WS2812B एड्रेसेबल RGB LED | Arduino का उपयोग करके नियंत्रण करें

इस परियोजना में, हम WS2812B एड्रेसेबल एलईडी नामक एक दिलचस्प उत्पाद पर नज़र डालेंगे। वे व्यक्तिगत रूप से संबोधित करने योग्य आरजीबी एलईडी हैं और उदाहरण के लिए, उन्हें एडफ्रूट द्वारा नियोपिक्सल जैसे विभिन्न नामों से भी बुलाया जाता है। इस ट्यूटोरियल में, हम WS2812B LED, इसकी आंतरिक संरचना और निर्माण के बारे में जानेंगे और साथ ही Arduino का उपयोग करके व्यक्तिगत रूप से एड्रेसेबल LED को कैसे नियंत्रित किया जाए। एलईडी से संबंधित परियोजना की तरह, तो आपने संभवतः असतत एलईडी (या तो छेद या एसएमडी के माध्यम से) का उपयोग किया होगा। ये एलईडी एकल रंग एलईडी या आरजीबी एलईडी हो सकते हैं। अलग एलईडी का मुख्य दोष यह है कि यदि आप उन्हें एक सरणी में उपयोग करते हैं, तो आप उन्हें व्यक्तिगत रूप से नियंत्रित करने का विशेषाधिकार खो देते हैं। उदाहरण के लिए, यदि आप एक ट्रांजिस्टर का उपयोग करके Arduino के एक पिन से तीन या चार एलईडी कनेक्ट करते हैं, तो सरणी में सभी एलईडी का व्यवहार समान होगा यानी चमक नियंत्रण या रंग परिवर्तन। एक अन्य परिदृश्य यह है कि आपने क्रिसमस की सजावट या नियमित घर की रोशनी के लिए एलईडी स्ट्रिप लाइट्स का भी उपयोग किया होगा। आपने देखा होगा कि महंगी एलईडी स्ट्रिप लाइट्स में भी, आपके पास अलग-अलग एलईडी को नियंत्रित करने की सुविधा नहीं है। यदि आपका उद्देश्य एक स्ट्रिप में अलग-अलग एलईडी को नियंत्रित करना है, तो WS2812B एड्रेसेबल आरजीबी एलईडी आपके लिए उत्तर हैं। WS2812B एड्रेसेबल एलईडी WS2812B एड्रेसेबल एलईडी स्ट्रिप एक बुद्धिमान प्रकाश स्रोत है जिसमें एक नियंत्रण आईसी और एक आरजीबी एलईडी एक ही पैकेज में होता है, आमतौर पर एसएमडी 5050 फॉर्म फैक्टर में। निम्नलिखित छवि WS2812B LED की एक पट्टी दिखाती है। पहली नज़र में, यह एक नियमित LED पट्टी की तरह दिखती है। लेकिन करीब से निरीक्षण करने पर, आप WS2812B LED कंट्रोल IC को SMD 5050 RGB LED पैकेज में एकीकृत पा सकते हैं। निम्नलिखित ब्लो अप छवि इसे दर्शाती है। व्यक्तिगत WS2812B LED ब्लॉक में चार पिन हैं, अर्थात् VDD, VSS (GND), DIN और DOUT। इन पिनों के कार्य बहुत सरल हैं और निम्न तालिका पिनों का एक सरल कार्य विवरण देती है। पिनफंक्शनVDDLEDVSSGroundDINकंट्रोल डेटा सिग्नल इनपुटDOUTकंट्रोल डेटा सिग्नल आउटपुट के लिए पावर सप्लाई। WS2812B IC के लिए पावर सप्लाई भी VDD पिन.WS2812B LED एप्लिकेशन सर्किट के माध्यम से आपूर्ति की जाती है। समझने के लिए WS2812B LED को व्यक्तिगत रूप से कैसे नियंत्रित किया जा सकता है, निम्नलिखित एप्लिकेशन सर्किट उपयोगी होगा। सभी WS2812B LED एक कैस्केड तरीके से जुड़े हुए हैं जहां पहली LED का DO दूसरी LED के DIN से जुड़ा होता है और इसी तरह। लेकिन पहली LED को Arduino जैसे माइक्रोकंट्रोलर से अपने DIN पिन के माध्यम से डेटा प्राप्त करना होता है। निम्नलिखित छवि विशिष्ट एप्लिकेशन सर्किट ब्लॉक आरेख दिखाती है। WS2812B LED द्वारा उपयोग किया जाने वाला डेटा ट्रांसफर प्रोटोकॉल NRZ मोड है। WS2812B LED ऐरे का पहला DIN पोर्ट माइक्रोकंट्रोलर से डेटा प्राप्त करता है। व्यक्तिगत पिक्सेल के लिए डेटा 24-बिट का होता है जिसमें प्रत्येक 8-बिट का व्यक्तिगत लाल, हरा और नीला एलईडी नियंत्रण डेटा होता है। डेटा का क्रम GRB होना चाहिए और 24-बिट डेटा की संरचना नीचे दिखाई गई है। ध्यान दें कि हाई बिट डेटा पहले भेजा जाता है। एक बार जब पहला WS2812B ब्लॉक पहला 24-बिट डेटा प्राप्त करता है, तो डेटा को आगे डिकोडिंग के लिए इसके आंतरिक लैच में भेजा जाता है। शेष डेटा को इसके सिग्नल रीशेपिंग और एम्प्लीफिकेशन सर्किट द्वारा नया आकार दिया जाता है और डीओ पिन के माध्यम से कैस्केड में अगले पिक्सेल तक पहुंचाया जाता है। Arduino का उपयोग करके WS2812B LED को कैसे नियंत्रित करें? अब, Arduino का उपयोग करके WS2812B LED ऐरे को नियंत्रित करने के लिए आगे बढ़ें। योजनाबद्ध डिज़ाइन में आगे बढ़ने से पहले, हमें एक महत्वपूर्ण बात पर ध्यान देने की आवश्यकता है परियोजना को बिजली की आपूर्ति। प्रत्येक व्यक्तिगत WS2812B एलईडी पिक्सेल में तीन एलईडी और एक नियंत्रण आईसी है। तो, एक पिक्सेल की वर्तमान आवश्यकता लगभग 60 mA है। यदि आपके पास एक स्ट्रिप है जिसमें 20 WS2812B व्यक्तिगत रूप से पता योग्य एलईडी हैं, तो कुल वर्तमान आवश्यकता 20 * 60 mA = 1.2 A है। यह Arduino की आपूर्ति से अधिक है, या तो USB पोर्ट के माध्यम से (जो अधिकतम 300 mA की आपूर्ति कर सकता है) या 5V बैरल जैक के माध्यम से (जो अधिकतम 900 mA की आपूर्ति कर सकता है)। तो, प्रोजेक्ट को पावर देने का सबसे अच्छा तरीका यानी Arduino और WS2812B LED स्ट्रिप दोनों एक बाहरी 5v आपूर्ति की मदद से हैं जो पर्याप्त करंट प्रदान कर सकती है। अब जब परियोजना का बिजली आपूर्ति हिस्सा स्पष्ट है, तो हम अब परियोजना की योजना के साथ आगे बढ़ सकते हैं। सर्किट आरेख निम्नलिखित छवि दिखाता है Arduino UNO और WS2812B RGB LED स्ट्रिप के बीच कनेक्शन। Arduino UNO के 5V और LED GND (VSS) के साथ एक बाहरी बिजली आपूर्ति से जुड़े हुए हैं। LED स्ट्रिप का DIN पिन एक 7Ω रेसिस्टर के माध्यम से Arduino के डिजिटल IO पिन 330 से जुड़ा है। आवश्यक घटकArduino UNOWS2812B LEDs5V पावर आपूर्ति (न्यूनतम 2A)330Ω रेसिस्टरप्रोग्रामिंग ArduinoArduino प्रोग्रामिंग के लिए पहला कदम "FastLED" नामक एक सहायक लाइब्रेरी डाउनलोड करना है। आप लाइब्रेरी को निम्नलिखित लिंक से डाउनलोड कर सकते हैं: "फास्टएलईडी लाइब्रेरी"। ज़िप फ़ाइल की सामग्री निकालें और फ़ोल्डर का नाम "फास्टएलईडी" रखें। #LEDPIN 7 को परिभाषित करें #NUMOFLEDS 10 CRGB LED को परिभाषित करें[NUMOFLEDS]; शून्य सेटअप() {FastLED.addLeds(एलईडी, न्यूमोफ्लेड्स); } शून्य लूप() { for (int i = 0; i <= 9; i++) { LEDs[i] = CRGB ( 0, 0, 255); फास्टएलईडी.शो(); विलंब(40); } for (int i = 9; i >= 0; i--) { LEDs[i] = CRGB (255, 0, 0); फास्टएलईडी.शो(); विलंब(40); } }निष्कर्ष WS2812B व्यक्तिगत रूप से पता योग्य LED का एक सरल परिचय इस ट्यूटोरियल में एक प्रोजेक्ट के साथ दिया गया है, यह दिखाने के लिए कि हम Arduino के साथ WS2812B LED को कैसे नियंत्रित कर सकते हैं। यदि आप इन बुनियादी बातों को समझते हैं, तो आप कई प्रकार की परियोजनाओं को लागू कर सकते हैं। संबंधित पोस्ट: Arduino का उपयोग करके POV डिस्प्ले, Arduino के साथ 74HC595 शिफ्ट रजिस्टर का उपयोग कैसे करें? 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