Premiers pas avec NeoPixel / WS2812 RGB LED : 8 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:08

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Dans ce Instructable, nous explorerons la LED RVB adressable (WS2812) ou populairement connue sous le nom d'Adafruit NeoPixel. NeoPixel est une famille d'anneaux, de bandes, de planches et de bâtons de LED miniatures colorées et pulsantes. Ceux-ci peuvent être chaînés de l'un à l'autre afin que vous puissiez alimenter et programmer une longue ligne de NeoPixels ensemble pour former une chaîne sans fin de LED. Vous pouvez utiliser ces bandes LED pour ajouter des effets d'éclairage complexes à n'importe lequel de vos projets.

Vous pouvez retrouver tous mes projets sur:

Ils sont livrés avec un petit boîtier de montage en surface 5050 (5 mm x 5 mm) qui comprend trois LED lumineuses (rouge, verte et bleue) et une puce de pilote intégrée (WS2811). Il ne nécessite qu'une seule entrée de données pour contrôler l'état, la luminosité et la couleur des trois LED. En connectant la broche de sortie de données à la broche d'entrée de données des bandes suivantes, il est possible de chaîner les LED à une longueur théoriquement arbitraire.

Avec des combinaisons de valeurs RVB (0 - 255), vous pouvez reproduire à peu près n'importe quelle couleur, donc dans un sens, une LED RVB contrôlable est une LED universelle.

Étape 1: Pièces et outils utilisés

Les pièces:

1. 8 x 8 Neo Matrix (Banggood)

2. Arduino Uno (Amazon)

3. Alimentation 5V/2A (Amazon)

4. Prise CC (Amazon)

5. Cavaliers (Amazon)

6. Matrice flexible WS2812 8 x 32 (Sparkfun)

Outils:

1. Fer à souder (Amazon)

2. Coupe-fil/dénudeur (Amazon)

Étape 2: Type de bande LED RVB

Il existe 2 principaux types de bande LED RGB: Bande analogique et Bande numérique

1. Bande analogique:

Toutes les LED des bandes sont connectées en parallèle, elles agissent donc comme une seule énorme LED tricolore. Vous pouvez définir une couleur particulière sur l'ensemble des bandes / chaînes. Elles sont très faciles à utiliser et peu coûteuses, mais la limitation de ce type de Les bandes LED, c'est que vous ne pouvez pas contrôler les couleurs des LED individuelles.

Sur chacune de ces bandes, vous verrez (de gauche à droite) d'abord la LED, suivie d'une résistance SMD.

2. Bande numérique:

Une bande numérique est que vous adressez chaque LED individuellement et travaillez de manière différente. Ils ont une puce pour chaque LED, pour utiliser la bande, vous devez envoyer des données codées numériquement aux puces. En raison de la complexité supplémentaire de la puce, ils sont plus chers.

Remarquez les flèches indiquant la direction des données. Si vous connectez la bande dans le sens inverse, cela ne fonctionnera pas.

Étape 3: Types de bande LED RVB adressable

Les LED adressables sont livrées avec différents numéros de modèle comme WS2801, WS2811, WS2812 ou WS2812B. Si vous êtes nouveau dans ce type de LED, vous pouvez les confondre. Alors, identifions-les d'abord. Fondamentalement, WS2801 et WS2811 sont le nom du circuit intégré qui peut contrôler un maximum de 3 LED. Cependant, le WS2812 est une version améliorée dans laquelle un circuit intégré WS2811 est intégré directement dans un boîtier LED 5050 RVB. Le modèle le plus récent est le WS2812B.

Dans ce tutoriel, nous utiliserons le dernier modèle WS2812B.

Source de l'image: Adafruit, Sparkfun, Polo

Étape 4: Broches WS2801 et WS2811 / WS2812

Le modèle WS2801 a 4 broches d'entrée (Vcc, GND, Data, Clock) alors que les modèles WS2811 et WS2812 n'ont que 3 broches

(Vcc, GND et données)

PIN - WS2801

5V -> Alimentation (+5V)

CI ->Signal d'horloge Entrée

CO -> Signal d'horloge Sortie

DI -> Entrée de données

FAIRE -> Sortie de données

GND -> Terre

BROCHE WS2812

5V -> Alimentation (+5V) CI -> N/A

CO - >N/A

DI ->Entrée de données

FAIRE ->Sortie de données

GND -> Terre

Étape 5: Alimentation

Avant de commencer tout projet de bande LED, la première chose à laquelle vous devez penser est l'alimentation. L'une de ces LED RVB contient 3 LED (rouge, bleue et verte). Nous savons qu'une seule LED consomme environ 20 mA de courant à sa luminosité la plus élevée. Ainsi, une seule LED WS2812 peut consommer 3 x 20 mA = 60 mA à une luminosité maximale - blanche.

Puis-je exécuter directement par Arduino ?

La réponse est simplement non. Comme la quantité de courant requise pour l'ensemble de la bande sera bien supérieure à ce que votre Arduino peut gérer.

Vous avez besoin d'une alimentation électrique régulée séparée pour cela. L'alimentation électrique doit fournir la tension correcte et être capable de fournir un courant suffisant. Dans la plupart des bandes WS2812, la tension de fonctionnement est de 5 volts DC.

Exemple: Pour la matrice WS2812 8 x 8 (64 LEDs) vous avez besoin de 64 x 60mA = 3840 mA (3,84 A) à toutes les LED réglées à sa luminosité maximale (Couleur Blanche). Mais ce n'est pas conseillé, gardez la luminosité plus faible pour obtenir une durée de vie maximale.

Je peux recommander de régler la luminosité en dessous de 50 %. Vous avez donc besoin de 3,84 x 0,5 = 1,92 A

Donc en prenant un peu de marge l'alimentation recommandée est de 5V/2A.

Étape 6: Préparation de l'alimentation

Il est très facile de contrôler la bande LED WS2812B sans circuits supplémentaires ni composants discrets. Si vous avez un Arduino, une alimentation 5V et quelques câbles de connexion, vous pouvez jouer avec.

Préparation de l'alimentation:

J'ai utilisé une alimentation régulée 5V/2A pour faire fonctionner les LED NeoPixel.

Nous avons besoin de deux connexions GND: une à la bande LED et l'autre à l'Arduino. J'ai donc soudé deux fils à la borne négative et un fil à la borne positive de la prise DC.

Connexion Arduino:

La connexion Arduino est très simple.

Bande LED DIN -> Arduino D6

Alimentation GND -> Arduino GND

Si vous utilisez l'alimentation externe pour alimenter à la fois la bande LED et l'Arduino, vous devez alors connecter l'alimentation 5V à la broche Arduino 5V.

Bonnes Pratiques selon Adafruit:

1. Ajout d'un gros condensateur (1000 µF, 6,3 V ou plus) entre les bornes + et –. Cela empêche l'afflux initial de courant d'endommager les pixels.

2. L'ajout d'une résistance de 300 à 500 Ohm entre la broche de données de votre microcontrôleur et l'entrée de données sur le premier NeoPixel peut aider à éviter les pics de tension qui pourraient autrement endommager votre premier pixel. Veuillez en ajouter un entre votre micro et NeoPixels.

3. Lors de la connexion des NeoPixels à une source d'alimentation en direct ou à un microcontrôleur, CONNECTEZ TOUJOURS LA TERRE (–) AVANT TOUTE AUTRE CHOSE. Inversement, déconnectez la terre en dernier lors de la séparation.

Étape 7: Conduire une Neo Matrix 8x8

La matrice LED contient 64 LED RVB qui utilisent le pilote WS8211. Chaque pixel est adressable individuellement et vous n'aurez besoin que d'une seule broche Arduino pour contrôler toutes les LED.

A l'arrière de la matrice il y a deux ports: Input (3pins) et Output (3pins).

Le port d'entrée est connecté à l'Arduino et à l'alimentation externe 5 V. La connexion est la suivante

Matrice Arduino

DIND6

TERRE TERRE

Alimentation matricielle

5V-5V

GNDGND

Remarque: N'oubliez pas de connecter le GND de l'alimentation et de l'Arduino.

Mettez maintenant le circuit sous tension et téléchargez le code pour regarder quelques animations. J'ai réglé la luminosité des LED à environ 30%.

Code Arduino:

Le code et les bibliothèques sont joints dans le fichier zip. Téléchargez-le. Vous pouvez regarder la vidéo pour savoir comment utiliser le logiciel.

Étape 8: Pilotage d'une MATRICE RVB 8X32 WS2812 flexible

La matrice flexible 8x32 est plutôt cool. Je l'ai commandée chez Sparkfun. Vous pouvez créer des animations, des jeux ou même les incorporer dans un projet e-textiles amusant. En plus de tout cela, grâce à son support flexible, cette matrice LED peut être pliée et courbée pour s'adapter à presque toutes les surfaces courbes.

La connexion avec arduino est similaire à celle des autres matrices / bandes LED NeoPixel.

La matrice est livrée avec des fils terminaux, donc pas besoin de souder.

Jaune: GND

Rouge: +5V

Vert: Données

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