[NodeMCU] Lab1 點亮 8-Bit 2812 RGB LED

Description

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傳統方式要控制多顆 RGB LED 在電路接線和程式控制方面是非常煩雜的,然而使用內建 WS2812 晶片的 RGB LED 卻是簡單又方便,不管你要控制幾顆 RGB LED,都只要使用 Arduino 3 支腳位就足夠了。

在這兒我使用 2 串 8-Bit RGB LED 燈條來作示範

準備材料

1. 8-Bit 2812 RGB LED *2

2. 排針 4P(腳距2.54mm) *2
3. 排母 4P(腳距2.54mm) *2

4. 杜邦線母母頭 3P *1
5. Arduino Uno or Nano *1

焊接

1. 將排針焊到燈條的 DI 端。
2. 將排母焊到燈條的 DO 端。
3. 如步驟1 & 2 焊接另一燈條。

電路接線

1. 將兩只燈條連接起來,也就是將燈條的公排針插入另一燈條的母排針。
2. 用杜邦線依下表將 Arduino 與燈條連接起來:

Arduino      燈條
5V               VDC
Gnd             Gnd
D6               DI

下載函式庫

1. 點選右側網址下載函式庫 https://github.com/adafruit/Adafruit_NeoPixel
2. 將下載的檔案解壓縮,複製到 Arduino IDE 的 libraries 資料夾裏。
3. 更改名稱為「Adafruit_NeoPixel」。

執行範例程式

1. 啟動 Arduino IDE。
2. 點擊「檔案」>「範例」>「Adafruit_NeoPixel」>「strandtest」。
3. 找到這一行
Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel(60, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
修改為
Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel(16, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

4. 上傳程式。

影片

這兒我們要改用 NodeMCU 點亮它。

準備材料

1. 8-Bit 2812 RGB LED 燈板 *1
2. 公排針(間距2.54mm) 4P *1
請先依 http://pizgchen.blogspot.tw/2017/04/ws2812-8-bit-2812-rgb-led.html 文中描述焊妥排針。
3. NodeMCU 開發板 *1
4. 杜邦線母母頭 3P *1

電路接線

用杜邦線依下表將 NodeMCU 與燈板連接起來:

NodeMCU      燈板
5V                   VDC
Gnd                 Gnd
D1                   DI

下載函式庫

1. 點選右側網址下載函式庫 https://github.com/adafruit/Adafruit_NeoPixel
2. 將下載的檔案解壓縮,複製到 Arduino IDE 的 libraries 資料夾裏。
3. 更改名稱為「Adafruit_NeoPixel」。

程式碼

#include <Adafruit_NeoPixel.h>
#ifdef __AVR__
#include <avr/power.h>
#endif

#define PIN D1  //GPIO5

// 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(8, 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);
}

相關連結

NodeMCU 文件 https://nodemcu.readthedocs.io/en/master/en/modules/pwm/
Adafruit https://www.adafruit.com/product/1426

採購資訊

1. 8-Bit 2812 RGB LED http://goods.ruten.com.tw/item/show?21715791439863
2. NodeMCU Lua Wifi 開發板 http://goods.ruten.com.tw/item/show?21716910606278
3. 8-Bit 2812 RGB LED http://goods.ruten.com.tw/item/show?21715791439863
4. 排針 http://goods.ruten.com.tw/item/show?21646385415847
5. 排母 http://goods.ruten.com.tw/item/show?21646384889087
6. 杜邦線 母母頭 http://goods.ruten.com.tw/item/show?21629159825718
7. Arduino Nano http://goods.ruten.com.tw/item/show?21642069565073
8. Arduino Nano & Uno 兩用擴展板 http://goods.ruten.com.tw/item/show?21628077602506

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