ال ای دی نئوپیکسل 8X1 تراشه WS2812B RGB

ال ای دی Neopixel WS2812B RGB LED

ال ای دی نئوپیکسل Neopixel LED RGB در ابعاد و تراشه های مختلف توسط Adafruit توسعه یافته است. ال ای دی های نئوپیکسل دارای مدار داخلی WS2812 و در دو ظاهر گرد و نواری تولید شده است. این ال ای دی ها با پیکسل های مختلف به ترتیب 7، 8، 9، ۱۲، ۲۴ و ۶۰ تایی طراحی شده است. دارای 3 و یا 4 پایه است که در صورتیکه دارای دو پایه DI و DO باشد میتوانید تعدادی ال ای دی را با هم سری کنید.  با نصب کتابخانه توسعه یافته برای آن و ویژگی منحصر به فرد آدرس پذیر بودن ال ای دی می‌توانید ۱۶۷۷۷۲۱۶ رنگ RGB را تولید کنید. در ساختار ال ای دی تنها یک خط دیتا برای برقراری پروتکل ارتباطی ال ای دی LED در نظر گرفته شده است و به دلیل Real-Time بودن آن فقط با میکروکنترل ها قابلیت راه اندازی خواهد داشت. مانند AVR, Arduino, PIC, mbed و سایر میکروکنترلرها. همچنین این ال ای دی با میکروکامپیوترهای تحت لینوکس، قابلیت اجرا شدن ندارد. 

بررسی پایه های ال ای دی  WS2812B RGB

LED های Neopixel WS2812B RGB یا همان LED های RGB WS2812B Neopixel، از نوع LED های دیجیتالی هستند که می‌توانند به طور مستقیم توسط میکروکنترلرها و بردهای الکترونیکی کنترل شوند. داین LED ها شامل سه رنگ قرمز (Red)، سبز (Green) و آبی (Blue) هستند و با ترکیب این سه رنگ، می‌توان هر رنگ دیگری را ایجاد کرد هر LED Neopixel WS2812B RGB شامل یک IC داخلی است که به عنوان میکروکنترلر برای کنترل LED و همچنین برای تبدیل سیگنال دیجیتال به سیگنال آنالوگ استفاده می‌شود. همچنین، این LED ها دارای قابلیت اتصال به هم مستقیماً برای ساخت رشته‌های بلندتر از LED ها هستند.به دلیل داشتن یک IC داخلی، LED های Neopixel WS2812B RGB قابلیت کنترل همزمان چندین LED را دارند و به راحتی می‌توانند با استفاده از پروتکل ارتباطی سریال نصب شوند و کنترل شوند. همچنین، این LED ها دارای یک پین دیتا (Data) برای دریافت دستورات کنترلی هستند و به کمک این پین، می‌توان آنها را با استفاده از میکروکنترلرها یا بردهای الکترونیکی کنترل کرد.

مشخصات فنی WS2812B RGB

 LED های Neopixel WS2812B RGB دارای ولتاژ کاری 5 ولت DC هستند و توان مصرفی کمی دارند. طول عمر آنها نیز بسیار بالاست و می‌توانند تا 50،000 ساعت کار کنند. به دلیل ویژگی‌هایی که این LED ها دارند، برای کاربردهای مختلفی از جمله نورپردازی، روشنایی داخلی و خارجی، افزایش زیبایی در ماشین‌ها و دوچرخه‌ها، بازی‌های الکترونیکی و سایر کاربردهای الکترونیکی مورد استفاده قرار می‌گیرند.ولتاژ مورد نیاز جهت راه اندازی ال ای دی 4  - 7 ولت DC است. 

اتصال نوار ال ای دی NEOPIXEL WS2812B

ال ای دی نئوپیکسل دارای ۴ پایه از دو طرف است:

سمت راست:

• پایه GND
• پایه Dout
• پایه ۴ – ۷ DC
• پایه GND

سمت چپ:

• پایه GND
• پایه DIN
• پایه ۴ – ۷ DC
• پایه GND

پایه DIN, DOUT جهت اتصال سری ال ای دی ها استفاده می‌شود. به عنوان مثال اگر بخواهید ۴ عدد ال ای دی نئوپیکسل ۸X1 را به یکدیگر متصل کنید، پایه DIN ال ای دی اول را به پایه DOUT ال ای دی دوم متصل می‌کنیم. به همین ترتیب روند اتصالات ادامه پیدا می‌کند.

راه اندازی ال ای دی نئوپیکسل WS2812B با آردوینو

کتابخانه Adafruit Neopixel جهت راه اندازی ال ای دی های نئوپیکسل توسعه یافته است. پس از نصب کتابخانه نمونه برنامه های مناسبی جهت شروع و یادگیری کار با ال ای دی ها در کتابخانه قرار گرفته شده است. جهت نصب کتابخانه ابتدا از مسیر زیر کتابخانه را سرچ کنید.سپس در صفحه باز شده عبارت Neopixel را سرچ و بر روی install کلیک کنید.پس از نصب کتابخانه از مسیر Arduino/ File / Examples میتوانید نمونه برنامه های LED را تست و اجرا کنید. جهت سهولت از کد زیر استفاده کنید.

#include <Adafruit_NeoPixel.h>


#define PIN        6 
#define NUMPIXELS 24 


Adafruit_NeoPixel pixels(NUMPIXELS, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

#define DELAYVAL 500 

void setup() {
 
 pixels.begin(); 
}


void loop() {
  pixels.clear();

  
  for(int i=0; i<NUMPIXELS; i++) { 

    
    pixels.setPixelColor(i, pixels.Color(227, 38, 54));

    pixels.show();  

    delay(DELAYVAL); 
  }
}

راه اندازی ال ای دی نئوپیکسل با میکروپایتون

برای راه اندازی ال ای دی نئوپیکسل با میکروپایتون از برد ESP32 و RP2040 استفاده می‌کنیم. برای تست برنامه از Thonny IDE استفاده شده است. 

import machine, neopixel
import time

# Number of pixels in the LED strip
NUM_PIXELS = 16

# Pin number to use for the LED strip (can be any digital pin)
PIXEL_PIN = 0

# Initialize the neopixel object with the appropriate parameters
pixels = neopixel.NeoPixel(machine.Pin(PIXEL_PIN), NUM_PIXELS)

# Define a function to set the color of all the pixels in the strip
def set_all_pixels(r, g, b):
    for i in range(NUM_PIXELS):
        pixels[i] = (r, g, b)
    pixels.write()

# Define some colors
RED = (255, 0, 0)
GREEN = (0, 255, 0)
BLUE = (0, 0, 255)

# Set all the pixels to red
set_all_pixels(*RED)

# Wait for a second
time.sleep(1)

# Set all the pixels to green
set_all_pixels(*GREEN)

# Wait for a second
time.sleep(1)

# Set all the pixels to blue
set_all_pixels(*BLUE)

# Wait for a second
time.sleep(1)

# Turn off all the pixels
set_all_pixels(0, 0, 0)