Neopixel-Tester - Gunook

2025 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2025-01-13 06:56

Möglicherweise erstellen Sie ein Projekt, das Neopixel-LEDs verwendet, oder haben einige in Ihrer Komponentenbox, deren Funktion Sie überprüfen möchten. Ich hatte das gleiche Bedürfnis, aber anstatt zu warten, bis das Projekt abgeschlossen war, um ein Problem zu finden, wollte ich sicherstellen, dass sie während des Bauprozesses funktionierten, da ich mehrere LEDs von Hand lötete

Als Ergebnis habe ich den folgenden einfachen Funktionsprüfer gebaut, der mit WS2812 / SK6812-LEDs verwendet wird (Nennspannung 5 V, funktioniert aber bei 3 V), aber mit geeigneten Modifikationen auch zur Überprüfung anderer Varianten verwendet werden könnte.

Da das Projekt, das ich baute, ein Microbit verwendet wurde, war der 3V-Betrieb ideal, da sie direkt angesteuert werden konnten, ohne eine höhere Spannung oder Pegelverschiebung zu erfordern.

Verfügbarer Ausgangsstrom je nach Microbit-Version ist V1 (90 mA)/V2 (270 mA)

Dieses Projekt wurde mit beiden Microbit-Versionen verifiziert, jedoch nur auf maximal 81,5 mA.

Lieferungen:

Microbit V1 oder V2

1000uF/(6,3V Minimum) Elektrolytkondensator

470R Widerstand

WS2812/SK6812 LEDs

Jumper M/W

Prototypenplatine (optional)

SIL gerade oder rechtwinklige Stiftleisten

Schritt 1: Designanforderungen

Die Designanforderungen bestanden darin, mehrere LEDs in einem String von 1 bis maximal 25 testen zu können.

Neben der Anzahl der LED's war eine Umschaltung zwischen den Primärfarben Rot, Grün und Blau sowie eine Helligkeitsanpassung erforderlich.

25 ist ein Worst-Case-Maximum für alle leuchtenden LEDs, obwohl bei Verwendung 13 das Maximum wäre, daher würde eine große Stromreserve vorhanden sein.

Strom im schlimmsten Fall 20mA *25 = 500mA (nur eine Farbe pro LED bei maximaler Helligkeit), was viel höher ist als der maximale Ausgangsstrom des Microbit. Folglich wäre eine geeignete Helligkeitseinstellung erforderlich, um sicherzustellen, dass der Microbit nicht überbeansprucht wird.

Weitere Details zu den Neopixel-Anforderungen finden Sie hier.

Bei einer Stromaufnahme von 80% von 90mA = 81mA für 25 LEDs = 3,24mA /LED.

In diesem Stadium wurden Messungen des Ausgangsstroms gegenüber den Helligkeitseinstellungen für jede Farbe vorgenommen, um zu bestimmen, ob die Fähigkeit zum gleichzeitigen Testen von 25 (WS2812/SK6812) LEDs ausreichend war.

Die maximale Anzahl an ansteuerbarer LEDs hängt von der Farbe ab, Grün und Blau hatten ähnliche Stromanforderungen. Allerdings war Rot doppelt so aktuell wie Grün oder Blau.

Eine Helligkeitseinstellung von 160 für Rot ergab 81,5 mA und erfüllte die ungünstigsten Designanforderungen.

Sowohl Grün als auch Blau könnten auf eine Helligkeit von 255 eingestellt werden und immer noch weniger als 81,5 mA betragen.

Wie sich herausstellte, war die Einstellung einer Helligkeit von 10 und ~0,5 mA/LED für das Projekt ausreichend hell, was darauf hindeutet, dass 100+ Neopixel-LEDs möglicherweise vom Microbit bei einer Helligkeit von 10 angesteuert werden könnten.

Nun, zum Zeitpunkt der Veröffentlichung des ursprünglichen Instructable hatte ich nicht genug LEDs, aber seitdem habe ich es geschafft, eine 60 LED Neopixel-String mit allen drei Farben ohne Probleme zu bewerten.

Ich werde eine längere Saite bewerten, wenn ich eine bekomme.

Schritt 2: Software

Die Anwendung wurde mit MakeCode Blocks erstellt

Schritt 3: Hardware

Die Hardware besteht aus einem Microbit und den empfohlenen Komponenten, einem Speicherkondensator (1000uF/6V3 min, elektrolytisch), zwischen V+ & 0V geschaltet und einem Widerstand (470R), der in Reihe mit der Datenleitung an der ersten LED geschaltet ist.

Der Kondensator und die Widerstände wurden auf Stripboard montiert, um die spätere Montage zu erleichtern, und es wird ein geeigneter Steckverbinder für die zu testende LED-Reihe benötigt.

Die verwendeten spezifischen Neopixel-LEDs sind auf einem bleifreien Träger vormontiert und erfordern das Löten von Verbindungen, um die Steuerung zu ermöglichen. Serielle Inline-Stiftleisten, gerade oder rechtwinklig einzeln oder kombiniert stellen neben Drähten die passenden Verbindungen her.

Durch die Verwendung von SIL-Pins und F/F-Jumpern können benutzerdefinierte Strings erstellt werden, indem LEDs nach Bedarf eingesteckt werden.

Schritt 4: Betrieb

Hinweis: **** Der MakeCode Block Simulator zeigt die Schutzschaltung nicht an. Dies muss jedoch in die eigentliche Schaltung einbezogen werden. ***

Die Bedienung und Moduseinstellung erfolgt über die Tasten A & B.

Durch Drücken von A+B wird der Modus ausgewählt. (Mn)

M0 = Ermöglicht die Auswahl der Anzahl der LEDs im String.

Taste A = (+Sn), die die Anzahl der Zeichenfolgen erhöht. (Maximal 25)

Taste B= (-Sn), die die Anzahl der Zeichenfolgen verringert. (Minimum 0)

M1 = Aktiviert Farbe und Helligkeit

Taste A = Farbe Rot, Grün, Blau und Aus

Taste B = Helligkeit (0 bis 250) in 10er Schritten.

Einstecken und einschalten.

Beim Einschalten ist der Ausgang deaktiviert, um Schäden an Microbit und LEDs zu vermeiden

Drücken Sie A+B, um den Modus M0 auszuwählen, und drücken Sie dann A für S1, jedes aufeinanderfolgende Drücken von A erhöht und B verringert S. Verwenden Sie A und B, um die Anzahl der LEDs in der Reihe einzustellen.

Drücken Sie A+B, um den Modus M1 auszuwählen.

Drücken Sie dann A, um die Farbe Rot, Grün, Blau oder Aus auszuwählen.

Drücken Sie B, um die Helligkeit in 10er Schritten von 10 auf 250 zu erhöhen.

Modi und Auswahlen werden auf dem Microbit-Display angezeigt.