Neopixel-tester: 4 stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:14

Misschien bouw je een project dat Neopixel LED's gebruikt of heb je er een paar in je componentendoos waarvan je wilt controleren of ze werken. Ik had dezelfde behoefte, maar in plaats van te wachten tot het project was voltooid om een probleem te vinden, wilde ik ervoor zorgen dat ze tijdens het bouwproces werkten, aangezien ik meerdere LED's met de hand soldeerde

Als resultaat heb ik de volgende eenvoudige functionele checker gebouwd, die wordt gebruikt met WS2812/SK6812 LED's (nominale voeding 5V maar zal werken op 3V), maar kan worden gebruikt om andere varianten te controleren met geschikte aanpassingen.

Omdat het project dat ik aan het bouwen was een Microbit gebruikte, was 3V-werking ideaal omdat ze direct konden worden aangestuurd zonder dat een hogere spanning of niveauverschuiving nodig was.

Beschikbare uitgangsstroom afhankelijk van de Microbit-versie is V1(90mA)/V2(270mA)

Dit project is geverifieerd met beide Microbit-versies, maar alleen tot een maximum van 81,5 mA.

Benodigdheden:

Microbit V1 of V2

1000uF/(6,3V minimum) Elektrolytische condensator

470R weerstand

WS2812/SK6812 LED's

Truien M/V

Prototypebord (optioneel)

SIL rechte of haakse pin headers

Stap 1: Ontwerpvereisten

De ontwerpeisen waren om meerdere LED's in een string van maximaal 1 tot 25 te kunnen testen.

Naast het aantal LED's was het schakelen tussen de primaire kleuren rood, groen en blauw en helderheidsaanpassing vereist.

25 is een maximum in het slechtste geval voor alle brandende LED's, hoewel in gebruik 13 het maximum zou zijn, waardoor er voldoende stroommarge zou zijn.

Worst case stroom 20mA *25 = 500mA (slechts één kleur per LED bij maximale helderheid), wat veel hoger is dan de maximale uitgangsstroom van de Microbit. Daarom zou een geschikte helderheidsinstelling nodig zijn om ervoor te zorgen dat de Microbit niet overbelast werd.

Meer details over de Neopixel-vereisten vindt u hier.

Met een stroomverbruik van 80% van 90mA = 81mA voor 25 LED's = 3.24mA /LED.

In dit stadium werden metingen gedaan van de uitgangsstroom versus de helderheidsinstellingen voor elke kleur om te bepalen of er voldoende capaciteit was om 25 (WS2812/SK6812) LED's tegelijkertijd te testen.

Het maximale aantal LED's dat kan worden aangestuurd is gerelateerd aan de kleur, Groen en Blauw hadden vergelijkbare stroomvereisten. Rood was echter tweemaal de stroom van de Groene of de Blauwe.

Een helderheidsinstelling van 160 voor rood gaf 81,5 mA en voldeed aan de slechtste ontwerpvereisten.

Zowel groen als blauw kunnen worden ingesteld op een helderheid van 255 en toch minder dan 81,5 mA zijn.

Het bleek dat het instellen van een helderheid van 10 en ~0,5 mA/LED voldoende helder was voor het project, wat aangeeft dat 100+ Neopixel LED's mogelijk door de Microbit kunnen worden aangestuurd met een helderheid van 10.

Op het moment dat ik de originele Instructable publiceerde, had ik niet genoeg LED's, maar sindsdien ben ik erin geslaagd om een 60 LED Neopixel-string zonder enig probleem te evalueren met alle drie de kleuren.

Ik zal een langere string evalueren als ik er een krijg.

Stap 2: Software

De applicatie is gemaakt met MakeCode Blocks

Stap 3: Hardware

De hardware bestaat uit een Microbit en de aanbevolen componenten, een reservoircondensator (1000uF/6V3 min, elektrolytisch), aangesloten tussen V+ & 0V en een weerstand (470R), in serie geschakeld met de datalijn aangesloten op de eerste LED.

De condensator en de weerstanden zijn op stripboard gemonteerd om toekomstige montage te vergemakkelijken en een geschikte connector voor de te testen LED-string is vereist.

De specifieke Neopixel-LED's die worden gebruikt, zijn voorgemonteerd op een kabelloze drager en vereisen dat verbindingen worden gesoldeerd om bediening mogelijk te maken. Serieel in lijn headers, rechte of rechte hoek afzonderlijk of gecombineerd maken geschikte verbindingen naast draden.

Door SIL-pinnen en F/F-jumpers te gebruiken, kunnen aangepaste strings worden gemaakt door indien nodig LED's aan te sluiten.

Stap 4: Bediening

Opmerking: **** De MakeCode Block-simulator toont het beveiligingscircuit niet. Dit moet echter in het eigenlijke circuit worden opgenomen. ***

Bediening en modus instelling is via de A & B knoppen.

Door op A+B te drukken, wordt de modus geselecteerd. (Mn)

M0 = Maakt selectie van het aantal LED's in de string mogelijk.

Knop A = (+Sn) die het aantal strings verhoogt. (Maximaal 25)

Knop B= (-Sn) die het aantal strings verlaagt. (Minimaal 0)

M1 = Maakt kleur en helderheid mogelijk

Knop A = Kleur Rood, Groen, Blauw en uit

Knop B = Helderheid (0 tot 250) in stappen van 10.

Insteken en inschakelen.

Bij het inschakelen wordt de uitgang uitgeschakeld om schade aan zowel Microbit als LED's te voorkomen

Druk op A+B om de modus M0 te selecteren en druk vervolgens op A voor S1, elke keer dat u achtereenvolgens op A verhoogt en B verlaagt S. Gebruik A en B om het aantal LED's in de string in te stellen.

Druk op A+B om de modus M1 te selecteren.

Druk vervolgens op A om de kleur Rood, Groen, Blauw of Uit te selecteren.

Druk op B om de helderheid in stappen van 10 te verhogen van 10 naar 250.

Modi en selecties worden weergegeven op het Microbit-display.