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如何使用Arduino控制WS2812B单独可寻址led

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Arduino教程
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在本教程中，我们将学习如何使用Arduino控制单独可寻址的RGB LED或WS2812B LED带。你可以观看下面的视频或阅读下面的书面教程了解更多细节。

首先，我们将通过一些基本示例解释工作原理，然后使用这些LED来看真正酷的Arduino项目，DIY交互式LED咖啡桌。咖啡桌具有WS2812B LED，红外接近传感器，用于检测对象和HC-05蓝牙模块，用于通过自定义构建Android应用程序控制颜色。这个项目实际上是我和我之间的合作Marija来自创意英雄YouTube频道．

创意英雄LED表

WS2812B led如何工作

让我们开始仔细看看LED条带。它包括5050型RGB LED，其中集成了非常紧凑的WS2812B LED驱动器IC。

WS2812B LED驱动器IC 5050 RGB LED

根据红、绿、蓝三种led的亮度，我们可以模拟任何我们想要的颜色。

WS2812B RGB led工作

这些LED的伟大是，即使是我们的Arduino板的单个别针也可以控制整个LED条带。每个LED在每个端部都有三个连接器，两个用于供电，一个用于数据。箭头表示数据流方向。先前LED的数据输出焊盘连接到下一个LED的数据输入焊盘。我们可以将条带切割成我们想要的任何尺寸，以及使用一些电线的LED距离。

至于供电，他们工作在5V，每个红，绿，蓝LED绘制约20mA，或合计60mA的每个LED在全亮度。请注意，当Arduino通过USB供电时，5V引脚只能处理大约400 mA，而当使用桶电源连接器供电时，5V引脚可以处理大约900 mA。

如果你使用更多的led，并且它们所产生的电流超过了上面提到的限制，你必须使用单独的5V电源。在这种情况下，您还需要将两个接地线相互连接。另外，建议在Arduino和LED带数据引脚之间使用一个330欧姆左右的电阻，以减少该线上的噪声，以及在5V和地之间使用一个大约100uF的电容，以平滑电源。

Arduino和WS2812B led

示例1

现在作为一个例子，我将使用20个led长条，通过一个330欧姆电阻连接到Arduino，并使用一个独立的5V电源供电，如上所述。为Arduino编程，我们将使用错了图书馆．这是一个优秀的和良好的文档库，使易于控制WS2812B led。

你可以从下面的链接中获得这个例子所需的组件:

必威外围提钱披露：这些是联盟链接。作为亚马逊助理，我从合格购买中获得。

这是Arduino源代码的第一个例子:

#include  #define LED_PIN 7 #define NUM_LEDS 20 CRGB led [NUM_LEDS];void setup（）{fastled.addleds （LED，NUM_LED）;} void loop() {led [0] = CRGB(255,0,0);FastLED.show ();延迟(500);led [1] = CRGB(0,255,0);FastLED.show ();延迟(500);led [2] = CRGB(0,0,255);FastLED.show (); delay(500); leds[5] = CRGB(150, 0, 255); FastLED.show(); delay(500); leds[9] = CRGB(255, 200, 20); FastLED.show(); delay(500); leds[14] = CRGB(85, 60, 180); FastLED.show(); delay(500); leds[19] = CRGB(50, 255, 20); FastLED.show(); delay(500); }

Desctiption:因此，首先，我们需要包括错配库，定义LED条数据连接的引脚，定义LED的数量，以及定义CRGB类型的阵列。此类型包含LED，其中三个红色，绿色和蓝色频道中的每一个具有三个单字节数据成员。

在设置部分中，我们只需初始化上面定义的参数的标记。现在它是我们想要控制我们的LED的主循环。使用CRGB功能，我们可以使用红色，绿色和蓝色的三个参数设置任何导致任何颜色。为了使我们在LED上发生变化，我们需要将函数紧张.Show（）。

示例2

使用一些“for”循环，我们可以轻松制作一些动画。

Arduino和WS2812B示例2

下面是第二个例子的Arduino源代码:

#include  #define LED_PIN 7 #define NUM_LEDS 20 CRGB led [NUM_LEDS];void setup（）{fastled.addleds （LED，NUM_LED）;void循环（）{for（int i = 0; i <= 19; i ++）{LED [i] = CRGB（0,0,255）;FastLED.show ();延迟（40）;for（int i = 19; i> = 0; i--）{LED [i] = CRGB（255,0,0）;FastLED.show ();延迟（40）;}}

这里的第一个“用于”循环点亮了所有20个LED的蓝色，从第一个到最后一个LED，延迟了40毫秒。接下来的“for”循环再次亮起所有20个LED，但这一次以红色和相反的顺序，从最后到第一个LED。

FastLED库提供了许多其他功能，这些功能可以用来制作有趣的动画和灯光秀，所以只有依靠你的想象力才能让你的下一个LED项目发光。

使用WS2812B LED的交互式LED咖啡桌

现在让我们来看看我在开始提到的DIY互动LED咖啡桌项目。这是我和创意英雄的Marija的一个合作项目。

创造力英雄Interactive-LED-coffe-table

你可以查看她的网站文章，她解释了制作这张桌子的整个过程，从切割和组装木质结构，到焊接和连接所有电子部件。必威lol下面我将讲解电子部分是如何工作的，如何构建定制的Andr必威loloid应用程序以及如何对Arduino板进行编程。

这是这个项目的完整电路原理图。

创意英雄互动LED咖啡桌电路原理图

因此，该表格由45个可寻址led, 45个红外接近传感器和HC-05蓝牙模块组成，所有这些模块都连接到Arduino Mega板。电路由5V 6A电源供电。

你可以从下面的链接中获得这个例子所需的组件:

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相关:如何使用RGB LED Arduino |教程

源代码

这是这个项目的Arduino代码，如果我们排除蓝牙颜色控制功能，我们可以注意到代码实际上非常简单。

#include "FastLED.h" #define NUM_LEDS 45 #define LED_PIN 2 #define COLOR_ORDER GRB CRGB led [NUM_LEDS];void setup（）{fastled.adleds （LED，NUM_LEDS）;FastLED.setBrightness(亮度);//设置45个接近传感器引脚作为输入，从数字引脚3到引脚48为(int pinNo = 0 + 3;> = 0;pinNo++) {pinMode(pinNo, INPUT);}} void loop() {for (int pinNo = 0;pinNo < = NUM_LEDS-1;pinNo++) {leds[pinNo] = CRGB(0,255,0);//设置所有45个led为绿色//如果在特定传感器的顶部检测到一个物体，打开特定的led If (digitalRead(pinNo + 3) == LOW) {LEDs [pinNo] = CRGB(0,0,255); // Set the reactive LED to bluee } } FastLED.show(); // Update the LEDs delay(20); }

撤消：首先，我们需要定义基本参数，如前所述，并设置45接近传感器引脚作为输入。

在主循环中使用一个“for”循环，我们将所有led设置为特定的颜色，并检查接近传感器是否检测到一个对象。如果这是真的，或者在这种情况下是低逻辑状态，特定的活性颜色将被设置为特定的LED。最后，我们使用FastLED.show()函数更新led的颜色。

为了包括蓝牙颜色控制功能，我们需要添加更多的代码行，以及使Android应用程序。我已经有单独的教程如何使用HC-05蓝牙模块与Arduino和如何使用MIT App Inventor Online应用程序制作自己的Android应用程序，所以你可以随时查看更多细节。

以下是Android应用程序的工作原理。它包括一个调色板图像，从那里我们可以挑选颜色，两个检查按钮，从那里我们可以选择所选的颜色将应用到反应或背景led和一个调节亮度的滑块。

交互式LED表自定义构建Android应用程序

如果我们看一下应用程序的块，我们可以看到当我们触碰放置调色板图像的画布时发生了什么。使用。getpixelcolor块，我们得到所拾取颜色的红色、绿色和蓝色值，并使用蓝牙SendText块，我们以文本形式将这些信息发送到Arduino。

LED表Android应用块

根据选定的复选框，我们发送不同的第一个字符或标记，这有助于在Arduino接收文本。当我们改变滑块的位置时也会发生同样的情况，一个从10到100的值以文本的形式发送到Arduino，前面有标记“3”。

你可以下载下面的Android应用程序，以及麻省理工学院应用程序发明家项目文件:

图标

DIY_Reactive_LED_Table_Control

1文件(年代)2.74 MB
下载
图标

麻省理工学院App Inventor项目文件

1文件(年代)208.06 KB
下载

这是Arduino代码：

#include  #include“fiteble.h”#define num_leds 45 #define led_pin 2 #define color_order grg crg cr gb lets [num_leds];软件版蓝牙（53,52）;// Arduino（RX，TX） - 蓝牙（TX，RX）//初始背景颜色INT Backr = 100;int backg = 50;int backb = 10;//初始反应颜色int activer = 10;int反弹= 50;int reastiveb = 100;INT亮度= 50;//初始亮度字符串数据=“”; void setup() { FastLED.addLeds(leds, NUM_LEDS); FastLED.setBrightness(brightness); Serial.begin(38400); Bluetooth.begin(38400); // Default baud rate of the Bluetooth module for (int pinNo = 0 + 3; pinNo <= 45 + 3; pinNo++) { pinMode(pinNo, INPUT); } } void loop() { if (Bluetooth.available() > 0) { dataIn = Bluetooth.readString(); delay(20); if (dataIn.startsWith("1")) { delay(10); String stringR = dataIn.substring(dataIn.indexOf("R") + 1, dataIn.indexOf("G")); reactiveR = stringR.toInt(); String stringG = dataIn.substring(dataIn.indexOf("G") + 1, dataIn.indexOf("B")); reactiveG = stringG.toInt(); String stringB = dataIn.substring(dataIn.indexOf("B") + 1, dataIn.indexOf("E")); reactiveB = stringB.toInt(); } else if (dataIn.startsWith("2")) { String stringR = dataIn.substring(dataIn.indexOf("R") + 1, dataIn.indexOf("G")); backR = stringR.toInt(); String stringG = dataIn.substring(dataIn.indexOf("G") + 1, dataIn.indexOf("B")); backG = stringG.toInt(); String stringB = dataIn.substring(dataIn.indexOf("B") + 1, dataIn.indexOf("E")); backB = stringB.toInt(); } else if (dataIn.startsWith("3")) { String stringBrightness = dataIn.substring(dataIn.indexOf("3") + 1, dataIn.length()); brightness = stringBrightness.toInt(); FastLED.setBrightness(brightness); } } for (int pinNo = 0; pinNo <= NUM_LEDS-1; pinNo++) { leds[pinNo] = CRGB( backR, backG, backB); if ( digitalRead(pinNo + 3) == LOW ) { leds[pinNo] = CRGB( reactiveR, reactiveG, reactiveB); } } FastLED.show(); delay(20); }

描述:首先我们需要定义Arduino和HC-05蓝牙模块之间的串行通信，或者模块所连接的引脚。在设置部分，我们需要设置这个模块工作的波特率。然后在主循环中使用Bluetooth.available()函数检查是否有来自智能手机的传入数据。如果这是真的，使用Bluetooth.readString()函数我们接收字符串数据。然后使用. startswith()函数检查第一个字符或标记，以这种方式知道我们是否想要改变活性颜色、背景或亮度。

使用.substring()函数，我们从接收的文本中提取Red、Green和Blue值，并将它们转换为整数。这些值随后在下面的“for”循环中使用，如前所述，该循环设置颜色并点亮led。同样地，我们调整led的亮度。

这就是本教程的全部内容。欢迎在下面的评论部分提出任何问题。

29回应

  1. 杰克

    非常好的项目，但你能告诉我哪些针是红外传感器，哪些是数字传感器吗?我对图片有点迷惑(灰色针连接和绿色针连接)，所以你能告诉我灰色和绿色线的正确连接方式....谢谢

    回复
    • 德扬Nedelkovski

      在电路原理图中，灰色的电线连接到每个红外传感器，绿色的电线连接到Arduino到第一个LED，然后再连接到下一个LED。

      回复
      • 杰克

        谢谢，先生，但是你能告诉我arduino mega里哪个针是红外传感器，哪个r是数字传感器吗，我搞混了…
        示例：在Arduino Mega Loard，我们在IR连接中连接的销钉，用于数字（绿色电线）连接可以让你在图中告诉我我在这些IR和数字连接中迷惑了......谢谢

      • 杰克

        Becoz在视频中，她将许多灰色和绿色的电线连接到Arduino Mega所以你可以扰乱，告诉我哪些针灰色连接，绿色......谢谢

  3. 德扬Nedelkovski

    回复晚了非常抱歉。问题是，我们对所有IR传感器的灰色电线没有足够的灰色电线，以及我们使用的一些人使用绿色，这可能会让你混淆。
    无论如何，IR输出从0到45到Arduino 3到48的数字引脚。至于led，我们只有一个引脚在使用，那就是引脚2。

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  4. 杰克

    非常感谢你，先生，你们太棒了，你能通过arduino....做一个可以被我们控制的音乐播放器吗(例如:好的jarvis播放轨道我喜欢你)我将非常感谢如果你能使这种类型的项目....再次感谢先生

    回复
  5. 杰克

    你好，dejan先生，你能制造像亚马逊echo那样的谷歌辅助echo设备吗?它可以控制我们的家用电器，音乐，还可以像亚马逊echo那样回复

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  6. 罗伯特。

    你好，

    您能解释如何获得快速LED库和工作吗？我无法达到这个工作，所以我无法获得工作的程序。

    非常感谢
    抢劫

    回复
    • 德扬Nedelkovski

      就像我在上面的教程中解释的那样，只需要在Arduino代码中更改你正在使用的LED的数量。还要确保你有足够的电源，你需要大约4A 5V电源(60led x 60mA = 3600mA = 3.6A)。

      回复
  8. Ariel.

    嗨Dejan，

    谢谢你张贴此(:
    我将使用您的项目示例来构建一个不同的个人项目。

    我卡住了）：也许你可以帮助我

    我试图用应用程序轻轻亮WS2812B LED带，我使用了Arduino代码。
    因为我没有使用任何红外传感器，我从代码中删除了这行:

    for (int pinNo = 0 + 1;pinNo <= 2 + 1;pinNo + +) {
    pinMode (pinNo,输入);

    和

    for（int pinno = 0; pinno <= 2; pinno ++）{
    led [pinNo] = CRGB(backR, backG, backB);
    if（DigitalRead（Pinno + 1）==低）{
    led [pinNo] = CRGB(reactiveR, reactiveG, reactiveB);

    但是我不能让它改变颜色。

    我很乐意得到的是：

    使用APP控制WS2812B LED条带没有任何输入。如果您能够帮助我清除Arduino代码和MIT应用程序以来，我会非常欣赏，因为我迷路了（;

    谢谢

    回复
    • 德扬Nedelkovski

      在这种情况下，同样的应用程序，你只能在同一时间改变所有led的颜色。
      因此，您仍然可以使用“acctiver / g / b”变量来设置颜色，因此正确而不是您提到的代码，您可以使用简单的A for循环来激活所有LED的“acctiver / g /B“变量值。就像是：
      for（int pinno = 0; pinno <= 45; pinno ++）{led [pinNo] = CRGB(reactiveR, reactiveG, reactiveB);这应该可以工作，尽管我现在不能测试它。

      回复
  9. 马克

    在此为循环（第66-69行）：
    for（int pinno = 0; pinno <= 45; pinno ++）{
    led [pinNo] = CRGB(backR, backG, backB);
    if（DigitalRead（Pinno + 3）==低）{
    led [pinNo] = CRGB(reactiveR, reactiveG, reactiveB);

    当pinNo是45时，它将尝试写入像素数据到led[45]，这是不存在的，因为NUM_LEDS是45(即。你只有[0]到[44]的led)。将数据写入不存在的像素通常会导致内存中发生不好的事情，随机像素闪烁，甚至代码执行锁定。

    为了使代码在复制和NUM_LEDS的值更改时不太可能中断，您可以考虑将for循环行更新为如下代码:
    for（int pinno = 0; pinno <= num_leds-1; pinno ++）{

    回复
  10. Bogdan Asanache

    你好，Dejan，关于电容类型/尺寸，我需要在WS2812b上使用5V20A的电源，5m 60leds/m:
    我引用你的话“，以及一个大约100uF的电容穿过5V和接地来平滑电源”-你能不能更具体地说一下，根据我的电源和led带，电容和电容的具体位置应该放在哪里?
    我想这是一个愚蠢的问题，但我不知道，只是开始学习，并希望完成我已经开始的。
    先谢谢你。

    回复
    • 德扬

      在那里，这个电容称为“旁路”或“去耦”电容。在电压突然下降的情况下，电路使用来自电容器的存储电荷以保持电压稳定。
      实际上它对这些LED来说并不重要，但它可以使用一个。如果为5米，建议使用大约100-500U的东西，在5V上方的电压，因此16V，25V，35V等。电容器尽可能接近LED条带，并且其正销进入条带销的正销和负条或GND。

      回复
  11. 菲利普

    你好，
    首先，伟大的projekt！
    你能解释一下subString函数是如何工作的吗?
    特别是我不明白的部分与+1。
    +1是什么意思?

    种reguards

    回复
    • 德扬

      嘿，谢谢！子字符串函数仅提取我们想要的字符串的一部分。以下是您提到的“+1”部分的示例的含义：
      例如，我们从电话中获得的值是R255G220B123。所以用indexOf()函数我们首先定位R字符，在这里是索引1，但是我们想让字符串从下一个索引开始，或者+1，那就是索引2。另一方面，我们希望我们的字符串以G字符结尾(它不包括G字符)。因此，提取的字符串将只有255，然后可以转换成整数值。

      回复
  12. Svein-Martin Holt

    你好
    我喜欢你的程序和想法，但你在Banggood上链接的RGBW strip不支持FastLed。它只支持RGB条带。Adafruit Neopixel库支持RGBW和RGB条带，但是如果要使用的话，你的程序必须重写。
    我花了一些时间才弄明白。我认为RGBW带有一个错误，但与正确的库它工作良好。
    问候,SveinM

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  13. 乔

    * * * *的问题
    嗨，伟大的教程我发现它真的很有趣！我对Arduino完全是新的，并做了一些这样的项目。bet188me但有一个想法，我想尝试涉及相同的LED条带。

    我的问题是Arduino本身以及有多少不同的模块，但是对于一个类似的项目，我想控制45个LED我需要一个Arduino Mega？或者可以使用更便宜的模块（如uno），如果是这样哪一个？

    回复
    • 德扬

      嘿,谢谢!如果你想控制45个这种类型的led, WS2812B，那么你甚至可以使用最小的Arduino, NANO或PRO MINI。为了控制这些led，你只需要Arduino上的一个数字引脚，当然还有一个专用的电源。

      回复
  14. Marko

    嘿,
    伟大的解释!但我有一个问题:

    是否存在将5V 4A电源直接连接到Arduino Boards 5V引脚的问题？我想用一个电源为LED条带和电路板供电，但我不确定它是否会炸我的电路板......？

    回复
  15. Guido.

    你好
    非常好的项目!
    我看到了很多无限的项目，并会问你，如何修改代码，bet188me以便每个传感器都可以解决更多的1个led。
    问候
    Guido.

    回复

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