「雕爷学编程」Arduino动手做（36）——WS2812B 4位彩灯模块

2021-07-16 07:39:37

37款传感器与模块的提法，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37种的。鉴于本人手头积累了一些传感器和模块，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，这里准备逐一动手试试做实验，不管成功与否，都会记录下来---小小的进步或是搞不定的问题，希望能够抛砖引玉。

【Arduino】108种传感器模块系列实验（资料+代码+图形+仿真）

实验三十六：WS2812B智能外控集成LED四位彩灯模块（内置驱动IC）

WS2813B

是一个集控制电路与发光电路于一体的智能外控LED光源。其外型与一个5050LED灯珠相同，每个元件即为一个像素点。像素点内部包含了智能数字接口数据锁存信号整形放大驱动电路，还包含有高精度的内部振荡器和12V高压可编程定电流控制部分，有效保证了像素点光的颜色高度一致。

主要特点

● 智能反接保护，电源反接不会损坏IC。

● IC控制电路与LED点光源公用一个电源。

● 控制电路与RGB芯片集成在一个5050封装的元器件中，构成一个完整的外控像素点。

● 内置信号整形电路，任何一个像素点收到信号后经过波形整形再输出，保证线路波形畸变不会累加。

● 内置上电复位和掉电复位电路。

● 每个像素点的三基色颜色可实现256级亮度显示，完成16777216种颜色的全真色彩显示，扫描频率不低于400Hz/s。

● 串行级联接口，能通过一根信号线完成数据的接收与解码。

● 任意两点传传输距离在不超过5米时无需增加任何电路。

● 当刷新速率30帧/秒时，级联数不小于1024点。

● 数据发送速度可达800Kbps。

● 光的颜色高度一致，性价比高。

数据协议采用单线归零码的通讯方式，像素点在上电复位以后，DIN端接受从控制器传输过来的数据，首先送过来的24bit数据被第一个像素点提取后，送到像素点内部的数据锁存器，剩余的数据经过内部整形处理电路整形放大后通过DO端口开始转发输出给下一个级联的像素点，每经过一个像素点的传输，信号减少24bit。像素点采用自动整形转发技术，使得该像素点的级联个数不受信号传送的限制，仅仅受限信号传输速度要求。

LED具有低电压驱动，环保节能，亮度高，散射角度大，一致性好，超低功率，超长寿命等优点。将控制电路集成于LED上面，电路变得更加简单，体积小，安装更加简便。

应用领域
● LED全彩发光字灯串，LED全彩模组， LED全彩软灯条硬灯条，LED护栏管
● LED点光源，LED像素屏，LED异形屏，各种电子产品，电器设备跑马灯等

只需要一个数字口就可以几乎无限级联的全彩RGB LED（我这里是四位的模块）

四位模块电原理图

模块引脚
VCC---这个引脚需要由一个5V-7V的直流电源接入。电压过高（7V）的话会烧毁LED，电压太低（5V）的话则会造成亮度过低，甚至造成LED不工作。

GND---公共引脚，接地，即接电源的负极。

IN---微控制器（或者是另外一个WS2812）的数据从这个引脚传入LED。

OUT---数据从这里输出给下一级的WS2812，如果这个WS2812是最后一级，则可直接悬空此引脚。

下载WS2812驱动库Adafruit_NeoPixel，有二链接；
https://github.com/adafruit/Adafruit_NeoPixel
https://www.tuicool.com/articles/IbaAJbE

好像需要三个库，以适应不同情况下的使用
Adafruit_GFX
Adafruit_NeoPixel
Adafruit_NeoMatrix

解压缩每个库，从文件夹名称中删除“-master”并将它们移动到Arduino库文件夹libraries里面。重新启动Arduino IDE以加载库。

/*

【Arduino】108种传感器模块系列实验（资料+代码+图形+仿真）

实验三十六：WS2812B智能外控集成LED四位彩灯模块（内置驱动IC）之一

第一个实验：一只LED的呼吸灯

*/

 

#include <Adafruit_NeoPixel.h>

#define PIN 6

#define MAX_LED 1

#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(){

  uint32_t color = strip.Color(val, val, val);

  strip.setPixelColor(0, color);

  

  if(val>=235)

    stat = SUB;

  if(val<=0)

    stat = ADD;

  

  strip.show();

  delay(15);

  if(stat==SUB) val --;

  else if(stat==ADD) val++;

}

/*

【Arduino】108种传感器模块系列实验（资料+代码+图形+仿真）

实验三十六：WS2812B智能外控集成LED四位彩灯模块（内置驱动IC）之二

第二个实验：四只LED轮流全彩快闪

*/

 

#include <Adafruit_NeoPixel.h>

 

#define PIN 6

#define MAX_LED 4

 

#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(0, 100, 255);        

  while(a<10)

  {

      for(i=0;i<9;i++)

      {

        if(i==a) strip.setPixelColor(i, color);     

        else strip.setPixelColor(i, 0);             

      }

       strip.show();                                

       delay(30);                                   

       a++;                                         

  }

}

/*

【Arduino】108种传感器模块系列实验（资料+代码+图形+仿真）

实验三十六：WS2812B智能外控集成LED四位彩灯模块（内置驱动IC）之三

第三个实验：循序点亮四只绿色光LED

*/

 

#include <Adafruit_NeoPixel.h>

#ifdef __AVR__

#include <avr/power.h>

#endif

 

#define PIN            6

#define NUMPIXELS      4

 

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

 

int delayval = 500; 

 

void setup() {

 

#if defined (__AVR_ATtiny85__)

  if (F_CPU == 16000000) clock_prescale_set(clock_div_1);

#endif

 

  pixels.begin(); 

}

 

void loop() {

 

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

 

    pixels.setPixelColor(i, pixels.Color(0,150,0)); 

 

    pixels.show(); 

 

    delay(delayval); 

 

  }

}

　　实现同一效果，至少有三种编程方式，代码+图形+仿真，可以互为补充，互相配合

码农公寓

【Arduino】108种传感器模块系列实验（资料+代码+图形+仿真）

实验三十六：WS2812B智能外控集成LED四位彩灯模块（内置驱动IC）

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