WS2812-B LED com placa ATMEGA328 UNO V3.0 R3: 11 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:36

Descrição

Este projeto combina a placa de LED colorida programável ICStation WS2812-B com a placa ATMEGA328 UNO V3.0 R3 compatível com Arduino UNO R3 para criar um impacto visual. Além do mais, se você está dando uma festa temática "Disco", vai gostar. Deixe-me mostrar como fazer uma dessas coisas.

Etapa 1: Peças necessárias:

· Arduino UNO (ou placa compatível) · 4 placas de LED coloridas programáveis WS2812-B

· Resistor de 330 ohms

· Capacitor eletrolítico 4700 uF 16V

· Breadboard

· Fios de ligação fêmea para macho

· Fios de ligação da placa de ensaio

· Soquete DC de 2,1 mm com terminais de parafuso

· Fonte de alimentação Plugpack 5V 4A

Nota: alimentar este projeto usando baterias é possível, mas não recomendado, e feito por sua própria conta e risco.

Você também vai precisar de um Bolo Ball Disco que você terá que fazer (ou comprar). Minha esposa fez este. E como vocês verão em breve, o bolo por dentro era Rosa, porque era um bolo de morango.

Bibliotecas e IDE do ArduinoVocê pode obter o IDE do Arduino aqui: https://www.arduino.cc/en/Main/Software Eu usei a versão 1.6.4, que provavelmente está muito desatualizada … mas funciona bem mesmo assim.

Você pode obter informações sobre como usar a biblioteca FastLED aqui: https://fastled.io/ E você pode fazer o download aqui: FastLED Library Eu usei a versão 3.0.3, que provavelmente também está desatualizada.

Etapa 2: CÓDIGO ARDUINO:

Etapa 3: DESCRIÇÃO DO CÓDIGO ARDUINO:

· Biblioteca FastLED: Você precisa ter certeza de que baixou e instalou a biblioteca FastLED em seu Arduino IDE. A biblioteca está incluída neste esboço, caso contrário, as funções FastLED não funcionarão.

· A variável "NUM_LEDS": informa ao Arduino quantos LEDS estão em uso. Neste caso, temos 4 anéis de LED, com cada anel de LED contendo 16 LEDs e, portanto, um total de 64 LEDs. Se você definir um número inferior, por exemplo 16, o esboço iluminará apenas os LEDs no primeiro anel de LED.

· A variável "DATA_PIN": informa ao Arduino qual pino digital usar para transmissão de dados para o anel de LED. Neste caso, estou usando o pino digital 9.

· Outras variáveis: Eu tenho algumas outras variáveis que são usadas para randomização de LED e controle de matiz. Matiz é a cor do LED. Ao incrementar a variável de matiz, você pode fazer com que os LEDs alternem em um padrão semelhante ao arco-íris. A variável "hue" é um "byte", o que significa que só vai até um valor máximo de 255, antes de voltar para zero.

Código de inicialização: Se você tiver um anel de LED diferente daquele neste tutorial, pode ser necessário modificar o código de inicialização. Este anel de LED possui um chipset WS2812-B (de acordo com o site do ICStation), e portanto esta linha:

· FastLED.addLeds (leds, NUM_LEDS); Irá dizer à biblioteca FastLED qual chipset está sendo usado (NEOPIXEL), o pino usado para transmissão de dados (DATA_PIN), a matriz de LEDs a serem controlados (leds) e o número de LEDs a serem controlados (NUM_LEDS). loop () ": seção do código: a variável" hue "é incrementada para criar um efeito arco-íris e um LED aleatório é selecionado usando a função random8 () do FastLED.

· A função random8 (x): irá escolher aleatoriamente um número de 0 a x.

· A função randomSeed (): existe para ajudar a "realmente randomizar" o número. Isso é ajudado pela leitura da aleatoriedade de um analogPin flutuante (A0). Não precisa ser analogPin 0, pode ser qualquer pino analógico não utilizado.

· Leds [rnd].setHSV (hue, 255, 255): Esta linha define o LED aleatório para ter um matiz igual à variável "hue", saturação igual a 255 e brilho igual a 255. Saturação igual a zero fará o LED brilha em branco. O brilho de zero essencialmente desliga o LED.

· FastLED.show (): Nenhuma alteração física será feita no display do anel de LED até que uma mensagem seja enviada do Arduino para o pino de entrada digital do anel de LED. Esta mensagem é transmitida quando você chama o FastLED.show (); função. Isso diz aos anéis de LED para atualizar sua exibição com as informações contidas no conjunto de LEDs (leds). Portanto, se você configurar todos os LEDs para acenderem, a placa não acenderá os LEDs até que FastLED.show (); função é chamada. É importante saber isso - especialmente ao tentar projetar suas próprias sequências de LED.

· A linha de retardo (50): definirá a quantidade de tempo entre os flashes em 50 milissegundos. Você pode alterar o atraso para aumentar ou diminuir o número de flashes por segundo.

· A função leds .fadeToBlackBy (180): essencialmente desbota os LEDS em 180 unidades. Você pode aumentar ou diminuir esse número para atingir a velocidade de desvanecimento desejada. Esteja avisado, no entanto, que se você esquecer de chamar esta função ou se você falhar em diminuir os LEDs o suficiente, então você pode acabar com TODOS os LEDs ligados, o que poderia destruir sua placa Arduino - ou seja, dependendo do número de anéis de LED que você tem, e como você escolheu para alimentá-los.

Etapa 4: O Bolo

· Slide 1 - Placa de Base: É importante criar a placa de base com todos os eletrônicos montados e em funcionamento ANTES de colocar o Bolo nela. Tentar colocar LEDs de fios / cabos e circuitos sob a placa de base enquanto há um ontop de bolo é uma receita para o desastre. Portanto, prepare primeiro o prato de base e depois passe para a parte de fazer bolo.

· Slide 2 - Bolo Assado: Você precisará de algumas formas de bolo hemisféricas para fazer os dois lados da bola. Você tem que fazer um bolo relativamente denso para suportar o peso geral do bolo, cobertura e fondant, e para manter sua forma. Depois de resfriados e resfriados, você pode colocá-los em cima uns dos outros para formar uma esfera. Eles são mantidos juntos por uma camada de gelo entre eles.

· Slide 3 - Cobertura de Fondant: A cobertura de fondant deve ser estendida em um tapete antiaderente especial. Descobrimos que adicionar um pouco de farinha ajudou a reduzir a pegajosidade. Existem rolos especiais que garantem que a espessura do fundente é consistente por toda parte. Em seguida, você deve cortá-los em pedaços quadrados (quadrados de cerca de 1 cm funcionaram bem para nós). Os quadrados são então pintados de prata com um esmalte fundente especial / prata comestível. Pode ser necessário usar algumas camadas e deixar secar entre as camadas.

· Slide 4 - Bolo Gelado na Base: O bolo pode ser coberto ou retirado da placa de base … provavelmente é melhor fazê-lo fora da placa de base. Mas se você decidir fazê-lo na placa de base, você precisará proteger os LEDs da cobertura perdida que pode cair do bolo (no processo). Assim que o bolo estiver totalmente gelado (com cobertura / cobertura), você precisará colocá-lo na posição central do tabuleiro. Pode haver uma chance de o bolo escorregar da base … então faça o que for necessário para que ele fique firme.

· Slides 5-7 - Colocar quadrados de fondant: enquanto a cobertura ainda está macia, você precisará colocar os quadrados de fondant de forma rápida, metódica e incansável em um padrão linear horizontal ao redor do bolo. Abra caminho em direção aos pólos norte e sul do bolo, fazendo uma linha de cada vez. Você pode cortar um círculo de fondant para o pólo norte do bolo. No slide 7, você verá um buraco na parte superior do bolo. Este foi feito para resfriar dentro de uma vasilha de plástico, que seria utilizada posteriormente para segurar as decorações no lugar da parte superior do bolo. Faça isso antes de colocar o círculo de fundente no topo do bolo.

· Slide 8 - Adicionar Glitter: Depois de colocar todos os quadrados de fondant no bolo, é bem possível que parte do esmalte prateado tenha sido removido de alguns dos quadrados. É aqui que você repassa mais algumas camadas de esmalte prateado e, na última camada, antes de secar, pode espalhar um pouco de purpurina comestível ao redor do bolo para dar aquele brilho extra.

· Slide 9 - O produto final: A etapa final é adicionar alguns brilhos de arame e algumas outras decorações na parte superior do bolo. Empurre os fios através da tampa de fundente no pólo norte para dentro do recipiente. Isso manterá os fios no lugar sem arruinar todo o seu trabalho árduo.

· Chipset WS2812-B: Este anel de LED usa o chipset WS2812-B e tem 4 pinos break-out (GND, 5V, Din, Dout)

· Alimentação: para alimentar este módulo, você precisa fornecer 5V e até 1A de corrente

· Sinais: para controlar o anel de LED, você precisa enviar sinais para ele por meio do pino de entrada digital (Din).

Você pode conectar outro anel de LED a este utilizando o pino de saída digital (Dout)

Etapa 5: Guia de uso de energia

· Regra geral: Cada LED individual no anel pode transmitir luz vermelha, verde e azul. As combinações dessas cores podem formar qualquer outra cor. A luz branca é composta por todas essas três cores ao mesmo tempo. Cada cor individual consumirá aproximadamente 20mA de corrente ao mostrar essa cor com brilho máximo. Ao brilhar em branco com brilho máximo, o único LED consumirá aproximadamente 60mA.

· Multiplicador de potência: Se cada LED pode consumir até 60mA e há 16 LEDs em um único anel de LED, então 16x60mA = 960mA por anel de LED. Para estar seguro e para tornar a matemática mais fácil, você precisa se certificar de que fornece corrente suficiente para acomodar 1A por anel de LED. Portanto, 4 anéis de LED precisarão de uma fonte de alimentação 5V 4A se você quiser obter a funcionalidade completa dos módulos.

Etapa 6: Diagrama de Fritzing

Conectando UM anel de LED ao Arduino

· 3 fios: Você só precisa de 3 fios para conectar ao anel de LED. Se você planeja acender apenas alguns LEDs por vez, isso deve estar ok. · A MANEIRA SEGURA: Uma maneira mais segura de fazer isso é usar uma fonte de alimentação externa para alimentar o Arduino e o anel de LED.

· Capacitor eletrolítico: Ao conectar um grande capacitor eletrolítico de 4700 uF 16V entre os terminais positivo e negativo dos cabos de alimentação, com a perna negativa do capacitor conectado ao terminal negativo da fonte de alimentação, você protegerá seus anéis de LED de qualquer inicial impulso de corrente.

Resistor de proteção: Também é aconselhável colocar um resistor de 300-400 ohm entre o pino digital 9 (D9) do Arduino e o pino de entrada digital (Din) do anel de LED. Isso protege o primeiro LED de picos de tensão em potencial

Fios adequados: se você planeja encadear alguns desses anéis de LED (veja abaixo), provavelmente desejará manter os fios o mais curtos possível e usar um fio de bitola decente que possa lidar com a corrente que passa por eles.

Etapa 7: Conectando DOIS anéis de LED ao Arduino

Três fios extras: você só precisa de 3 fios extras para conectar um anel de LED adicional. Um fio precisa conectar a saída digital (Dout) do primeiro anel de LED à entrada digital (Din) do segundo anel de LED.

Fique seguro: mais uma vez, uma maneira mais segura de fazer isso é usar uma fonte de alimentação externa, um grande capacitor eletrolítico nos terminais e um resistor de 300-400 ohm entre o Arduino e o pino de entrada digital do primeiro anel de LED.

Etapa 8: Conectando QUATRO anel de LED ao Arduino

Sessenta e quatro LEDs: você precisa de 3 fios extras para cada anel de LED adicional. 4 anéis de LED fornecem um total de 64 LEDs.

Observe o AMPS: com brilho total, esta configuração pode consumir até 4 ampères (ou cerca de 1 amp por anel de LED)

Fonte externa essencial: É essencial usar uma fonte de alimentação externa para alimentar esses LEDs quando há tantos deles. Se você não usar uma fonte de alimentação externa e acidentalmente acender TODOS os LEDs, é provável que danifique o microcontrolador devido ao consumo excessivo de corrente.

Etapa 9: Tabelas de conexão

Como conectar UM anel LED ao Arduino

Etapa 10: Como conectar DOIS anéis de LED ao Arduino

Etapa 11: Conclusão

Neste tutorial, mostramos como decorar um bolo Disco Ball e também como usar os anéis de LED RGB da ICStation.

O link dos quatro produtos no 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…

Obrigado por nossos amigos Scott e sua família terem feito uma apresentação tão incrível sobre Led.

A fonte original do conteúdo veio de nosso amigo Scott:

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

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