNO V3.0 R3 لإنشاء تأثير بصري. علاوة على ذلك ، إذا كنت تقيم حفلة ذات طابع "ديسكو" ، فستعجبك. دعني أوضح لك كيف تصنع أحد هذه الأشياء.

الخطوة 1: الأجزاء المطلوبة:

· Arduino UNO (أو لوحة متوافقة) · 4 × WS2812-B لوحة LED ملونة قابلة للبرمجة

· 330 أوم المقاوم

· مكثف إلكتروليتي 4700 فائق التوهج 16 فولت

· اللوح

· أنثى إلى ذكر الأسلاك الطائر

· أسلاك توصيل اللوح

2.1mm DC المقبس مع محطات المسمار

· امدادات الطاقة 5V 4A Plugpack

ملاحظة: تشغيل هذا المشروع باستخدام البطاريات أمر ممكن ، ولكن لا يوصى به ، ويتم تنفيذه على مسؤوليتك الخاصة.

ستحتاج أيضًا إلى كعكة ديسكو بول التي سيكون عليك صنعها (أو شرائها). زوجتي صنعت هذا. وكما سترون بعد قليل ، فإن الكعكة من الداخل كانت وردية ، لأنها كانت كعكة فراولة.

مكتبات Arduino و IDE يمكنك الحصول على Arduino IDE من هنا: https://www.arduino.cc/en/Main/Software لقد استخدمت الإصدار 1.6.4 ، والذي ربما يكون قديمًا … ولكنه يعمل بشكل جيد مع ذلك.

يمكنك الحصول على معلومات حول كيفية استخدام مكتبة FastLED هنا: https://fastled.io/ ويمكنك تنزيلها من هنا: FastLED Library I used version 3.0.3 ، والذي ربما يكون أيضًا قديمًا.

الخطوة الثانية: كود أردوينو:

الخطوة الثالثة: وصف كود أردوينو:

· مكتبة FastLED: تحتاج إلى التأكد من تنزيل مكتبة FastLED وتثبيتها في Arduino IDE. يتم تضمين المكتبة في هذا الرسم التخطيطي وإلا فلن تعمل وظائف FastLED.

· المتغير "NUM_LEDS": يخبر Arduino عن عدد مؤشرات LED المستخدمة. في هذه الحالة ، لدينا 4 حلقات LED ، مع كل حلقة LED تحتوي على 16 مصباحًا ، وبالتالي إجمالي 64 مصباحًا. إذا قمت بتحديد رقم أقل ، على سبيل المثال 16 ، فإن الرسم التخطيطي سوف يضيء فقط مصابيح LED على حلقة LED الأولى.

· المتغير "DATA_PIN": يخبر Arduino عن رقم التعريف الشخصي الرقمي الذي يجب استخدامه لنقل البيانات إلى حلقة LED. في هذه الحالة ، أستخدم Digital Pin 9.

· متغيرات أخرى: لدي متغيران آخران يستخدمان في التوزيع العشوائي لمصابيح LED والتحكم في درجة اللون. هوى لون LED. من خلال زيادة متغير hue ، يمكنك جعل مصابيح LED تدور في نمط يشبه قوس قزح. متغير "hue" هو "بايت" ، مما يعني أنه سيرتفع فقط إلى قيمة قصوى تبلغ 255 ، قبل أن يقفز مرة أخرى إلى الصفر.

رمز التهيئة: إذا كان لديك حلقة LED مختلفة عن تلك الموجودة في هذا البرنامج التعليمي ، فقد تضطر إلى تعديل رمز التهيئة. تحتوي حلقة LED هذه على مجموعة شرائح WS2812-B (وفقًا لموقع ICStation على الويب) ، وبالتالي هذا الخط:

· FastLED.addLeds (المصابيح ، NUM_LEDS) ؛ سوف تخبر مكتبة FastLED عن مجموعة الشرائح المستخدمة (NEOPIXEL) ، والدبوس المستخدم لنقل البيانات (DATA_PIN) ، ومجموعة LED المراد التحكم فيها (المصابيح) ، وعدد مصابيح LED المراد التحكم فيها (NUM_LEDS). · في " loop () ": قسم الكود: تتم زيادة متغير" hue "لإنشاء تأثير قوس قزح ، ويتم تحديد مؤشر LED عشوائي باستخدام وظيفة random8 () الخاصة بـ FastLED.

· وظيفة عشوائية 8 (x): ستختار رقمًا عشوائيًا من 0 إلى x.

· وظيفة randomSeed (): هل هناك للمساعدة على "عشوائية" الرقم. يساعد ذلك في قراءة العشوائية للدبوس التناظري العائم (A0). لا يجب أن يكون analogPin 0 ، يمكن أن يكون أي دبوس تمثيلي غير مستخدم.

· المصابيح [rnd].setHSV (الصبغة ، 255 ، 255): يضبط هذا الخط مؤشر LED العشوائي ليكون له صبغة مساوية لمتغير "تدرج اللون" ، والتشبع يساوي 255 ، والسطوع يساوي 255. وسيؤدي التشبع الذي يساوي الصفر إلى جعله تألق الصمام الأبيض. يعمل سطوع الصفر بشكل أساسي على إيقاف تشغيل LED.

· FastLED.show (): لن يتم إجراء أي تغييرات مادية على شاشة حلقة LED حتى يتم إرسال رسالة من Arduino إلى دبوس الإدخال الرقمي في حلقة LED. يتم إرسال هذه الرسالة عند استدعاء FastLED.show () ؛ وظيفة. هذا يخبر حلقات LED لتحديث شاشة العرض الخاصة بهم بالمعلومات الموجودة داخل مجموعة LED (المصابيح). لذلك إذا قمت بضبط جميع مصابيح LED على التشغيل ، فلن تضيء اللوحة مصابيح LED حتى FastLED.show () ؛ الوظيفة تسمى. من المهم معرفة ذلك - خاصة عند محاولة تصميم تسلسلات LED الخاصة بك.

· خط التأخير (50): سيضبط مقدار الوقت بين الومضات على 50 مللي ثانية. يمكنك تغيير التأخير لزيادة أو تقليل عدد الومضات في الثانية.

· وظيفة المصابيح .fadeToBlackBy (180): تتلاشى بشكل أساسي مصابيح LED بمقدار 180 وحدة. يمكنك زيادة هذا الرقم أو إنقاصه لتحقيق سرعة الخبو المرغوبة. ومع ذلك ، كن حذرًا ، إذا نسيت استدعاء هذه الوظيفة أو إذا فشلت في تلاشي مصابيح LED بشكل كافٍ ، فقد ينتهي بك الأمر مع تشغيل جميع مصابيح LED ، مما قد يؤدي إلى تدمير لوحة Arduino الخاصة بك - أي اعتمادًا على عدد حلقات LED الخاصة بك لديك ، وكيف اخترت السلطة لهم.

الخطوة 4: الكيك

· الشريحة 1 - لوحة القاعدة: من المهم إنشاء لوحة القاعدة مع تركيب جميع الأجهزة الإلكترونية وفي حالة العمل قبل وضع الكيك عليها. محاولة تركيب الأسلاك / الكابلات LEDs والدوائر تحت لوحة القاعدة أثناء وجود كعكة على القمة هي وصفة لكارثة. لذا قم بتحضير طبق القاعدة أولاً ، ثم انتقل إلى الجزء المخصص لعمل الكيك لاحقًا.

· الشريحة 2 - خبز الكيك: ستحتاج إلى صواني كعك على شكل نصف كروي لعمل جانبي الكرة. عليك أن تصنع كعكة كثيفة نسبيًا لتحمل الوزن الإجمالي للكيك ، والثلج والفوندان ، وللحفاظ على شكلها. بمجرد تبريدها وتبريدها ، يمكنك وضعها فوق بعضها البعض لتشكيل كرة. يتم تثبيتها معًا بواسطة طبقة من الجليد بينهما.

· الشريحة 3 - تثليج الفوندان: يجب دحرجة كريمة الفوندان على حصيرة خاصة غير لاصقة. وجدنا أن إضافة القليل من الدقيق ساعد في تقليل الالتصاق. توجد بكرات خاصة تضمن ثبات سمك الفوندان طوال الوقت. عليك بعد ذلك تقطيعها إلى قطع مربعة (حوالي 1 سم مربعات تعمل جيدًا بالنسبة لنا). ثم يتم طلاء المربعات باللون الفضي بطبقة زجاجية خاصة / صالحة للأكل. قد تحتاج إلى استخدام عدد قليل من المعاطف والسماح لها بالجفاف بين كل طبقة.

· الشريحة 4 - كعكة مثلجة على القاعدة: يمكن أن تكون الكعكة مثلجة داخل أو خارج الصحن الأساسي … ربما يكون من الأفضل القيام بذلك خارج الصحن الأساسي. ولكن إذا قررت القيام بذلك على اللوحة الأساسية ، فستحتاج إلى حماية مصابيح LED من الجليد الشارد الذي قد يسقط من الكعكة (في هذه العملية). بمجرد أن يتم تجميد الكيك بالكامل (مع كريمة التزيين / الصقيع) ، ستحتاج إلى وضع الكعكة في الوضع المركزي على السبورة. قد يكون هناك احتمال أن تنزلق الكعكة من القاعدة … لذا افعل ما عليك القيام به لتبقى في مكانها.

· الشرائح 5-7 - ضع مربعات الفوندان: بينما لا يزال التزيين ناعمًا ، ستحتاج بعد ذلك إلى وضع مربعات الفوندان بسرعة وبشكل منهجي وبلا كلل في نمط خطي أفقي حول الكعكة. اعمل في طريقك نحو القطبين الشمالي والجنوبي للكيك بعمل صف واحد في كل مرة. يمكنك قطع دائرة سكرية للقطب الشمالي من الكعكة. في الشريحة 7 ، سترى ثقبًا في الجزء العلوي من الكعكة. تم صنع هذا لتبريد علبة بلاستيكية بالداخل ، والتي سيتم استخدامها لاحقًا لتثبيت الزخارف في أعلى الكعكة. افعل ذلك قبل وضع دائرة الفوندان في أعلى الكعكة.

· الشريحة 8 - أضف لمعانًا: بعد وضع كل مربعات الفوندان على الكعكة ، من المحتمل جدًا أن يكون قد تم مسح بعض المربعات الصقيل الفضية من بعض المربعات. هذا هو المكان الذي تذهب إليه مرة أخرى ببضع طبقات أخرى من طلاء الفضة ، وعلى الطبقة الأخيرة ، قبل أن يجف ، يمكنك رش بعض بريق صالح للأكل حول الكعكة لإضفاء مزيد من اللمعان عليها.

· الشريحة 9 - المنتج النهائي: الخطوة الأخيرة هي إضافة بعض الأسلاك الشرارة وبعض الزخارف الأخرى إلى الجزء العلوي من الكعكة. ادفع الأسلاك من خلال غطاء الفوندان في القطب الشمالي إلى العلبة بداخلها. سيؤدي ذلك إلى تثبيت الأسلاك في مكانها دون إتلاف كل عملك الشاق.

· مجموعة شرائح WS2812-B: تستخدم حلقة LED هذه مجموعة شرائح WS2812-B ، ولها 4 دبابيس تكسير (GND ، 5V ، Din ، Dout)

· الطاقة: لتشغيل هذه الوحدة ، تحتاج إلى توفير 5 فولت وما يصل إلى 1 أمبير من التيار

· الإشارات: للتحكم في حلقة LED ، تحتاج إلى إرسال إشارات إليها عبر دبوس الإدخال الرقمي (الدين).

يمكنك توصيل حلقة LED أخرى بهذه الحلقة باستخدام دبوس الإخراج الرقمي (Dout)

الخطوة 5: دليل استخدام الطاقة

القاعدة العامة: يمكن لكل مصباح LED على الحلقة أن ينقل الضوء الأحمر والأخضر والأزرق ، ويمكن لمجموعات هذه الألوان أن تشكل أي لون آخر. يتكون الضوء الأبيض من هذه الألوان الثلاثة في نفس الوقت. سيرسم كل لون فردي تيار 20 مللي أمبير تقريبًا عند إظهار ذلك اللون بأقصى سطوع. عندما يلمع الأبيض بأقصى سطوع ، فإن مؤشر LED الفردي سيرسم حوالي 60 مللي أمبير.

· مضاعف الطاقة: إذا كان بإمكان كل LED سحب ما يصل إلى 60 مللي أمبير وكان هناك 16 مصباحًا على حلقة LED واحدة ، فإن 16x60mA = 960mA لكل حلقة LED. لتكون آمنًا ولجعل العمليات الحسابية أسهل ، تحتاج إلى التأكد من توفير تيار كافي لاستيعاب 1 أمبير لكل حلقة LED. لذلك ستحتاج 4 حلقات LED إلى مصدر طاقة 5V 4A إذا كنت ترغب في الحصول على وظائف كاملة من الوحدات.

الخطوة 6: مخطط فريتزينج

توصيل حلقة LED واحدة بالاردوينو

3 أسلاك: ما عليك سوى 3 أسلاك للاتصال بحلقة LED. إذا كنت تخطط فقط لإضاءة اثنين من مصابيح LED في وقت واحد ، فيجب أن يكون ذلك جيدًا. · الطريقة الآمنة: الطريقة الأكثر أمانًا للقيام بذلك هي استخدام مصدر طاقة خارجي لتشغيل كل من Arduino وحلقة LED.

· مكثف إلكتروليتي: عن طريق توصيل مكثف إلكتروليتي كبير 4700 فائق التوهج 16 فولت بين المحطات الموجبة والسالبة لأسلاك إمداد الطاقة ، مع توصيل الجزء السالب للمكثف بالطرف السالب لمصدر الطاقة ، ستحمي حلقات LED الخاصة بك من أي مبدئي اندفاع التيار.

حماية المقاوم: يُنصح أيضًا بوضع مقاوم 300-400 أوم بين دبوس رقمي 9 من Arduino (D9) ودبوس إدخال رقمي في حلقة LED (Din). هذا يحمي أول LED من ارتفاعات الجهد المحتملة

الأسلاك المناسبة: إذا كنت تخطط لربط عدد قليل من حلقات LED معًا (انظر أدناه) ، فربما تريد إبقاء الأسلاك قصيرة قدر الإمكان واستخدام سلك قياس مناسب يمكنه التعامل مع التيار المرسوم من خلالها.

الخطوة 7: توصيل حلقتين LED بأردوينو

ثلاثة أسلاك إضافية: ما عليك سوى 3 أسلاك إضافية لتوصيل حلقة LED إضافية. يحتاج السلك إلى توصيل المخرج الرقمي (Dout) لحلقة LED الأولى بالمدخل الرقمي (Din) لحلقة LED الثانية.

ابق آمنًا: مرة أخرى ، تتمثل الطريقة الأكثر أمانًا للقيام بذلك في استخدام مصدر طاقة خارجي ، ومكثف إلكتروليتي كبير في المحطات ، ومقاوم 300-400 أوم بين Arduino ودبوس الإدخال الرقمي الأول في حلقة LED.

الخطوة 8: توصيل FOUR LED Ring بـ Arduino

أربعة وستون مصباح LED: أنت بحاجة إلى 3 أسلاك إضافية لكل حلقة LED إضافية. توفر 4 حلقات LED ما مجموعه 64 مصباحًا.

شاهد AMPS: عند السطوع الكامل ، من المحتمل أن يصل هذا الإعداد إلى 4 أمبير (أو 1 أمبير تقريبًا لكل حلقة LED)

الإمداد الخارجي ضروري: من الضروري استخدام مصدر طاقة خارجي لتشغيل مصابيح LED هذه عندما يكون هناك الكثير منها. إذا كنت لا تستخدم مصدر طاقة خارجيًا وقمت بإضاءة جميع مصابيح LED عن طريق الخطأ ، فمن المحتمل أن تتلف وحدة التحكم الدقيقة من السحب المفرط للتيار.

الخطوة 9: جداول التوصيل

كيفية توصيل حلقة LED واحدة بأردوينو

الخطوة 10: كيفية توصيل حلقتي LED بأردوينو

الخطوة 11: الخاتمة

في هذا البرنامج التعليمي ، أوضحنا لك كيفية القيام بتزيين كعكة ديسكو بول وأيضًا كيفية استخدام حلقات RGB LED من ICStation.

رابط المنتجات الأربعة في 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…

شكرًا لأصدقائنا سكوت وعائلته على تقديم مثل هذا العرض الرائع حول Led.

المصدر الأصلي للمحتوى جاء من صديقنا سكوت:

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

إذا كنت تحب هذا المقطع ، يرجى مشاركته مع أعوانك.

إذا كنت تعتقد أنه يمكنك إجراء مراجعة أفضل ، فيرجى التعليق.

إذا كان لديك المزيد من الأفكار حول منتجات IC ، يرجى الاتصال بنا عبر البريد الإلكتروني: [email protected]