原创【昊泽爷爷】Arduino动手做（101）---12位智能RGB彩环

 2022-5-27 12:15  1746 11 3 分类: MCU/ 嵌入式文集: 雕爷学编程

37款传感器与执行器的提法，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这37种的。鉴于本人手头积累了一些传感器和执行器模块，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，这里准备逐一动手尝试系列实验，不管成功（程序走通）与否，都会记录下来---小小的进步或是搞不掂的问题，希望能够抛砖引玉。

【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）

实验一百零一：12位 WS2812 5050 RGB LED 智能全彩RGB环开发板大环

WS2812B
是一种将控制电路和rgb芯片集成在一起的智能控制led光源。5050组件的包装。内部包括智能数字端口数据锁存和信号整形放大驱动电路。还包括精密内部振荡器和12V电压可编程恒流控制部分，有效保证了像素点光色高度一致。数据传输协议采用单NZR通信方式。像素上电复位后，DIN端口接收数据来自控制器，第一个像素收集初始24位数据，然后发送到内部数据锁存器，其他数据由内部信号整形放大电路通过DO端口发送到下一个级联像素进行整形。后对于每个像素的传输，信号要减少24位。像素采用自动整形传输技术，使像素级联数不受信号传输的限制，只取决于信号传输的速度。复位时间>280μs，中断时不会造成误复位，支持较低频率，价格低廉单片机。刷新频率更新到2kHz，画面频率低，高清摄像机无闪烁，提高出色的展示效果。LED具有驱动电压低、环保节能、亮度高、散射角大、一致性好、功率低、寿命长等优点。集成在led上的控制芯片越来越多电路简单，体积小，安装方便。

主要特点

控制电路和LED共用唯一的电源。

控制电路和RGB芯片集成在5050个组件的封装中，形成完整的可寻址像素。内置信号整形电路，对下一个驱动器进行波形整形后，确保波形不失真累积。

内置电气复位电路和失电复位电路。

三基色各像素可实现256亮度显示，完成16777216色全彩色显示，扫描频率为2kHz。

单线路级联端口传输信号。

任意两点距离不超过3米的传输信号，无任何增加电路。

刷新率为30fps时，层叠数不小于1024像素。以800Kbps的速度发送数据。

灯光颜色一致性高，性价比高。

应用

全彩模块，全彩软灯带。

LED装饰照明，室内外LED视频不规则屏幕。

名称：12位WS2812智能全彩圆盘LED模块
整体尺寸：直径7cm
芯片：WS2812B（内置于LED）
LED：5050封装RGB全彩高亮
电压：5V
端口：数字
平台：单片机(Arduino 、51单片机等)
控制方式：内置控制芯片，只需一个IO口即可控制

（1）Arduino参考开源代码

/*
【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
实验一百零一：12位 WS2812 5050 RGB LED 智能全彩RGB环开发板大环
1、安装库：IDE-工具-管理库-搜索Adafruit_NeoPixel-安装
2、项目：点亮环形LED模块，循环快闪绿色光
3、接脚：
VCC → 5V
GND → GND
DI 接 D7
*/
#include <Adafruit_NeoPixel.h>
#define PIN 7
#define MAX_LED 12
#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(255, 100, 0);
while(a<17) {
for(i=0;i<16;i++)
{
if(i==a) strip.setPixelColor(i, color);
else strip.setPixelColor(i, 0);
}
strip.show();
delay(20);
a++;
}
}

实验场景图

/*
【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
实验一百零一：12位 WS2812 5050 RGB LED 智能全彩RGB环开发板大环
1、安装库：IDE-工具-管理库-搜索Adafruit_NeoPixel-安装
2、项目：灯环显示彩色
3、接脚：
VCC → 5V
GND → GND
DI 接 D7
*/
#include <Adafruit_NeoPixel.h>
#ifdef __AVR__
#include <avr/power.h>
#endif
#define PIN 7
// Parameter 1 = number of pixels in strip
// Parameter 2 = Arduino pin number (most are valid)
// Parameter 3 = pixel type flags, add together as needed:
// NEO_KHZ800 800 KHz bitstream (most NeoPixel products w/WS2812 LEDs)
// NEO_KHZ400 400 KHz (classic 'v1' (not v2) FLORA pixels, WS2811 drivers)
// NEO_GRB Pixels are wired for GRB bitstream (most NeoPixel products)
// NEO_RGB Pixels are wired for RGB bitstream (v1 FLORA pixels, not v2)
// NEO_RGBW Pixels are wired for RGBW bitstream (NeoPixel RGBW products)
Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel(64, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
// IMPORTANT: To reduce NeoPixel burnout risk, add 1000 uF capacitor across
// pixel power leads, add 300 - 500 Ohm resistor on first pixel's data input
// and minimize distance between Arduino and first pixel. Avoid connecting
// on a live circuit...if you must, connect GND first.
void setup() {
// This is for Trinket 5V 16MHz, you can remove these three lines if you are not using a Trinket
#if defined (__AVR_ATtiny85__)
if (F_CPU == 16000000) clock_prescale_set(clock_div_1);
#endif
// End of trinket special code
strip.begin();
strip.show(); // Initialize all pixels to 'off'
}
void loop() {
// Some example procedures showing how to display to the pixels:
//colorWipe(strip.Color(255, 0, 0), 50); // Red
// colorWipe(strip.Color(0, 255, 0), 50); // Green
//colorWipe(strip.Color(0, 0, 255), 50); // Blue
//colorWipe(strip.Color(0, 0, 0, 255), 50); // White RGBW
// Send a theater pixel chase in...
// theaterChase(strip.Color(127, 127, 127), 50); // White
//theaterChase(strip.Color(127, 0, 0), 50); // Red
//theaterChase(strip.Color(0, 0, 127), 50); // Blue
rainbow(20);
//rainbowCycle(20);
//theaterChaseRainbow(50);
}
// Fill the dots one after the other with a color
void colorWipe(uint32_t c, uint8_t wait) {
for(uint16_t i=0; i<strip.numPixels(); i++) {
strip.setPixelColor(i, c);
strip.show();
delay(wait);
}
}
void rainbow(uint8_t wait) {
uint16_t i, j;
for(j=0; j<256; j++) {
for(i=0; i<strip.numPixels(); i++) {
strip.setPixelColor(i, Wheel((i+j) & 255));
}
strip.show();
delay(wait);
}
}
// Slightly different, this makes the rainbow equally distributed throughout
void rainbowCycle(uint8_t wait) {
uint16_t i, j;
for(j=0; j<256*5; j++) { // 5 cycles of all colors on wheel
for(i=0; i< strip.numPixels(); i++) {
strip.setPixelColor(i, Wheel(((i * 256 / strip.numPixels()) + j) & 255));
}
strip.show();
delay(wait);
}
}
//Theatre-style crawling lights.
void theaterChase(uint32_t c, uint8_t wait) {
for (int j=0; j<10; j++) { //do 10 cycles of chasing
for (int q=0; q < 3; q++) {
for (uint16_t i=0; i < strip.numPixels(); i=i+3) {
strip.setPixelColor(i+q, c); //turn every third pixel on
}
strip.show();
delay(wait);
for (uint16_t i=0; i < strip.numPixels(); i=i+3) {
strip.setPixelColor(i+q, 0); //turn every third pixel off
}
}
}
}
//Theatre-style crawling lights with rainbow effect
void theaterChaseRainbow(uint8_t wait) {
for (int j=0; j < 256; j++) { // cycle all 256 colors in the wheel
for (int q=0; q < 3; q++) {
for (uint16_t i=0; i < strip.numPixels(); i=i+3) {
strip.setPixelColor(i+q, Wheel( (i+j) % 255)); //turn every third pixel on
}
strip.show();
delay(wait);
for (uint16_t i=0; i < strip.numPixels(); i=i+3) {
strip.setPixelColor(i+q, 0); //turn every third pixel off
}
}
}
}
// Input a value 0 to 255 to get a color value.
// The colours are a transition r - g - b - back to r.
uint32_t Wheel(byte WheelPos) {
WheelPos = 255 - WheelPos;
if(WheelPos < 85) {
return strip.Color(255 - WheelPos * 3, 0, WheelPos * 3);
}
if(WheelPos < 170) {
WheelPos -= 85;
return strip.Color(0, WheelPos * 3, 255 - WheelPos * 3);
}
WheelPos -= 170;
return strip.Color(WheelPos * 3, 255 - WheelPos * 3, 0);
}