Memulai Dengan NeoPixel / WS2812 RGB LED: 8 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:57

[Putar Video]

Dalam Instructable ini, kita akan mengeksplorasi tentang LED RGB yang dapat dialamatkan (WS2812) atau yang lebih dikenal dengan Adafruit NeoPixel. NeoPixel adalah rangkaian cincin, strip, papan & tongkat LED miniatur berwarna-warni yang berdenyut. Ini dapat dirantai dari satu ke yang berikutnya sehingga Anda dapat menyalakan dan memprogram garis panjang NeoPixels bersama-sama untuk membentuk rangkaian LED yang tak ada habisnya. Anda dapat menggunakan strip LED ini untuk menambahkan efek pencahayaan kompleks ke proyek Anda.

Anda dapat menemukan semua proyek saya di:

Mereka datang dengan paket permukaan-mount kecil 5050 (5mm x 5mm) yang mencakup tiga LED terang (Merah, Hijau, dan Biru) dan chip driver terintegrasi (WS2811). Ini hanya membutuhkan satu input data untuk mengontrol status, kecerahan, dan warna ketiga LED. Dengan menghubungkan pin output data ke pin input data dari strip berikutnya, dimungkinkan untuk menghubungkan LED dengan panjang yang sewenang-wenang secara teoritis.

Dengan kombinasi nilai RGB (0 - 255), Anda dapat mereproduksi hampir semua warna, jadi LED RGB yang dapat dikontrol adalah LED universal.

Langkah 1: Bagian dan Alat yang Digunakan

Bagian:

1. 8 x 8 Neo Matrix (Banggood)

2. Arduino Uno (Amazon)

3. Catu Daya 5V / 2A (Amazon)

4. Jack DC (Amazon)

5. Kabel Jumper (Amazon)

6. 8 x 32 Matriks WS2812 Fleksibel (Sparkfun)

Peralatan:

1. Besi Solder (Amazon)

2. Pemotong Kawat / Stripper (Amazon)

Langkah 2: Jenis Strip LED RGB

Ada 2 jenis utama strip LED RGB: Strip analog dan Strip Digital

1. Jalur analog:

Semua LED di strip terhubung secara paralel, sehingga berfungsi seperti LED tiga warna besar tunggal. Anda dapat mengatur warna tertentu ke seluruh strip / string. Mereka sangat mudah digunakan dan murah tetapi keterbatasan dalam jenis ini Strip LED adalah Anda tidak dapat mengontrol warna masing-masing LED.

Pada masing-masing strip ini Anda akan melihat (dari kiri ke kanan) pertama LED, diikuti oleh resistor SMD.

2. Pita digital:

Strip digital adalah bahwa Anda menangani setiap LED satu per satu dan bekerja dengan cara yang berbeda. Mereka memiliki chip untuk setiap LED, untuk menggunakan strip Anda harus mengirim data kode digital ke chip. Karena kompleksitas ekstra dari chip, mereka lebih mahal.

Perhatikan panah yang menunjukkan arah Data. Jika Anda menghubungkan strip ke arah sebaliknya, itu tidak akan berfungsi.

Langkah 3: Jenis Strip LED RGB Beralamat

LED yang dapat dialamatkan datang dengan nomor model yang berbeda seperti WS2801, WS2811, WS2812 atau WS2812B. Jika Anda baru mengenal jenis LED ini, Anda mungkin bingung di antara mereka. Jadi mari kita kenali dulu. Pada dasarnya WS2801 dan WS2811 adalah nama IC yang dapat mengontrol maksimal 3 LED. Namun WS2812 adalah versi perbaikan di mana IC WS2811 terintegrasi langsung ke dalam paket LED 5050 RGB. Model terbaru adalah WS2812B.

Dalam tutorial ini kita akan menggunakan model terbaru WS2812B.

Sumber Gambar: Adafruit, Sparkfun, Polou

Langkah 4: Pin WS2801 dan WS2811 / WS2812

Model WS2801 memiliki 4 pin input (Vcc, GND, Data, Clock) sedangkan model WS2811 dan WS2812 hanya memiliki 3 pin

(Vcc, GND dan Data)

PIN - WS2801

5V -> Daya (+5V)

CI -> Input sinyal jam

CO -> Output sinyal jam

DI -> Masukan Data

LAKUKAN -> Keluaran Data

GND -> Tanah

PIN WS2812

5V -> Daya (+5V) CI -> T/A

CO - >N/A

DI -> Masukan Data

LAKUKAN -> Keluaran Data

GND -> Tanah

Langkah 5: Catu Daya

Sebelum Anda memulai proyek strip LED, hal pertama yang perlu Anda pikirkan adalah Power Supply. Salah satu LED RGB ini berisi 3 LED (Merah, Biru dan Hijau). Kita tahu satu LED menarik arus sekitar 20mA pada kecerahan tertinggi. Jadi, satu LED WS2812 dapat menarik 3 x 20mA = 60mA pada kecerahan maksimum - putih.

Bisakah saya menjalankan langsung oleh Arduino?

Jawabannya hanya TIDAK. Karena jumlah arus yang dibutuhkan untuk seluruh strip akan jauh lebih banyak daripada yang dapat ditangani oleh Arduino Anda.

Anda memerlukan catu daya teregulasi terpisah untuk itu. Catu daya harus memberikan tegangan yang benar, dan mampu memasok arus yang cukup. Di sebagian besar strip WS2812, tegangan operasi adalah 5 volt DC.

Contoh: Untuk matriks WS2812 8 x 8 (64 LED) Anda memerlukan 64 x 60mA = 3840 mA (3,84 A) di semua LED yang diatur ke kecerahan maksimumnya (Warna Putih). Tetapi tidak disarankan, pertahankan kecerahan lebih rendah untuk mendapatkan masa pakai yang maksimal.

Saya dapat merekomendasikan untuk mengatur kecerahan di bawah 50%. Jadi, Anda membutuhkan 3,84 x 0,5 = 1,92A

Jadi dengan mengambil beberapa margin power supply yang direkomendasikan adalah 5V / 2A.

Langkah 6: Mempersiapkan Catu Daya

Sangat mudah untuk mengontrol strip LED WS2812B tanpa sirkuit tambahan dan komponen terpisah. Jika Anda memiliki Arduino, catu daya 5V, dan beberapa kabel jumper, maka Anda dapat memainkannya.

Menyiapkan Catu Daya:

Saya menggunakan catu daya teregulasi 5V/2A untuk menjalankan LED NeoPixel.

Kami membutuhkan dua koneksi GND: satu ke strip LED dan lainnya ke Arduino. Jadi saya menyolder dua kabel ke terminal negatif dan satu kabel ke terminal positif dari jack DC.

Koneksi Arduino:

Koneksi Arduino sangat mudah.

Strip LED DIN -> Arduino D6

Catu Daya GND -> Arduino GND

Jika Anda menggunakan catu daya eksternal untuk memberi daya pada strip LED dan Arduino, maka Anda harus menghubungkan catu daya 5V ke pin Arduino 5V.

Praktik Baik sesuai Adafruit:

1. Menambahkan kapasitor besar (1000 F, 6.3V atau lebih tinggi) pada terminal + dan –. Ini mencegah lonjakan arus awal dari merusak piksel.

2. Menambahkan resistor 300 hingga 500 Ohm antara pin data mikrokontroler Anda dan input data pada NeoPixel pertama dapat membantu mencegah lonjakan tegangan yang dapat merusak piksel pertama Anda. Tambahkan satu di antara mikro dan NeoPixels Anda.

3. Saat menghubungkan NeoPixels ke sumber daya hidup atau mikrokontroler, SELALU HUBUNGKAN GROUND (–) SEBELUM YANG LAIN. Sebaliknya, putuskan ground terakhir saat memisahkan.

Langkah 7: Mengemudi Matriks Neo 8x8

Matriks LED berisi 64 LED RGB yang menggunakan driver WS8211. Setiap piksel dapat dialamatkan secara individual dan Anda hanya memerlukan satu pin Arduino untuk mengontrol semua LED.

Di sisi belakang matriks ada dua port: Input (3pin) dan Output (3pin).

Port input terhubung ke Arduino dan catu daya eksternal 5V. Koneksinya adalah sebagai berikut:

Matriks Arduino

DIN D6

GND GND

Catu Daya Matriks

5V- 5V

GNDGND

Catatan: Jangan lupa untuk menghubungkan GND dari catu daya dan Arduino.

Sekarang nyalakan sirkuit dan unggah kode untuk menonton beberapa animasi. Saya telah mengatur kecerahan LED menjadi sekitar 30%.

Kode Arduino:

Kode dan pustaka dilampirkan dalam file zip. Unduh. Anda dapat menonton video untuk mengetahui cara menggunakan Perangkat Lunak.

Langkah 8: Mengemudi MATRIX RGB 8X32 WS2812 Fleksibel

Matriks Fleksibel 8x32 cukup keren. Saya memesannya dari Sparkfun. Anda dapat membuat animasi, permainan, atau bahkan memasukkannya ke dalam proyek e-tekstil yang menyenangkan. Di atas semua itu, berkat dukungannya yang fleksibel, Matriks LED ini dapat ditekuk dan ditekuk agar sesuai dengan hampir semua permukaan melengkung.

Koneksi dengan arduino mirip dengan matriks / Strip LED NeoPixel lainnya.

Matrix dilengkapi dengan kabel terminal, jadi tidak perlu disolder.

Kuning: GND

Merah: +5V

Hijau: Data

Jika Anda menikmati artikel ini, jangan lupa untuk membagikannya! Ikuti saya untuk proyek dan ide DIY lainnya. Terima kasih !!!