Тестер Neopixel: 4 шага

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:47

Возможно, вы создаете проект, в котором используются светодиоды Neopixel, или у вас есть некоторые из них в блоке компонентов, которые вы хотите проверить, работают ли они. У меня была такая же потребность, но вместо того, чтобы ждать завершения проекта, чтобы найти проблему, я хотел убедиться, что они работают во время процесса сборки, поскольку я вручную паял несколько светодиодов.

В результате я построил следующую простую функциональную программу проверки, используемую со светодиодами WS2812 / SK6812 (номинальное напряжение 5 В, но будет работать при 3 В), но ее можно использовать для проверки других вариантов с соответствующими модификациями.

Поскольку в проекте, который я создавал, использовался Microbit, работа с напряжением 3 В была идеальной, поскольку ими можно было управлять напрямую, не требуя более высокого напряжения или сдвига уровня.

Доступный выходной ток в зависимости от версии Microbit составляет V1 (90 мА) / V2 (270 мА).

Этот проект был проверен с обеими версиями Microbit, но только до максимального значения 81,5 мА.

Запасы:

Microbit V1 или V2

Электролитический конденсатор 1000 мкФ / (минимум 6,3 В)

470R резистор

Светодиоды WS2812 / SK6812

Джемперы M / F

Доска прототипа (необязательно)

Штыревые разъемы SIL с прямым или прямым углом

Шаг 1. Требования к дизайну

Требования к дизайну заключались в том, чтобы иметь возможность тестировать несколько светодиодов в цепочке от 1 до 25 максимум.

В дополнение к количеству светодиодов требовалось переключение между основными цветами: красный, зеленый и синий, а также регулировка яркости.

25 - это максимум наихудшего случая для всех горящих светодиодов, хотя при использовании 13 будет максимумом, поэтому существует большой запас по току.

Ток в худшем случае 20 мА * 25 = 500 мА (только один цвет на светодиод при максимальной яркости), что намного превышает максимальный выходной ток Microbit. Следовательно, потребуется подходящая настройка яркости, чтобы гарантировать, что Microbit не будет чрезмерно нагружен.

Более подробную информацию о требованиях Neopixel можно найти здесь.

При потребляемом токе 80% 90 мА = 81 мА для 25 светодиодов = 3,24 мА / светодиод.

На этом этапе были проведены измерения выходного тока в зависимости от настроек яркости для каждого цвета, чтобы определить, достаточно ли возможностей для одновременного тестирования 25 светодиодов (WS2812 / SK6812).

Максимальное количество светодиодов, которые могут быть включены, зависит от цвета, зеленый и синий имеют аналогичные текущие требования. Однако красный был вдвое больше, чем зеленый или синий.

Настройка яркости 160 для красного дает 81,5 мА и удовлетворяет самым худшим требованиям дизайна.

Для зеленого или синего можно установить яркость 255, но при этом он будет меньше 81,5 мА.

Как выяснилось, установка яркости 10 и ~ 0,5 мА / светодиод была достаточно яркой для проекта, что указывает на то, что Microbit может управлять 100+ неопиксельными светодиодами с яркостью 10.

Что ж, на момент публикации оригинального Instructable у меня не было достаточно светодиодов, но с тех пор мне удалось без проблем оценить неопиксельную строку из 60 светодиодов, используя все три цвета.

Я оценю более длинную строку, когда получу ее.

Шаг 2: Программное обеспечение

Приложение было создано с использованием MakeCode Blocks

Шаг 3: Оборудование

Аппаратное обеспечение состоит из микробита и рекомендуемых компонентов, емкостного конденсатора (1000 мкФ / 6 В 3 мин, электролитический), подключенного между V + и 0 В, и резистора (470R), подключенного последовательно с линией данных, подключенной к первому светодиоду.

Конденсатор и резисторы были смонтированы на монтажной плате, чтобы упростить сборку в будущем, и потребуется подходящий разъем для тестируемой светодиодной цепочки.

Используемые светодиоды Neopixel предварительно смонтированы на безвыводном держателе и требуют пайки соединений для обеспечения управления. Последовательно-линейные заголовки, прямые или под прямым углом по отдельности или вместе, служат для подходящих соединений в дополнение к проводам.

Использование контактов SIL и перемычек F / F позволяет создавать собственные струны путем подключения светодиодов по мере необходимости.

Шаг 4: Эксплуатация

Примечание. **** Симулятор MakeCode Block не показывает схему защиты. Однако это должно быть включено в реальную схему. ***

Управление и настройка режима осуществляется с помощью кнопок A и B.

Нажатие A + B выбирает режим. (Mn)

M0 = Позволяет выбрать количество светодиодов в строке.

Кнопка A = (+ Sn), которая увеличивает счетчик строк. (Максимум 25)

Кнопка B = (-Sn), которая уменьшает количество строк. (Минимум 0)

M1 = включает цвет и яркость

Кнопка A = красный, зеленый, синий и выключенный цвет

Кнопка B = Яркость (от 0 до 250) с шагом 10.

Подключите и включите.

При включении выход отключается, чтобы предотвратить повреждение как микробита, так и светодиодов.

Нажмите A + B, чтобы выбрать режим M0, затем нажмите A для S1, каждое последовательное нажатие A увеличивает, а B уменьшает S. Используйте A и B, чтобы установить количество светодиодов в строке.

Нажмите A + B, чтобы выбрать режим M1.

Затем нажмите A, чтобы выбрать красный, зеленый, синий или выключенный цвет.

Нажмите B, чтобы увеличить яркость с 10 до 250 с шагом 10.

Режимы и варианты выбора отображаются на дисплее Microbit.