WS2812-B LED با برد ATMEGA328 UNO V3.0 R3: 11 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:54

شرح

این پروژه با ترکیب ICStation WS2812-B تابلوی LED رنگی قابل برنامه ریزی و ATMEGA328 UNO V3.0 R3 سازگار با Arduino UNO R3 برای ایجاد جلوه بصری. علاوه بر این ، اگر مهمانی موضوعی "دیسکو" دارید ، آن را دوست خواهید داشت. بگذارید به شما نشان دهم که چگونه یکی از این موارد را درست کنید.

مرحله 1: قطعات مورد نیاز:

· Arduino UNO (یا برد سازگار) · 4 تخته LED رنگی قابل برنامه ریزی WS2812-B

· مقاومت 330 اهم

· خازن الکترولیتی 4700 uF 16V

· تخته نان

· سیمهای جهنده زن تا مرد

· سیم های Jumper Breadboard

· سوکت DC 2.1 میلی متری با پایانه های پیچ

· منبع تغذیه Plugpack 5V 4A

توجه: تغذیه این پروژه با استفاده از باتری امکان پذیر است ، اما توصیه نمی شود و با مسئولیت خود شما انجام می شود.

شما همچنین به یک کیک دیسکو دیسکو نیاز دارید که باید آن را تهیه یا خریداری کنید. همسرم این کیک را تهیه کرد. و همانطور که به زودی خواهید دید ، کیک داخل آن صورتی بود ، زیرا یک کیک توت فرنگی بود.

شما می توانید Arduino IDE را از اینجا دریافت کنید: https://www.arduino.cc/fa/Main/Software من از نسخه 1.6.4 استفاده کردم ، که احتمالاً قدیمی است … اما با این وجود خوب کار می کند.

اطلاعات مربوط به نحوه استفاده از کتابخانه FastLED را می توانید از اینجا دریافت کنید: https://fastled.io/ و می توانید آن را از اینجا بارگیری کنید: کتابخانه FastLED من از نسخه 3.0.3 استفاده کردم ، که احتمالاً قدیمی نیز است.

مرحله 2: کد ARDUINO:

مرحله 3: توصیف کد ARDUINO:

· FastLED Library: باید مطمئن شوید که کتابخانه FastLED را در IDE Arduino خود بارگیری و نصب کرده اید. کتابخانه در این طرح گنجانده شده است ، در غیر این صورت عملکردهای FastLED کار نخواهد کرد.

· متغیر "NUM_LEDS": به آردوینو می گوید که چند LEDS استفاده می شود. در این حالت ، ما 4 حلقه LED داریم که هر حلقه LED شامل 16 LED است و بنابراین در مجموع 64 LED. اگر عدد کمتری را تعریف کنید ، برای مثال 16 ، این طرح فقط LED های اولین حلقه LED را روشن می کند.

· متغیر "DATA_PIN": به آردوینو می گوید که از کدام پین دیجیتال برای انتقال داده به حلقه LED استفاده کند. در این مورد ، من از پین دیجیتال 9 استفاده می کنم.

· متغیرهای دیگر: من چند متغیر دیگر دارم که برای تصادفی سازی LED و کنترل رنگ استفاده می شود. Hue رنگ LED است. با افزایش متغیر رنگ ، می توانید LED ها را در یک الگوی شبیه رنگین کمان سوار کنید. متغیر "hue" یک "byte" است ، به این معنی که قبل از اینکه دوباره به صفر برسد ، حداکثر تا مقدار 255 افزایش می یابد.

کد اولیه: اگر دارای حلقه LED متفاوتی با حلقه موجود در این آموزش هستید ، ممکن است مجبور شوید کد راه اندازی اولیه را تغییر دهید. این حلقه LED دارای چیپست WS2812-B است (طبق وب سایت ICStation) ، و بنابراین این خط:

· FastLED.addLeds (leds ، NUM_LEDS) ؛ به کتابخانه FastLED می گوید که از چیپست مورد استفاده (NEOPIXEL) ، پین مورد استفاده برای انتقال داده (DATA_PIN) ، آرایه LED برای کنترل (leds) و تعداد LED هایی که باید کنترل شوند (NUM_LEDS). · در " loop () ": بخش کد: متغیر" hue "برای ایجاد جلوه رنگین کمان افزایش می یابد و یک LED تصادفی با استفاده از تابع randomLE () random8 () FastLED انتخاب می شود.

· تابع random8 (x): به طور تصادفی عددی از 0 تا x را انتخاب می کند.

· تابع () randomSeed: برای کمک به "تصادفی شدن واقعی" عدد وجود دارد. این امر با خواندن تصادفی بودن یک پین آنالوگ شناور (A0) کمک می کند. لازم نیست که آن پین 0 باشد ، می تواند هر پین آنالوگ بلا استفاده باشد.

· leds [rnd].setHSV (hue، 255، 255): این خط LED تصادفی را تنظیم می کند که دارای رنگی برابر با متغیر "hue" ، اشباع 255 و روشنایی 255 باشد. اشباع برابر صفر LED سفید می درخشد روشنایی صفر اساساً LED را خاموش می کند.

· FastLED.show (): تا زمانی که پیامی از آردوینو به پین ورودی دیجیتال حلقه LED ارسال نشود ، هیچ تغییر فیزیکی در صفحه حلقه LED ایجاد نمی شود. این پیام وقتی با FastLED.show () تماس می گیرید منتقل می شود. عملکرد. این به حلقه های LED می گوید صفحه نمایش خود را با اطلاعات موجود در آرایه led (leds) به روز کنند. بنابراین اگر همه LED ها را روشن کنید ، صفحه تا زمانی که FastLED.show () نشان داده نشود ، LED ها را روشن نمی کند. تابع نامیده می شود این مهم است که بدانید - به ویژه هنگامی که سعی می کنید دنباله های LED خود را طراحی کنید.

· خط تأخیر (50): مدت زمان بین فلاش ها را روی 50 میلی ثانیه تنظیم می کند. برای افزایش یا کاهش تعداد فلاش ها در ثانیه می توانید تاخیر را تغییر دهید.

· عملکرد leds .fadeToBlackBy (180): اساساً LEDS را 180 واحد محو می کند. برای دستیابی به سرعت محو شدن مطلوب می توانید این عدد را کم یا زیاد کنید. با این وجود هشدار دهید که اگر تماس با این عملکرد را فراموش کرده اید یا اگر LED ها را به اندازه کافی محو نکرده اید ، ممکن است تمام LED ها روشن شوند ، که به طور بالقوه می تواند برد Arduino شما را خراب کند - یعنی بسته به تعداد حلقه های LED شما داشته باشید و چگونه قدرت آنها را انتخاب کرده اید.

مرحله 4: کیک

· اسلاید 1 - صفحه اصلی: ایجاد صفحه اصلی با تمام وسایل الکترونیکی مجهز و در حالت کار قبل از قرار دادن کیک روی آن مهم است. تلاش برای قرار دادن سیمها/کابلهای LED و مدارها در زیر صفحه اصلی در حالی که روی صفحه کیک وجود دارد دستورالعمل فاجعه است. بنابراین ابتدا صفحه پایه را آماده کنید ، و سپس بعداً به قسمت تهیه کیک بروید.

· اسلاید 2 - کیک پخت: برای درست کردن دو طرف توپ به چند قالب کیک نیمکره نیاز دارید. شما باید یک کیک نسبتاً متراکم تهیه کنید تا وزن کلی کیک ، خامه و فوندانت را تحمل کند و شکل آن را حفظ کنید. پس از سرد شدن و سرد شدن ، می توانید آنها را روی هم قرار دهید تا یک کره شکل بگیرد. آنها توسط لایه ای از یخ بین آنها به هم چسبیده اند.

· اسلاید 3 - یخ زدن فوندانت: بستن فوندانت باید روی یک حصیر مخصوص نچسب بچرخد. ما دریافتیم که افزودن کمی آرد به کاهش چسبندگی کمک می کند. غلطک های خاصی وجود دارد که اطمینان می دهد که ضخامت فوندانت در سراسر بدن ثابت است. سپس باید آنها را به قطعات مربعی تقسیم کنید (مربع های حدود 1 سانتی متر برای ما خوب کار می کردند). سپس مربع ها با لعاب فوندانت نقره ای ویژه/خوراکی نقره ای رنگ می شوند. ممکن است لازم باشد از چند لایه استفاده کنید و اجازه دهید بین لایه ها خشک شود.

· اسلاید 4 - کیک سرد روی پایه: کیک را می توان روی صفحه اصلی یا خارج از آن سرد کرد. اما اگر تصمیم دارید این کار را روی صفحه اصلی انجام دهید ، باید LED ها را از یخ زدگی سرگردان که ممکن است از کیک بیفتد (در جریان کار) محافظت کنید. هنگامی که کیک به طور کامل سرد شد (همراه با یخ زدایی/سرخ شدن) ، باید کیک را در موقعیت مرکزی روی تخته قرار دهید. ممکن است این احتمال وجود داشته باشد که کیک از پایه خارج شود … بنابراین آنچه را که باید انجام دهید انجام دهید تا ثابت بماند.

· اسلاید 5-7 - قرار دادن مربع های فوندانت: در حالی که یخ هنوز نرم است ، سپس باید مربع های فوندانت را به سرعت ، روش و خستگی ناپذیر در یک الگوی خطی افقی در اطراف کیک قرار دهید. راه خود را به سمت قطب های شمالی و جنوبی کیک ادامه دهید و هر بار یک ردیف را انجام دهید. می توانید یک دایره فوندانت برای قطب شمالی کیک برش دهید. در اسلاید 7 ، سوراخی را در بالای کیک مشاهده خواهید کرد. این برای سرد کردن یک قوطی پلاستیکی در داخل ساخته شده است ، که بعداً برای نگه داشتن تزئینات در بالای کیک استفاده می شود. این کار را قبل از قرار دادن دایره فوندانت در بالای کیک انجام دهید.

· اسلاید 8 - افزودن زرق و برق: پس از قرار دادن تمام مربع های فوندانت روی کیک ، بسیار محتمل است که مقداری از لعاب نقره ای ممکن است بر روی برخی از مربع ها پاک شده باشد. اینجاست که دوباره با چند لایه لعاب نقره ای روی آن می روید و روی آخرین لایه ، قبل از خشک شدن ، می توانید مقداری براق خوراکی دور تا دور کیک بپاشید تا درخشندگی بیشتری به آن ببخشد.

· اسلاید 9 - محصول نهایی: آخرین مرحله این است که مقداری جرقه زن سیم و چند تزیین دیگر به بالای کیک اضافه کنید. سیمها را از طریق درپوش فوندانت در قطب شمال به داخل قوطی داخل فشار دهید. این کار سیم ها را در محل خود نگه می دارد بدون این که تمام کار سخت شما را خراب کند.

· چیپست WS2812-B: این حلقه LED از چیپست WS2812-B استفاده می کند و دارای 4 پین شکست (GND ، 5V ، Din ، Dout)

· قدرت: برای تغذیه این ماژول ، باید 5 ولت و حداکثر 1 آمپر جریان را تأمین کنید

· سیگنال ها: برای کنترل حلقه LED ، باید سیگنال هایی را از طریق پین ورودی دیجیتال (Din) به آن ارسال کنید.

با استفاده از پین خروجی دیجیتال (Dout) می توانید حلقه LED دیگری را به این حلقه متصل کنید

مرحله 5: راهنمای استفاده از برق

· قانون کلی: هر LED جداگانه بر روی حلقه می تواند نور قرمز ، سبز و آبی را منتقل کند. ترکیب این رنگ ها می تواند هر رنگ دیگری را تشکیل دهد. نور سفید به طور همزمان از هر سه این رنگ ها تشکیل شده است. هر رنگ جداگانه هنگامی که آن رنگ را در حداکثر روشنایی نشان می دهد ، تقریباً 20 میلی آمپر جریان را جذب می کند. هنگامی که در حداکثر روشنایی به رنگ سفید می درخشید ، LED تنها 60 میلی آمپر می گیرد.

· ضرب توان: اگر هر LED می تواند تا 60 میلی آمپر بکشد و 16 LED در یک حلقه LED واحد وجود دارد ، در این صورت 16x60mA = 960mA در هر حلقه LED. برای ایمن بودن و سهولت ریاضیات ، باید مطمئن شوید که جریان کافی برای قرار دادن 1A در هر حلقه LED را فراهم می کنید. بنابراین اگر می خواهید عملکرد کامل را از ماژول ها خارج کنید ، 4 حلقه LED به منبع تغذیه 5V 4A نیاز دارند.

مرحله 6: نمودار فریز کردن

اتصال یک حلقه LED به آردوینو

· 3 سیم: برای اتصال به حلقه LED فقط به 3 سیم نیاز دارید. اگر فقط قصد دارید چند LED را در هر زمان روشن کنید ، این خوب است. · روش ایمن: یک راه مطمئن تر برای این کار استفاده از منبع تغذیه خارجی برای تغذیه هر دو آردوینو و حلقه LED است.

· خازن الکترولیتی: با اتصال یک خازن الکترولیتی 4700 uF 16V بزرگ بین پایانه های مثبت و منفی سیم های تغذیه ، با پای منفی خازن متصل به پایانه منفی منبع تغذیه ، از حلقه های LED خود در برابر هرگونه اولیه محافظت می کنید. هجوم جریان

حفاظت از مقاومت: همچنین توصیه می شود که مقاومت 300-400 اهم را بین پین دیجیتال Arduino 9 (D9) و پین ورودی دیجیتال حلقه LED (Din) قرار دهید. این اولین LED را در برابر جهش های احتمالی ولتاژ محافظت می کند

سیمهای مناسب: اگر قصد دارید تعدادی از این حلقه های LED را با هم زنجیر کنید (به شکل زیر مراجعه کنید) ، احتمالاً می خواهید سیمها را تا حد ممکن کوتاه نگه دارید و از یک سیم گاج مناسب استفاده کنید که بتواند جریان کشیده شده را کنترل کند.

مرحله 7: اتصال دو حلقه LED به آردوینو

سه سیم اضافی: برای اتصال یک حلقه LED اضافی فقط به 3 سیم اضافی نیاز دارید. یک سیم باید خروجی دیجیتال (Dout) اولین حلقه LED را به ورودی دیجیتال (Din) حلقه LED دوم متصل کند.

ایمن بمانید: یک بار دیگر ، روش مطمئن تری برای این کار استفاده از منبع تغذیه خارجی ، خازن الکترولیتی بزرگ در پایانه ها و مقاومت 300-400 اهم بین آردوینو و اولین پین ورودی دیجیتال حلقه LED است.

مرحله 8: اتصال چهار حلقه LED به آردوینو

شصت و چهار LED: برای هر حلقه LED اضافی به 3 سیم اضافی نیاز دارید. 4 حلقه LED در مجموع 64 LED را فراهم می کند.

AMPS را تماشا کنید: در روشنایی کامل ، این تنظیم می تواند تا 4 آمپر (یا تقریباً 1 آمپر در هر حلقه LED) بکشد

منبع خارجی ضروری است: استفاده از منبع تغذیه خارجی برای تغذیه این LED ها در مواردی که تعداد آنها بسیار زیاد است ضروری است. اگر از منبع تغذیه خارجی استفاده نمی کنید و به طور تصادفی همه LED ها را روشن می کنید ، به احتمال زیاد در اثر کشش زیاد جریان ، به میکروکنترلر آسیب می رسانید.

مرحله 9: جداول اتصال

نحوه اتصال ONE LED Ring به آردوینو

مرحله 10: نحوه اتصال دو حلقه LED به آردوینو

مرحله 11: نتیجه گیری

در این آموزش ما به شما نحوه تزئین کیک Disco Ball و همچنین نحوه استفاده از حلقه های LED RGB از ICStation را نشان دادیم.

پیوند چهار محصول در 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…

با تشکر از دوستان ما اسکات و خانواده اش که چنین ارائه فوق العاده ای در مورد Led ارائه دادند.

منبع اصلی محتوا از دوست ما اسکات آمده است:

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

اگر از این قسمت خوشتان آمد ، لطفاً با شیاطین خود به اشتراک بگذارید.

اگر فکر می کنید می توانید نظر بهتری بدهید ، لطفاً نظر دهید.

اگر ایده های بیشتری در مورد محصولات IC دارید ، لطفاً با ما تماس بگیرید: [email protected]