原创 【昊泽爷爷】Arduino动手做(101)---12位智能RGB彩环

2022-5-27 12:15 595 2 2 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

  1. /*
  2. 【Arduino】168种传感器模块系列实验(资料代码+仿真编程+图形编程)
  3. 实验一百零一:12位 WS2812 5050 RGB LED 智能全彩RGB环开发板大环
  4. 1、安装库:IDE-工具-管理库-搜索Adafruit_NeoPixel-安装
  5. 2、项目:点亮环形LED模块,循环快闪绿色光
  6. 3、接脚:
  7. VCC → 5V
  8. GND → GND
  9. DI 接 D7
  10. */
  11. #include <Adafruit_NeoPixel.h>
  12. #define PIN 7
  13. #define MAX_LED 12
  14. #define ADD true
  15. #define SUB false
  16. int val = 0;
  17. boolean stat = ADD;
  18. Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel( MAX_LED, PIN, NEO_RGB + NEO_KHZ800 );
  19. void setup(){
  20. strip.begin();
  21. strip.show();
  22. }
  23. void loop(){
  24. uint8_t i,a=0;
  25. uint32_t color = strip.Color(255, 100, 0);
  26. while(a<17) {
  27. for(i=0;i<16;i++)
  28. {
  29. if(i==a) strip.setPixelColor(i, color);
  30. else strip.setPixelColor(i, 0);
  31. }
  32. strip.show();
  33. delay(20);
  34. a++;
  35. }
  36. }

实验场景图

  1. /*
  2. 【Arduino】168种传感器模块系列实验(资料代码+仿真编程+图形编程)
  3. 实验一百零一:12位 WS2812 5050 RGB LED 智能全彩RGB环开发板大环
  4. 1、安装库:IDE-工具-管理库-搜索Adafruit_NeoPixel-安装
  5. 2、项目:灯环显示彩色
  6. 3、接脚:
  7. VCC → 5V
  8. GND → GND
  9. DI 接 D7
  10. */
  11. #include <Adafruit_NeoPixel.h>
  12. #ifdef __AVR__
  13. #include <avr/power.h>
  14. #endif
  15. #define PIN 7
  16. // Parameter 1 = number of pixels in strip
  17. // Parameter 2 = Arduino pin number (most are valid)
  18. // Parameter 3 = pixel type flags, add together as needed:
  19. // NEO_KHZ800 800 KHz bitstream (most NeoPixel products w/WS2812 LEDs)
  20. // NEO_KHZ400 400 KHz (classic 'v1' (not v2) FLORA pixels, WS2811 drivers)
  21. // NEO_GRB Pixels are wired for GRB bitstream (most NeoPixel products)
  22. // NEO_RGB Pixels are wired for RGB bitstream (v1 FLORA pixels, not v2)
  23. // NEO_RGBW Pixels are wired for RGBW bitstream (NeoPixel RGBW products)
  24. Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel(64, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
  25. // IMPORTANT: To reduce NeoPixel burnout risk, add 1000 uF capacitor across
  26. // pixel power leads, add 300 - 500 Ohm resistor on first pixel's data input
  27. // and minimize distance between Arduino and first pixel. Avoid connecting
  28. // on a live circuit...if you must, connect GND first.
  29. void setup() {
  30. // This is for Trinket 5V 16MHz, you can remove these three lines if you are not using a Trinket
  31. #if defined (__AVR_ATtiny85__)
  32. if (F_CPU == 16000000) clock_prescale_set(clock_div_1);
  33. #endif
  34. // End of trinket special code
  35. strip.begin();
  36. strip.show(); // Initialize all pixels to 'off'
  37. }
  38. void loop() {
  39. // Some example procedures showing how to display to the pixels:
  40. //colorWipe(strip.Color(255, 0, 0), 50); // Red
  41. // colorWipe(strip.Color(0, 255, 0), 50); // Green
  42. //colorWipe(strip.Color(0, 0, 255), 50); // Blue
  43. //colorWipe(strip.Color(0, 0, 0, 255), 50); // White RGBW
  44. // Send a theater pixel chase in...
  45. // theaterChase(strip.Color(127, 127, 127), 50); // White
  46. //theaterChase(strip.Color(127, 0, 0), 50); // Red
  47. //theaterChase(strip.Color(0, 0, 127), 50); // Blue
  48. rainbow(20);
  49. //rainbowCycle(20);
  50. //theaterChaseRainbow(50);
  51. }
  52. // Fill the dots one after the other with a color
  53. void colorWipe(uint32_t c, uint8_t wait) {
  54. for(uint16_t i=0; i<strip.numPixels(); i++) {
  55. strip.setPixelColor(i, c);
  56. strip.show();
  57. delay(wait);
  58. }
  59. }
  60. void rainbow(uint8_t wait) {
  61. uint16_t i, j;
  62. for(j=0; j<256; j++) {
  63. for(i=0; i<strip.numPixels(); i++) {
  64. strip.setPixelColor(i, Wheel((i+j) & 255));
  65. }
  66. strip.show();
  67. delay(wait);
  68. }
  69. }
  70. // Slightly different, this makes the rainbow equally distributed throughout
  71. void rainbowCycle(uint8_t wait) {
  72. uint16_t i, j;
  73. for(j=0; j<256*5; j++) { // 5 cycles of all colors on wheel
  74. for(i=0; i< strip.numPixels(); i++) {
  75. strip.setPixelColor(i, Wheel(((i * 256 / strip.numPixels()) + j) & 255));
  76. }
  77. strip.show();
  78. delay(wait);
  79. }
  80. }
  81. //Theatre-style crawling lights.
  82. void theaterChase(uint32_t c, uint8_t wait) {
  83. for (int j=0; j<10; j++) { //do 10 cycles of chasing
  84. for (int q=0; q < 3; q++) {
  85. for (uint16_t i=0; i < strip.numPixels(); i=i+3) {
  86. strip.setPixelColor(i+q, c); //turn every third pixel on
  87. }
  88. strip.show();
  89. delay(wait);
  90. for (uint16_t i=0; i < strip.numPixels(); i=i+3) {
  91. strip.setPixelColor(i+q, 0); //turn every third pixel off
  92. }
  93. }
  94. }
  95. }
  96. //Theatre-style crawling lights with rainbow effect
  97. void theaterChaseRainbow(uint8_t wait) {
  98. for (int j=0; j < 256; j++) { // cycle all 256 colors in the wheel
  99. for (int q=0; q < 3; q++) {
  100. for (uint16_t i=0; i < strip.numPixels(); i=i+3) {
  101. strip.setPixelColor(i+q, Wheel( (i+j) % 255)); //turn every third pixel on
  102. }
  103. strip.show();
  104. delay(wait);
  105. for (uint16_t i=0; i < strip.numPixels(); i=i+3) {
  106. strip.setPixelColor(i+q, 0); //turn every third pixel off
  107. }
  108. }
  109. }
  110. }
  111. // Input a value 0 to 255 to get a color value.
  112. // The colours are a transition r - g - b - back to r.
  113. uint32_t Wheel(byte WheelPos) {
  114. WheelPos = 255 - WheelPos;
  115. if(WheelPos < 85) {
  116. return strip.Color(255 - WheelPos * 3, 0, WheelPos * 3);
  117. }
  118. if(WheelPos < 170) {
  119. WheelPos -= 85;
  120. return strip.Color(0, WheelPos * 3, 255 - WheelPos * 3);
  121. }
  122. WheelPos -= 170;
  123. return strip.Color(WheelPos * 3, 255 - WheelPos * 3, 0);
  124. }


实验项目三

  1. /*
  2. 【Arduino】168种传感器模块系列实验(资料代码+仿真编程+图形编程)
  3. 实验一百零一:12位 WS2812 5050 RGB LED 智能全彩RGB环开发板大环
  4. 1、安装库:IDE-工具-管理库-搜索Adafruit_NeoPixel-安装
  5. 2、项目:逐个点亮环形彩色LED
  6. 3、接脚:
  7. VCC → 5V
  8. GND → GND
  9. DI 接 D7
  10. */
  11. #include <FastLED.h>
  12. #define LED_PIN 7
  13. #define NUM_LEDS 12
  14. CRGB leds[NUM_LEDS];
  15. void setup() {
  16. FastLED.addLeds<WS2812, LED_PIN, GRB>(leds, NUM_LEDS);
  17. }
  18. void loop() {
  19. leds[0] = CRGB(255, 0, 0);
  20. FastLED.show();
  21. delay(500);
  22. leds[1] = CRGB(0, 255, 0);
  23. FastLED.show();
  24. delay(500);
  25. leds[2] = CRGB(0, 0, 255);
  26. FastLED.show();
  27. delay(500);
  28. leds[3] = CRGB(150, 0, 255);
  29. FastLED.show();
  30. delay(500);
  31. leds[4] = CRGB(255, 200, 20);
  32. FastLED.show();
  33. delay(500);
  34. leds[5] = CRGB(85, 60, 180);
  35. FastLED.show();
  36. delay(500);
  37. leds[6] = CRGB(150, 255, 20);
  38. FastLED.show();
  39. delay(500);
  40. leds[7] = CRGB(0, 50, 255);
  41. FastLED.show();
  42. delay(500);
  43. leds[8] = CRGB(255, 255, 0);
  44. FastLED.show();
  45. delay(500);
  46. leds[9] = CRGB(20, 25, 255);
  47. FastLED.show();
  48. delay(500);
  49. leds[10] = CRGB(255, 0, 20);
  50. FastLED.show();
  51. delay(500);
  52. leds[11] = CRGB(50, 0, 55);
  53. FastLED.show();
  54. delay(500);
  55. }

实验项目四

  1. /*
  2. 【Arduino】168种传感器模块系列实验(资料代码+仿真编程+图形编程)
  3. 实验一百零一:12位 WS2812 5050 RGB LED 智能全彩RGB环开发板大环
  4. 1、安装库:IDE-工具-管理库-搜索FastLED-安装
  5. 2、项目:红蓝色快扫——这里第一个“for”循环点亮所有12个蓝色LED,
  6. 从第一个LED到最后一个LED,延迟40毫秒。 下一个“for”循环再
  7. 次点亮所有12个LED,但这次是红色,反之,从最后一个LED到第一个LED。
  8. 3、接脚:
  9. VCC → 5V
  10. GND → GND
  11. DI 接 D7
  12. */
  13. #include <FastLED.h>
  14. #define LED_PIN 7
  15. #define NUM_LEDS 12
  16. CRGB leds[NUM_LEDS];
  17. void setup() {
  18. FastLED.addLeds<WS2812, LED_PIN, GRB>(leds, NUM_LEDS);
  19. }
  20. void loop() {
  21. for (int i = 0; i <= 11; i++) {
  22. leds = CRGB ( 0, 0, 255);
  23. FastLED.show();
  24. delay(60);
  25. }
  26. for (int i = 11; i >= 0; i--) {
  27. leds = CRGB ( 255, 0, 0);
  28. FastLED.show();
  29. delay(40);
  30. }
  31. }


实验项目五


  1. /*
  2. 【Arduino】168种传感器模块系列实验(资料代码+仿真编程+图形编程)
  3. 实验一百零一:12位 WS2812 5050 RGB LED 智能全彩RGB环开发板大环
  4. 1、安装库:IDE-工具-管理库-搜索FastLED-安装
  5. 2、项目:逐个点亮不同序列的LED(可设置为任何颜色)
  6. 3、接脚:
  7. VCC → 5V
  8. GND → GND
  9. DI 接 D7
  10. */
  11. #include <FastLED.h>
  12. #define LED_PIN 7
  13. #define NUM_LEDS 12
  14. CRGB leds[NUM_LEDS];
  15. void setup() {
  16. FastLED.addLeds<WS2812, LED_PIN, GRB>(leds, NUM_LEDS);
  17. }
  18. void loop() {
  19. leds[0] = CRGB(255, 0, 0);
  20. FastLED.show();
  21. delay(500);
  22. leds[1] = CRGB(0, 255, 0);
  23. FastLED.show();
  24. delay(500);
  25. leds[2] = CRGB(0, 0, 255);
  26. FastLED.show();
  27. delay(500);
  28. leds[5] = CRGB(150, 0, 255);
  29. FastLED.show();
  30. delay(500);
  31. leds[9] = CRGB(255, 200, 20);
  32. FastLED.show();
  33. delay(500);
  34. leds[3] = CRGB(85, 60, 180);
  35. FastLED.show();
  36. delay(500);
  37. leds[7] = CRGB(50, 255, 20);
  38. FastLED.show();
  39. delay(500);
  40. }


实验开源图形编程(Mind+、编玩边学)

实验开源仿真编程(Linkboy V4.63)


作者: 雕爷学编程, 来源:面包板社区

链接: https://mbb.eet-china.com/blog/uid-me-3894459.html

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