「雕爷学编程」Arduino动手做(36)——WS2812B 4位彩灯模块
37款传感器与模块的提法,在网络上广泛流传,其实Arduino能够兼容的传感器模块肯定是不止37种的。鉴于本人手头积累了一些传感器和模块,依照实践出真知(一定要动手做)的理念,以学习和交流为目的,这里准备逐一动手试试做实验,不管成功与否,都会记录下来---小小的进步或是搞不定的问题,希望能够抛砖引玉。
【Arduino】108种传感器模块系列实验(资料+代码+图形+仿真)
实验三十六:WS2812B智能外控集成LED四位彩灯模块(内置驱动IC)
WS2813B
是一个集控制电路与发光电路于一体的智能外控LED光源。其外型与一个5050LED灯珠相同,每个元件即为一个像素点。像素点内部包含了智能数字接口数据锁存信号整形放大驱动电路,还包含有高精度的内部振荡器和12V高压可编程定电流控制部分,有效保证了像素点光的颜色高度一致。
主要特点
● 智能反接保护,电源反接不会损坏IC。
● IC控制电路与LED点光源公用一个电源。
● 控制电路与RGB芯片集成在一个5050封装的元器件中,构成一个完整的外控像素点。
● 内置信号整形电路,任何一个像素点收到信号后经过波形整形再输出,保证线路波形畸变不会累加。
● 内置上电复位和掉电复位电路。
● 每个像素点的三基色颜色可实现256级亮度显示,完成16777216种颜色的全真色彩显示,扫描频率不低于400Hz/s。
● 串行级联接口,能通过一根信号线完成数据的接收与解码。
● 任意两点传传输距离在不超过5米时无需增加任何电路。
● 当刷新速率30帧/秒时,级联数不小于1024点。
● 数据发送速度可达800Kbps。
● 光的颜色高度一致,性价比高。
数据协议采用单线归零码的通讯方式,像素点在上电复位以后,DIN端接受从控制器传输过来的数据,首先送过来的24bit数据被第一个像素点提取后,送到像素点内部的数据锁存器,剩余的数据经过内部整形处理电路整形放大后通过DO端口开始转发输出给下一个级联的像素点,每经过一个像素点的传输,信号减少24bit。像素点采用自动整形转发技术,使得该像素点的级联个数不受信号传送的限制,仅仅受限信号传输速度要求。
LED具有低电压驱动,环保节能,亮度高,散射角度大,一致性好,超低功率,超长寿命等优点。将控制电路集成于LED上面,电路变得更加简单,体积小,安装更加简便。
应用领域
● LED全彩发光字灯串,LED全彩模组, LED全彩软灯条硬灯条,LED护栏管
● LED点光源,LED像素屏,LED异形屏,各种电子产品,电器设备跑马灯等
只需要一个数字口就可以几乎无限级联的全彩RGB LED( 我这里是四位的模块)
四位模块电原理图
模块引脚
VCC---这个引脚需要由一个5V-7V的直流电源接入。电压过高(7V)的话会烧毁LED,电压太低(5V)的话则会造成亮度过低,甚至造成LED不工作。
GND---公共引脚,接地,即接电源的负极。
IN---微控制器(或者是另外一个WS2812)的数据从这个引脚传入LED。
OUT---数据从这里输出给下一级的WS2812,如果这个WS2812是最后一级,则可直接悬空此引脚。
下载WS2812驱动库Adafruit_NeoPixel,有二链接;
https://github.com/adafruit/Adafruit_NeoPixel
https://www.tuicool.com/articles/IbaAJbE
好像需要三个库,以适应不同情况下的使用
Adafruit_GFX
Adafruit_NeoPixel
Adafruit_NeoMatrix
解压缩每个库,从文件夹名称中删除“-master”并将它们移动到Arduino库文件夹libraries里面。重新启动Arduino IDE以加载库。
/* 【Arduino】108种传感器模块系列实验(资料+代码+图形+仿真) 实验三十六:WS2812B智能外控集成LED四位彩灯模块(内置驱动IC)之一 第一个实验:一只LED的呼吸灯 */ #include <Adafruit_NeoPixel.h> #define PIN 6 #define MAX_LED 1 #define ADD true #define SUB false int val = 0; boolean stat = ADD; Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel( MAX_LED, PIN, NEO_RGB + NEO_KHZ800 ); void setup(){ strip.begin(); strip.show(); } void loop(){ uint32_t color = strip.Color(val, val, val); strip.setPixelColor(0, color); if(val>=235) stat = SUB; if(val<=0) stat = ADD; strip.show(); delay(15); if(stat==SUB) val --; else if(stat==ADD) val++; }
/* 【Arduino】108种传感器模块系列实验(资料+代码+图形+仿真) 实验三十六:WS2812B智能外控集成LED四位彩灯模块(内置驱动IC)之二 第二个实验:四只LED轮流全彩快闪 */ #include <Adafruit_NeoPixel.h> #define PIN 6 #define MAX_LED 4 #define ADD true #define SUB false int val = 0; boolean stat = ADD; Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel( MAX_LED, PIN, NEO_RGB + NEO_KHZ800 ); void setup() { strip.begin(); strip.show(); } void loop() { uint8_t i,a=0; uint32_t color = strip.Color(0, 100, 255); while(a<10) { for(i=0;i<9;i++) { if(i==a) strip.setPixelColor(i, color); else strip.setPixelColor(i, 0); } strip.show(); delay(30); a++; } }
/* 【Arduino】108种传感器模块系列实验(资料+代码+图形+仿真) 实验三十六:WS2812B智能外控集成LED四位彩灯模块(内置驱动IC)之三 第三个实验:循序点亮四只绿色光LED */ #include <Adafruit_NeoPixel.h> #ifdef __AVR__ #include <avr/power.h> #endif #define PIN 6 #define NUMPIXELS 4 Adafruit_NeoPixel pixels = Adafruit_NeoPixel(NUMPIXELS, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800); int delayval = 500; void setup() { #if defined (__AVR_ATtiny85__) if (F_CPU == 16000000) clock_prescale_set(clock_div_1); #endif pixels.begin(); } void loop() { for(int i=0;i<NUMPIXELS;i++){ pixels.setPixelColor(i, pixels.Color(0,150,0)); pixels.show(); delay(delayval); } }
实现同一效果,至少有三种编程方式,代码+图形+仿真,可以互为补充,互相配合
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