Библиотека fastled описание: Описание библиотеки FastLED | AlexGyver Community

Адресная светодиодная лента ws2812b Arduino — подключение и скетч

Адресная светодиодная лента – это украшение любого проекта Arduino. С ее помощью вы можете создавать светомузыку, умную подсветку для телевизора, бегущие строки и другие проекты, в которых требуется отобразить информацию на широком экране. Благодаря встроенным контроллерам, вы можете управлять каждым из светодиодов ленты в отдельности, управляя ими как пикселями на экране. В этой статье мы разберемся, как работает адресная светодиодная лента, как ее подключить к  Ардуино и какие библиотеки лучше использовать для управления.   

Адресные светодиодные ленты

Светодиодная лента – это набор связанных светодиодов, на которые может одновременно подаваться напряжение питания. Обычные ленты хорошо всем знакомы, они используются сегодня повсюду. В адресной светодиодной ленте так же используются светодиоды, но светоизлучающий диод может управляться отдельно и независимо от других.

Сегодня наибольшей популярностью пользуются разноцветные светодиодные ленты RGB-формата, позволяющие получать множество цветов. Благодаря конструкции есть возможность управления цветом каждого светодиода, что позволяет создавать оригинальные световые эффекты. Главное отличие адресной светодиодной ленты от обычной RGB ленты – это наличие специальных контроллеров (конструктивно выполненных в виде микросхем) возле каждого светодиода, что и дает возможность индивидуальной адресации и регулирования каждого оттенка.

Как правило,л ента содержит 3-4 контакта для подключения. Два вывода используются для питания – 5 Вольт и земля, остальные один или два – логический, для управления свечением.  

Управление умной лентой производится по цифровому протоколу. Это значит, что без управляющего контроллера управлять устройством нельзя. Кстати, при прикосновении к цифровому входу может загореться несколько диодов – это связано с тем, что появляются помехи, которые контроллер принимает за команды.  

Самыми популярными адресными светодиодными лентами являются устройства на чипах WS2812b и WS2811. В первом случае чип находится прямо внутри светодиода, то есть один прибор управляет свечением одного излучающего диода. Питание ленты составляет 5 вольт. Во втором случае чип помещается отдельно, и к нему подключаются 3 диода. Мощность – 12 вольт.

Купить адресную светодиодную ленту

Ленты ws2812 достаточно распространены на российском рынке, их без труда можно найти в многочисленных специализированных магазинах. Можем посоветовать интернет-магазин Giant4.Ru с достаточно широким ассортиментом различных светодиодных лент и вполне низкими ценами, сопоставимыми с али. Если же есть возможность и желание ждать товар с Алиэкспресса, то ниже мы собрали вместе некоторые популярные варианты у надежных поставщиков:

Как работает адресная светодиодная лента

Принцип работы ленты следующий. Она поделена на сегменты, в каждом из которых находятся светодиод и конденсатор. Они все подключены параллельно, а данные передаются последовательно от одного сегмента к другому. Управление осуществляется контроллером, в котором прописывается программа функционирования. Управлять лентой можно через платформу Ардуино.  

Маркировка адресной ленты: 

• Black PCB / White PCB – цвета подложки; 

• 1м/5 м – длина адресной ленты; 
• 30/60/74 и т.д. – сколько светодиодов приходится на 1 метр ленты; 
• IP30, IP65, IP67 – степень влаго- и пылезащищенности ленты =.   

Адресные светодиодные ленты используются для сборки полноценных модулей, в конструировании ламп с управлением soft lights, для декоративной подсветки, в построении диодных экранов уличной рекламы.  

Видео инструкции и ролики

Обучающее видео на канале HomeMade:

Лента на базе ws2812b

Лента на чипе ws2812b является более совершенствованной, чем ее предшественник. ШИМ драйвер в адресной ленте компактен, и размещается прямо в корпусе светоизлучающего диода.  

Основные преимущества ленты на основе ws2812b: 

• компактные размеры; 
• легкость управления; 
• управление осуществляется всего по одной линии + провода питания; 

• количество включенных последовательно светодиодов не ограничено; 
• невысокая стоимость – покупка отдельно трех светодиодов и драйвера к ним выйдет значительно дороже.  

Лента оснащена четырьмя выходами: 

• питание; 
• выход передачи данных; 

• общий контакт; 
• вход передачи данных. 

Максимальный ток одного адресного светодиода равняется 60 миллиамперам. Рабочие температуры лежат в пределах от -25 до +80 градусов. Напряжение питания составляет 5 В +-0,5. 

ШИМ драйверы ленты 8-мибитные – для каждого цвета возможно 256 градация яркости. Для установки яркости нужно 3 байта информации – по 8 бит с каждого светодиода. Информация передается по однолинейному протоколу с фиксированной скоростью. Нули и единицы кодируются высоким и низким уровнем сигнала по линии.  

1 бит передается за 1,25 мкс. Весь пакет из 24 бит для одного светодиода передается за 30 мкс.  

Пример подключения к ардуино

Любая адресная светодиодная лента имеет начало и конец, которые важно не перепутать во время сборки. На них есть специальные обозначающие стрелки, которые указывают направление сигнала.  

Лента ws2812B подключается к Ардуино следующим образом. 

Еще один вариант подключения:

Выходы питания с ленты 5В и земля соединяются с соответствующими контактами на микроконтроллере Ардуино. При подключении отрезка с более чем 13 светодиодами потребуется выносной блок питания. Земля и минус блока питания должны быть соединены друг с другом. DINможно подключить к любому цифровому порту на Ардуино. Он используется для получения данных с контроллера.  

Цифровой вход ленты идет на вход контроллера, поэтому между ними нужен токоограничивающий резистор номиналом 100-500 Ом. С его использованием нагрузка на пин будет ниже.  На другом конце ленты также есть 3 контакта, к которым можно подключить отрезки различной длины.  

Каждый блок ленты состоит из трех светодиодов. Соответственно, для управления подсветкой потребуется 3 байта – по одному на каждый свет. Каждый байт принимает значение от 0 до 255 – это значит, что есть возможность задания более 16 миллионов оттенков.

Данные передаются следующим образом: 

• ШИМ драйвер забирает первые 3 байта, остальные передаются на выход D0; 
• затем пауза длительностью 50 мкс; 
• второй драйвер принимает следующие 3 байта.И так далее.
• Когда длительность задержки становится более 50 мкс, передача окончена и начинается второй цикл.

Причины проблем при работе с адресной светодиодная лентой: 

• неправильное соединение с землей; 
• сигнальный провод идет не в начало схемы;
• перепутаны земля и 5 В;
• если получаются цвета ближе к красному, проблема с блоком питания, пайкой линии или слишком тонкие провода;
• после подключения без резистора пин на Ардуино может сломаться, поэтому придется переключать на другой.  

Библиотеки Ардуино для работы со светодиодной лентой

Для управления адресной светодиодной лентой существует 3 библиотеки: FastLED, AdafruitNeoPixel и LightWS2812. Наиюолее популярной является первая. Она поддерживает все версии Ардуино и различные протоколы данных, которые используются не только для адресной ленты. Но надо иметь в виду, что FastLED более ресурсоемкая.

Вторая библиотека, AdafruitNeoPixel, чаще используется при работе со светодиодными кольцами. Возможностей меньше, скорость ниже, но она менее требовательна к ресурсам, в ее составе только самое нужное. Поддерживает все версии Ардуино. Третья библиотека используется не очень часто.

Работать с библиотеками FastLED и Adafruit NeoPixel одинаково просто. Их отличия заключаются в функциональности и объеме занимаемой памяти.

Основные моменты подключения ленты: 

• Команды передаются друг за другом, и нужно не перепутать начало и конец.  D1 принимает команды, D0 используется для подключения дополнительных отрезков.  
• Для подключения цифрового входа нужно резистор. 
• При монтаже адресной светодиодной ленты нельзя допускать статического электричества.  
• Если между лентой и Ардуино расстояние более 15 см, сигнальный провод и землю нужно перекрутить в косичку. Это поможет избежать наводок.  

• Питание. Каждому светодиоду в сегменте нужно 20 мА. Суммарный ток будет составлять 60 мА. Нужно просчитать общий ток ленты, и, исходя из полученного значения, подбирать блок питания. Например, лента длиной 1 м с 60 диодами будет потреблять 60*60=3600 мА=3,6 Ампер. Блок питания подбирается с похожей мощностью.  
• Силовые точки должны быть запаяны качественно. Провода должны иметь такое сечение, чтобы выдерживать подаваемую нагрузку. Минимальное сечение 1,5 кв.м. При тонких проводах заданный программно белый цвет будет отдавать красным оттенком.  
• Помехи. Лента, которая мигает, может создать помехи на линии. Если она с контроллером получает напряжение от одного источника, то помехи пойдут на микроконтроллер. Это может привести к нестабильности работы и различным сбоям. Решением проблемы будет установка электролитического конденсатора емкостью 470 мкФ на питание микроконтроллера и конденсатор на 1000 или 2200 мкФ на питание ленты.   
• Если лента и устройство управления питаются от источников с разным напряжением, нужно использовать преобразователь уровня.  
• Рекомендуется подавать на ленту менее 5 В питания. 
• Питание в длинной ленте советуется распределить по всей длине. В ином случае моет произойти перегрев токопроводящих дорожек.
• На ленте имеется толстый слой меди. От точки питания по ленте может падать напряжение. Для удаления подобной проблемы нужно дублировать питание при помощи медного провода сечением минимум 1,5 кв.м. через каждый метр.   

Соблюдение основных моментов и следование инструкции позволяет самостоятельно подключить адресную светодиодную ленту к вашему проекту.

Все про адресные ленты 2811, 2812, 2813

В отличие от обычной светодиодной RGB-ленты, в которой все светодиоды одинаково реагируют на сигнал с RGB-контроллера, в адресной LED-ленте каждый светодиод получает индивидуальную команду управления. В результате пользователь может максимально точно подбирать оттенок для каждого светодиода, создавать световые эффекты и собирать матрицы с 16 млн цветов. В чём уникальность адресной светодиодной ленты и как научиться ею управлять? Об этом и пойдет речь в данной статье.

RGB светодиодная лента.

На этой ленте стоят RGB светодиоды. Такой светодиод имеет уже 4 выхода, один общий +12 (анод), и три минуса (катода) на каждый цвет, т.е. внутри одного светодиода находится три светодиода разных цветов. Соответственно такие же выходы имеет и лента: 12, G, R, B. Подавая питание на общий 12 и любой из цветов, мы включаем этот цвет. Подадим на все три – получим белый, зелёный и красный, они же в свою очередь дадут много различных цветов и оттенков: жёлтый, розовый, фиолетовый, голубой и так далее. Для таких лент существуют контроллеры с пультами, типичный контроллер представляет собой три полевых транзистора на каждый цвет и микроконтроллер, который управляет транзисторами, таким образом давая возможность включить любой цвет.

Адресная светодиодная лента WS2811, WS2812b

Это вершина эволюции лент. Представляет собой ленту из адресных диодов, один такой светодиод состоит из RGB светодиода и контроллера. Внутри светодиода уже находится контроллер с тремя транзисторными выходами. Благодаря такой начинке у нас есть возможность управлять цветом (т.е. яркостью r g b) любого светодиода в ленте и создавать потрясающие эффекты. Адресная лента может иметь 3-4 контакта для подключения, два из них всегда питание (5V и GND например), и остальные (один или два) – логические, для управления.

Адресная лента управляется по специальному цифровому протоколу. Это означает, что если просто воткнуть в ленту питание не произойдет ровным счётом ничего, то есть проверить ленту без управляющего контроллера нельзя. Если вы потрогаете цифровой вход ленты, то скорее всего несколько светодиодов загорятся случайными цветами, потому что вы вносите случайные помехи, которые воспринимаются контроллерами диодов как команды.

Сейчас популярны два вида ленты: на чипах WS2812b и WS2811. Чип WS2812 размещён внутри светодиода, таким образом один чип управляет цветом одного диода, а питание ленты – 5 Вольт. Чип WS2811 размещён отдельно, и от него питаются сразу 3 светодиода, таком образом можно управлять цветом сегментов по 3 диода в каждом. А вот питание у ленты на WS2811 составляет 12 вольт.

Адресная светодиодная лента WS2813

Адресная лента WS2812B поделена на сегменты, в каждом из которых расположен светодиод и конденсатор (для повышения помехоустойчивости). Относительно напряжения питания все они между собой подключены параллельно, т.е. +5V будет присутствовать на каждом сегменте. А вот передача данных осуществляется последовательно: от предыдущего сегмента к последующему. Поэтому при выходе из строя одного из светодиодов цепи – все последующие сегменты перестанут работать.

Но относительно недавно появилась лента WS2813. В этой ленте добавлена дублирующая линия передачи данных, благодаря этому остальные диоды продолжают работать, даже если один выходит из строя.

Сфера применения адресной ленты

Относительно высокая стоимость светодиодов и лент, собранных на чипах WS2811 и WS2812B, ограничивает их область применения в сравнении с обычными LED-лентами. Главным образом их используют для решения таких задач, с которыми обычной светодиодной ленте не справиться:

• для сборки полноцветных модулей;
• в конструировании светильников, управляемых по принципу «soft lights»;
• в качестве декоративной подсветки чего-либо;
• в построении LED-видео экранов, используемых в уличной рекламе и шоу-бизнесе.

Интерес к адресной светодиодной ленте среди радиолюбителей вызван тем, что на её основе можно собрать подсветку, которая будет изменять цвет и яркость по заданному алгоритму.

Управление адресной лентой

Управление адресными лентами и модулями производится с помощью специализированного контроллера, внутри которого записана программа. На радиолюбительском уровне управлять работой адресной светодиодной ленты удобней и интереснее через Arduino, используя для этого небольшую программу – скетч.

Схема подключения к Arduino на примере ленты WS2812b

У каждой адресной ленты есть начало и конец, которые нельзя менять местами во время сборки схемы. Чтобы не запутаться, производители используют условные обозначения, например, стрелки, указывающие направление сигнала. Подключение адресной светодиодной ленты WS2812B к Arduino производится по трём проводам, как показано на рисунках ниже.

Цифровой вход ленты идёт напрямую на «сырой» вход микроконтроллера внутри диода, поэтому между ним и управляющим пином ардуино нужен токоограничиваюший резистор с номиналом 100-500 ом, он ограничит ток, и управляющий пин ардуино не будет перегружаться.

Контакты питания +5V и GND соединяют с соответствующими выводами на плате Arduino. Если подсоединяемый отрезок насчитывает более 13-ти светодиодов, то необходимо использовать выносной блок питания. При этом общий провод (GND) Arduino и «минус» блока питания должны быть соединены между собой. Контакт DIN (digital input) предназначен для приёма данных от контроллера и электрически соединяется с любым из его цифровых портов. С другой стороны адресной ленты (и каждого сегмента тоже) размещено 3 контакта: +5V, DO (digital output) и GND, к которым можно подключить ещё несколько отрезков разной длины.

Цифровой вход ленты идёт напрямую на «сырой» вход микроконтроллера внутри диода, поэтому между ним и управляющим пином ардуино нужен токоограничиваюший резистор с номиналом 100-500 ом, он ограничит ток, и управляющий пин ардуино не будет перегружаться.

Так как каждый элемент WS2812B фактически состоит из 3 светодиодов (синего, красного, зелёного), то для управления его свечением потребуется 3 байта (по одному на каждый цвет). В свою очередь, каждый байт может принимать значение от 0 до 255, в результате чего можно задать более 16,5 млн оттенков. Размер скетча будет равен количеству светодиодных сегментов, умноженному на 3. Передача данных происходит следующим образом: ШИМ-драйвер WS2812B первого сегмента забирает из посылки первые 3 байта, пропуская остальные данные на выход DO. Далее следует пауза длиною до 50 мкс, означающая, что второй по счёту драйвер должен принять следующие 3 байта. И так далее. Длительность паузы больше 50 мкс означает конец передачи и повторение цикла.

Управление адресной лентой

Управление адресными лентами и модулями производится с помощью специализированного контроллера, внутри которого записана программа. На радиолюбительском уровне управлять работой адресной светодиодной ленты удобней и интереснее через Arduino, используя для этого небольшую программу – скетч.

Проще всего использовать библиотеки FastLED и Adafruit NeoPixel. Внутри каждой библиотеки есть готовые скетчи, на основе которых несложно научиться самостоятельно создавать новые световые эффекты. Чтобы скетч заработал с первого раза, необходимо в заголовке правильно указать количество светодиодов в ленте (NUM_LEDS) и номер порта для передачи данных (PIN).

Ws2812b led strip или аналог Ambilight/Aurea за пять минут (или чуть дольше) (обновлено 22.11.14г. «Android»)

Внимание! Под катом очень много картинок!

Обновление 21.11.14: Добавил настройку Ambibox

Обновление 22.11.14: Настройка на Android, вроде как…

Обновление 23.11.14: Добавил еще одно видео

Обновление 26.11.16: Новый форк призматик с космической производительностью в играх и видео

К управляемым светодиодам ws2812b присматривался давно, покупал парочку «поиграться», но большой заказ делать не позволяла жаба, но тут я все-таки созрел, придушил свою жабу и заказал ленту 4 метра по 60 диодов на метр. Заказ пришел относительно быстро. Прием в китае 3.11 — получение 17.11.

Пришла посылка (а точнее мелкий пакет) весом 134г., упаковано все в бумажный пакет с пупырчатым слоем внутри, сама лента была упакована в стандартный для светодиодных лент серебристый пакетик с застежкой.

Сама лента выглядит вот так.

Клеящий слой.

К ленте с двух сторон припаяны разъемы. С одной стороны для подключения контроллера и питания, с другой для наращивания ленты в длину (ленты можно соединять цепочкой). В комплекте идут разъемы для подключения питания и контроллера.

Быстро подключив ленту к ардуино и подав питание, вдоволь намигался и насветился, решил что пора что-нибудь с ней сделать. Думал не очень долго, фоновую подсветку для своего 3D монитора собрать хотел уже очень давно, да и комплектующие под рукой, поэтому я быстро приступил к делу. Собирать мы будем немного модифицированную подсветку Adalight.

Данная фоновая подсветка будут работать в паре с персональным компьютером, либо медиаплеером на android, но в данной статье я рассмотрю только вариант подключения к ПК.

Для сборки своей собственной фоновой подсветки монитора или тв вам потребуется:

• Arduino (Arduino Nano на ATmega328 будет идеальным вариантом)
• Лента светодиодная на ws2812b (в моем случае ушло чуть больше 1 метра ленты на монитор 23″)
• Маломощный паяльник (флюс и припой)
• Три проводка
• Блок питания на пять вольт (один метр ленты потребляет максимум 14.4 ватт)

Получится вот так:

После того как вы спаяете все отрезки вместе, можно приклеивать нашу ленту по всему периметру монитора (с левой стороны и по часовой стрелке начиная с разъемов на ленте)

После данной процедуры вы должны получить это:

Далее берем ардуинку и один из комплектных разъемов, тот что с тремя проводами

Красный провод (+5в) припаиваем, либо подключаем к пину +5в на ардуино, белый провод подключаем к земле, а зеленый (центральный) к пину D6

Блок питания подключаем ко второму комплектному разъему с двумя проводами: красный к +5в, белый к минусу. Важно чтобы напряжение питания находилось в пределах 5-5.2в. Длинную ленту лучше запитывать в нескольких точках, чтобы избежать большого падения напряжения на диодах.

Arduino Nano

Вообще данное подключение не совсем правильное, вот тут более подробно про подключение mySKU.me/blog/aliexpress/28820.html#comment787634

Всё, основная физическая работа закончена.

Скачиваем Arduino IDE http://arduino.cc/download.php?f=/arduino-1.5.8-windows.zip
Скачиваем библиотеку FastLED https://yadi.sk/d/XFsSRVMecpKee
Скачиваем скетч для ардуино https://yadi.sk/d/1ne7hKfpcpKia

Пользователь tidehunterrr советует использовать данный скетч mySKU.me/blog/aliexpress/28820.html#comment817287 если у вас возникает проблема с мерцающими диодами

Распаковываем Arduino IDE в любое удобное место, папку FastLED из архива с файлами внутри кидаем в папку libraries, которая находится в папке c ArduinoIDE. Запускаем файл с arduino.exe это создаст папку «arduino» в папке с документами, в ней создаем папку NeoPixel и кидем в нее наш скетч. Выходим из Arduino IDE.

Подключаем нашу ардуинку к компьютеру, драйвера должны установиться автоматически, если этого не произошло то указываем системе путь до нашей папки с Arduino IDE и драйвера должны установиться.

Запускаем arduino.exe.

Видим следующее:

Открываем наш скетч

В меню Сервис-> Плата выбираем нашу нано
В меню Сервис -> Процессор выбираем ATmega328
В меню Сервис -> Порт выбираем виртуальный Com порт под которым числится наша ардуинка (обычно тот что не com1)

В месте выделенном желтым цветом указываем общее количество диодов в нашей подсветке (у меня получилось 69).

Жмем вот эту кнопку:

Это скомпилирует и загрузит скетч в нашу нано. Во время этой процедуры диодики на ардуине должны интенсивно мигать. После заливки скетча закройте IDE, отключите ардуино от компьютера, подключите её к ленте с помощью нашего разъема на 3 провода и подключите блок питания к ленте. Теперь вновь подключите нано к USB.

Скачайте замечательную программу Prismatik https://github.com/woodenshark/Lightpack/releases/download/5.11.1/PrismatikSetup_5.11.1.exe
От замечательного проекта «Лайтпак» и установите её.

Обновление: скачивайте новый форк отсюда github.com/psieg/Lightpack/releases

Практически нулевая нагрузка на процессор на рабочем столе, в видео и главное в играх!
При запуске увидите это:

жмите «Next»

Выбираем Adalight и жмем «Next»

Здесь пишем номер нашего порта, а остальное не трогаем

Затем выбираем имя которое вам нравится

Тут нужно указать общее количество наших диодов

По периметру экрана вы увидите серые прямоугольники с номерами — это зоны ответственные за наши диоды. Нумерация диодов идет от разъема. Необходимо, расставить их соответственно нашим диодам. Также нажимая на кнопки с названиями созвездий можно переключать между готовыми пресетами.
Расставив зоны, идем дальше. В этот момент диоды должны уже светится.

В трее рядом с часами появится иконка с изображением солнышка, нажмите на нее правой кнопкой и перейдите в настройки.

Убедитесь, что выбран режим «Захват экрана»

Настройка закончена. Вы можете также поиграться с настройками гаммы, яркости и др. в настройках призматика, но я не буду их разбирать, вы можете изучить их самостоятельно изучив данную инструкцию https://github.com/Atarity/Lightpack-docs/blob/master/RUS/%D0%9E%D0%BF%D0%B8%D1%81%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%BD%D0%B0%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B5%D0%BA_%D0%9F%D1%80%D0%B8%D0%B7%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0.md

ВСЁ! НАША ПОДСВЕТКА ГОТОВА! Поздравляю!

Потрясающий эффект от подсветки. Монитор стал казаться больше, глаза меньше напрягаются при просмотре видео в темном помещении.

На сборку подсветки у меня ушло 10 минут, еще десять я потратил на настройку софта.

Внимательный читатель в этот момент должен возмутиться и сказать что-нибудь вроде «Минуточку! А где же матерное слово?» а то самое слово у меня вырвалось, когда я начал проводить испытания моей подсветки и выражало оно исключительно восторг от увиденного.

Q&A

Чем оно лучше Ambilight? У меня получилось 69 независимых зон подсветки, а это, насколько мне известно, много больше чем у philips.

Как можно улучшить? Взять диоды мощнее, например такие http://www.aliexpress.com/item/12mm-WS2811-as-WS2801-led-pixel-module-IP68-waterproof-DC5V-full-color-RGB-50pcs-a-string/1022672558.html?s=p

дополнительно наклеить ленту спереди и закрыть рамкой светорассеивающей и получить аналог Philips Aurea. Также я заметил, что диоды в моем случае используются неэффективно, было бы гораздо лучше развернуть их немного в стороны от монитора, направляя световой поток.

Как использовать данную подсветку с android? Вот тут http://youtu.be/3otxXST1d50 парень дает ссылку на свой скрипт для XBMC под андроид. Возможны и другие варианты о которых я не знаю.

Работает ли она с играми? Да работает, но не со всеми. И необходимо отключать все оверлеи (steam, msi afterburner). Есть информация, что программа Ambibox справляется с играми лучше, но у меня она не заработала.

Что еще можно сделать с данной лентой? Можно собрать светодиодную матрицу (дисплей) и транслировать на нее gif с помощью программы glediator, скетч для arduino можно найти на сайте программы.

Внимание! Чем больше зон подсветки, тем больше нагрузка на процессор компьютера. На тестовой сборке на 240 диодов, зависала ардуино.

Обновление:

Замечательные новости! Проблем с производительностью больше нет! Я попробовал восхитительную и бесплатную программу Ambibox www.ambibox.ru/
и вот результаты тестирования производительности на планшете с intel baytrail

как видите даже планшет свободно тянет подсветку с 300 диодами и скорость обновления больше 40fps!
У неё есть плагин для xbmc.
Также заявлена хорошая совместимость с играми, правда через платную playclaw.

К сожалению протестировать работу подсветки на андроид так и не смог, потому что ни у одного моего устройства нет драйверов на ардуину в ядре.

Обновление 21.11.14г.

Настройка Ambibox

Я окончательно перешел c Призматик на Ambibox и сейчас расскажу вам как настроить вашу подсветку на работу с ней.

Скачиваем последнюю версию программы отсюда www.ambibox.ru/ru/index.php/%D0%A1%D0%BA%D0%B0%D1%87%D0%B0%D1%82%D1%8C_AmbiBox

или отсюда yadi.sk/d/wW1K0eO1dMXeg

и устанавливаем её. В самом конце процесса установки появится вот такое окошко

Выбираем «Adalight» и процесс установки закончен. После установки запустите программу, в трее рядом с часами появится цветной квадратик, нажмите на него два раза, откроется окно настроек. Язык программы можно поменять в настрйках программы, а основные настройки подсветки находятся здесь

А теперь внимание! Вот почему я не смог в первый раз настроить программу? Да потому что настроек-то и нет нигде. Но оказалось, что они есть, но не влезли в окно, поэтому растягиваем за правый нижний край окно и жмем кнопку «Больше настроек»

И в появившихся настройках выбираем порт нашей ардуинки и количество диодов. Программа может перезапуститься при выборе порта. Здесь же можно выбрать режим работы для текущего профиля, и метод захвата, в играх выбирать их игровой режим с playclaw, а для кино режим windows 8 (самый быстрый, по моим ощущениям).
При включенных дополнительных настройках жмите кнопку «Показать зоны захвата», появятся цветные квадратики по периметру и дополнительные кнопки в меню, нажимаем «Мастер настройки зон».

В этом конфигураторе очень удобно настраивать большое количество зон, можно выбрать количество сторон с подсветкой, количество диодов по вертикали и горизонтали, задать смещение, выбрать формат области для захвата, размер выреза на нижней грани под подставку, монитор с которого производить захват, и даже формат 3d изображения (если вы выводите 3d сигнал на тв в формате side-by-side или over-under). Настроив, жмите «Применить», затем в главном меню сохраните настройки. Настройки для моей системы на скриншоте.

Все! На этом основная настройка программы закончена, но в этой программе еще ОЧЕНЬ большое количество настроек! Вы можете настроить подсветку регулируя цветовые каналы по отдельности для каждого диода, настроить сглаживание, гамму, динамику, и прочее… Можете создать отдельные профили для широкоформатного кино и переключаться на него сочетанием клавиш или автоматически при открытии программы, и даже включать по открытию винампа режим цветомузыки! Экспериментируйте!

Обновление 22.11.14г.

Настройка на android

Всю ночь пытался запустить подсветку на андроид… забегая вперед скажу, что итог изысканий: -1 ардуина мега, но какие-то результаты все-таки есть: выяснилось, что моя мега абсолютно не хочет стыковаться с лентой, ни на одном пине, ни с одним скетчем, и с программами на windows тоже, а в итоге под утро, основательно «клюя носом» спалил ее по глупости. Но при том что лентой она не могла управлять, все остальное работало нормально данные получались, программами подсветка определялась, именно поэтому я не могу с полной уверенностью утверждать, что подсветка работает.

Как я уже писал в комментариях, драйверов на ардуино нано, а точнее на чип ft232r в ядре моих андроид устройств нет, поэтому сняв с другого проекта «Мегу» и убедившись что мой смартфон корректно её определяет и подмонтировывает ее как ttyACM0, приступил к экспериментам. И да, нам потребуется root.

Для начала я скачал последнюю стабильную версию xbmc для android из этой темы и установил её.

Затем скачал скрипт у этого парня youtu.be/3otxXST1d50
к нему потребовался еще модуль libboblight.so, его я нашел в гугле, качал, кажется, отсюда fi.archive.ubuntu.com/xbmc/build-deps/addon-deps/binaries/libboblight/android/

Откройте XBMC и зайдите в настройки -> Аддоны и установите аддон под названием boblight с официального репозитория, затем закройте XBMC

Файловым менеджером откройте папку Android/data/org.xbmc.xbmc/files/.xbmc/addons и замените папку script.xbmc.boblight папкой, которую мы взяли с ютюба. (Эту процедуру я произвел потому что не был уверен, что скрипт установится правильно, если я просто закину скачанную папку).

Файл libboblight.so кидаем в /system/lib/ и для верности я закинул его еще и в Android/data/org.xbmc.xbmc/files/.xbmc/addons/script.xbmc.boblight/resources/lib/

После запуска XBMC скрипт перестал выдавать ошибку (как когда я запускал его без подключенной ардуины), определил мою подсветку и судя по диодикам на rx/tx начал работать как и положено, но как я уже писал сама лента у меня так и не засветилась.

Конфигурируется этот скрипт в файле hyperion.config.json в папке скрипта, править его можно конфигуратором HyperCon.jar вот отсюда github.com/tvdzwan/hyperion/wiki/configuration

Дополнительная информация от пользователя andryvlad:

Для тех, кому нужно под Андроид — заработало с платой Arduino Uno R3. Проверял на TV-Box с процессором Amlogic AML8726-M6(MX), Android 4.2.2, Kodi 14.2 Helix с плагином Boblight. Один нюанс — ардуина должна быть собрана по оригинальной схеме (с ATmega16U2 в качестве USB-Com) — она определяется в Андроиде как ttyACM0 (брал такую). Arduino Nano (с FT232RL) увы, не определяется. В утилите HyperCon.jar в первой вкладке прописываем:
Device Type: Adalight
Output: /dev/ttyACM0
Baudrate: 115200
ну и указываем расположение и количество светодиодов (при заливке скетча в ардуино нужно прописать такое же их количество), остальные параметры не трогал. Сформированный файл hyperion.config.json закидываем в папку скрипта. В самом плагине Boblight ничего не настраивал.
Теперь при запуске Kodi появляется сообщение, что плагин подключен и лента мигает по очереди тремя цветами (это типа тест такой, отключается в настройках Boblight). Включаем фильм, наслаждаемся! )

P.S. по прошествии нескольких дней могу сказать, что для монитора плотность в 60 диодов на метр избыточна: слишком большая яркость и мелкие движения света немного утомляют. В настройках программы снизил яркость до минимума, поднял сглаживание и снизил динамику. Все-таки это фоновая подсветка а не продолжение монитора. С большого расстояния таких проблем нет и подсветка не мешает.
По поводу подсветки в играх: насколько я понял для подсветки в играх достаточно демо версии Playclaw 5, кроме окошка при запуске пока никаких ограничений на подсветку не увидел

Пользователь ventura тоже поделился видео со своей системой

Пользователь chaloc прислал фото своего монитора с лентой ws2812b

Пользователь fp777 разместил фото и видео своей подсветки, в которой вместо ленты используются большие светодиоды (если будете повторять его систему, то диоды нужно развернуть, чтобы световой поток был направлен в сторону стены)

Пользователь drawde опубликовал видео со своей подсветкой

110 диодов WS2812B + ARUINO Nano + AmbiBox 2.1.7.
Играет Foobar а картинку на 50″ телевизор выдает плагин MilkDrop2…

WS2811+Arduino nano, установлено на Samsung 40″ 81зона

112 диодов на 27″ монике…

— 120 пикселей на 29″ телике (2 метра ровно),
— ленту брал с защитой IP65 (отличный вариант).
— arduino nano на Ch440

Низ не стал делать. Телек 55 дюймов.

Собрал уже давно, когда ещё не было этой темы, ох и помучился тогда разыскивая информацию )))Отличная статья и здесь есть новый скетч убирающий глюк с мерцанием диодов, у себя борол с помощью Watchdog ) вот мой результат.

Сделал уже давно, использую в течение года — всё стабильно работает с Amnibox, метр ленты ровно на 3 стороны пошёл.

crazyrock прислал очень красивое фото своего монитора

Поставил, получилось 118 диодов. Автор красавчик!
Использовал эти лоты, питание от блока системника
aliexpress.com/item/10-Pair-3pin-JST-Connector-Male-Female-Cable-Wire-for-WS2811-WS2812B-RGB-LED-Strip/32225174103.html
aliexpress.com/item/FREE-SHIPPING-2PCS-1pcs-Nano-3-0-ATmega328-Mini-USB-Board-1pcs-USB-Cable/1040679060.html
aliexpress.com/item/DC5V-4M-240-leds-60-pixel-m-white-PCB-WS2812B-WS2811-IC-WS2812-Digital-5050-RGB/2047744497.html

Монитор 20″, Windows 8, питание от БП системного блока, лента в изоляции

вот что у меня получилось. на углах ленту сгибал, питание не дублировал, думаю и не надо. 60′ панель, получилось 118 диодов и зон, внизу вырез для подставки. использовал скетч из коментов, т.к. скетч тс мерцает.

AVR ATmega32U4 — 1 pcs (~$3)
LED-strip ws2812b — 100 pcs (~$9)
PSU Xiaomi 5V 10W — 1 pcs
LCD Acer 24″ — 1 pcs
Software — Ambibox

Себестоимость без имевшихся в наличии блока питания и монитора составила 12 баксов.

Снято на смарт с руки в условиях когда монитор стоит на кронштейне в 15 см от тюля белого цвета.

ТС спасибо за подробный обзор, т.к. в гайде у adafruit некоторые нюансы были не указаны.
Ленту соединял уголками на 3 пина, очень удобно.
Питание + конденсатор на 1000мкФ 6.3v подключал через коннектор, опять таки очень удобно.
Аккуратно подключив все провода и припаяв резистор на 470ом — Arduino nano поместил в «яйцо» от киндер сюрприза.

Телевизор пользователя Tauntik

Я сделал себе для 55″ из ленты 60 диодов на метр, вышло 233 диода (около 4 метров)

Вы тоже можете присылать свои видео и фото, я с удовольствием добавлю их в обзор

Работа с Arduino — Turtlebro Инструкция

На плате размещен микроконтроллер ATMega 2560 с обвязкой, индентичной таковой на плате Arduino Mega. Контроллер поставляется с прошитым бутлоадером Arduino. Таким образом, микроконтроллер полностью готов к запуску скетчей Arduino IDE и работе со стандартными шилдами для Ардуино.

Для работы с МК необходимо скачать и запустить Arduino IDE с сайта arduino.cc. В настройках IDE выбрать плату Arduino Mega 2560.

Для работы с Arduino через ROS необходимо установить библиотеку ros_lib <ros.h>.

Скачать библиотеку можно здесь: https://yadi.sk/d/BcI1126boKkf-A​

Вам необходимо распаковать архив, зайти в распакованную директорию и внутри нее должна находиться папка с названием ros_lib. Она должна содержать большое количество файлов, необходимых для компиляции программ содержащих вызовы <ros.h>. После этого необходимо скопировать папку ros_lib в папку libraries, которая находится внутри той директории, куда Arduino IDE сохраняет новые скетчи. Там же должны находиться и те библиотеки, которые вы загружали стандартным способом — через менеджер библиотек Arduino IDE https://www.arduino.cc/en/guide/libraries​

Но если вы используете кастомные сообщения или у вас появляются ошибки при сборке скетчей, вам необходимо «пересобрать» библиотеку ros_lib самостоятельно с помощью команды (выполнив ее на роботе)

rosrun rosserial_arduino make_libraries.py .

Вызванная утилита rosserial_arduino соберет новую библиотеку на основе настроек ROS вашего робота и положит ее в корневую директорию пользователя /home/pi/. Дальше вам надо переписать ros_lib с робота на ваш компьютер и поместить его в директорию библиотек Arduino в соответствии с инструкцией по установке библиотек для Arduino IDE.

Arduino Mega подключена к Raspberry через порт Serial1. Со стороны ROS запущен сервис rosserial который организует взаимодействие МК и ROS.

Для подключения к ROS со стороны Arduino необходимо инициализировать библиотеку ros_lib <ros.h> отвечающую за коммуникацию между Arduino и ROS, указав параметры Serial1 и скорость 115200, как показано ниже.

#include <ros.h>
​
class NewHardware : public ArduinoHardware
{
  public:
  NewHardware():ArduinoHardware(&Serial1, 115200){};
};
​
ros::NodeHandle_<NewHardware>  nh;

Примеры можно посмотреть в официальной документации rosserial http://wiki.ros.org/rosserial_arduino/Tutorials​

В передней части системной платы робота расположены две кнопки, подключенные к ножкам D24 и D23 МК Arduino и два переключателя, подключенные соответственно к D22 и D25. При нажатии кнопки или переключателя на пине Arduino будет сингал HIGH Для чтения значения необходимо использовать Arduino функцию digitalRead(pin)

С левой стороны системной платы находятся пины D44 D45 D46, которые можно использовать для подключения сервомашинок.

ВНИМАНИЕ: на сервомашинки подается напряжение 5В от отдельного источника питания! Ни в коем случае нельзя соединять пины питания сервомашинок с пинами питания, выведенными на колодку Ардуино.

Перед лидаром расположены 4 светодиода, подключенные к пинам D26, D27, D28, D29.

Внимание! Для прямого общения с Arduino необходимо соединить usb-порт Raspberry и microusb порт контроллера кабелем.

В некоторых случаях необходимо получать данные от встроенного микроконтроллера без применения ROS. Для этого можно применять консольные утилиты типа minicom (https://linux.die.net/man/1/minicom). Для чтения данных от ардуины можно применить следующую команду:

minicom -b 9600 -o -D /dev/serial/by-id/usb-Silicon_Labs_CP2102_USB_to_UART_Bridge_Controller_0001-if00-port0

для завершения чтения следует нажать Ctrl-A и затем X. Скорость и параметры подключения следует указать такими же, как при инициализации Serial в скетче Arduino.

Еще одна возможность для получения данных от Arduino это применени библиотеки Serial языка Python https://pyserial.readthedocs.io/en/latest/shortintro.html​

Пример простого скрипта для чения данных от Arduino:

#!/usr/bin/env python3
​
import serial
if __name__ == '__main__':
    ser = serial.Serial('/dev/serial/by-id/usb-Silicon_Labs_CP2102_USB_to_UART_Bridge_Controller_0001-if00-port0', 9600, timeout=1)
    ser.flush()
    while True:
        if ser.in_waiting > 0:
            line = ser.readline().decode('utf-8').rstrip()
            print(line)

Под платой расположено 24 RGB светодиода модели WS2812. https://cdn-shop.adafruit.com/datasheets/WS2812.pdf​

WS2812 — это три RGB-светодиода и микросхема-драйвер для управления этими светодиодами, собранные в одном SMD корпусе. Корпус каждого светодиода имеет 4 вывода: два вывода данных и два вывода питания. Выводы данных предыдущих светодиодов соединены со входами следующих, создавая цепочку светодиодов, управляемых через один пин микроконтроллера.

Лента подключена к пину D30 встроенного контроллера Аrduino. Число светодиодов — 24. Для управления светодиодами мы рекомендуем использовать библиотеку FastLed. https://github.com/FastLED/FastLED​

Пример управления светодиодной лентой из Аrduino-скетча: https://randomnerdtutorials.com/guide-for-ws2812b-addressable-rgb-led-strip-with-arduino/ https://github.com/FastLED/FastLED/tree/master/examples​

Если есть необходимость удаленно (без доступа к роботу) обновить прошивку Arduino, то это возможно сделать имея только удаленный доступ.

Подготовить скетч к загрузке

1. В Arduino IDE выбрать МК Arduino/Genuino Mega or Mega 2560

2. Скомпилировать программу (кнопка Проверить)

3. В меню выбрать Скетч→Экспорт Бинарного файла

4. В директории где находиться файл скетча, будут созданы два файла с бинарными данными вида (sketch_mar24a.ino.mega.hex sketch_mar24a.ino.with_bootloader.mega.hex)

5. Мы должны использовать файл sketch_mar24a.ino.mega.hex

Загрузить бинарный файл на Arduino:

1. Скопировать файлы .hex на робота, например командой linux scp

2. На роботе выполнить команду «прошивки» платы Arduino

avrdude -v -v -p atmega2560 -c wiring -P /dev/serial/by-id/usb-Silicon_Labs_CP2102_USB_to_UART_Bridge_Controller_0001-if00-port0 -b 115200 -D -U flash:w:sketch_mar24a.ino.mega.hex:i

Где sketch_mar24a.ino.mega.hex имя файла с прошивкой. Для возможности удаленной прошивки платы, необходимо чтобы Arduino разъем на плате Turtlebro был подключен к RaspberryPi через Micro-USB.

Wi-Fi LED контроллер — Hi-Lab.ru

Задача

Создание контроллера, управляющего индивидуально-адресуемой светодиодной лентой на умных светодиодах WS2812B, известных также как Neopixel. Поддержка множества одиночных и групповых эффектов, управление контроллером как при помощи GET запросов по сети, так и через веб-интерфейс, работа по Wi-Fi. Возможность интеграции с оборудованием умного дома.

Оборудование

• Модуль ESP8266 (WeMos D1 mini)
• Arduino Pro Mini 3,3 В
• Светодиодная лента на светодиодах WS2812B

Светодиодные эффекты

Лента на умных светодиодах WS2812B это не обычная светодиодная лента, которая светится одним цветом или может просто менять цвет своего свечения, это нечто большее. Благодаря индивидуальной адресации каждого светодиода, лена способна создавать удивительно красивые динамические эффекты. Это трудно описать словами — это нужно просто видеть.

Кроме того, светодиоды могут располагаться не линейно, а полностью заполнять какое-нибудь пространство, например нишу в стене и в этом случае можно создавать разноцветные световые картины.

В данном проекте система поддерживает несколько десятков очень красивых эффектов — этого достаточно для любого разумного применения, но при желании можно добавить и новые эффекты.

Поддержка библиотек

В данном проекте «из коробки» поддерживаются две библиотеки эффектов — Neopixel и FastLED. Этого уже более чем достаточно — каждая содержит десятки эффектов и возможность модификации их и добавления новых. Опять же, при желании можно подключить и другие библиотеки.

Список эффектов

Здесь приведён список эффектов, поддерживаемых системой. Названия соответствуют стандартным названиям эффектов в используемых библиотеках. Если в названии эффекта присутствует пометка «all», это значит, что это не одиночный эффект, а множество эффектов, объединённых в одну последовательность и плавно перетекающих один в другой.

1. StrandTest (all)
2. ColorWipes
3. TheaterChases
4. Rainbow
5. RainbowCycle
6. theaterChaseRainbow
7. RGBWstrandTest (all)
8. RGBWcolorWipes
9. RGBWwhiteOverRainbow
10. RGBWpulseWhite
11. RGBWrainbowFade2White
12. colorPalette (all)
13. RainbowColors_p / LINEARBLEND
14. RainbowStripeColors_p / NOBLEND
15. RainbowStripeColors_p / LINEARBLEND
16. SetupPurpleAndGreenPalette
17. SetupTotallyRandomPalette
18. SetupBlackAndWhiteStripedPalette
19. SetupBlackAndWhiteStripedPalette
20. CloudColors_p / LINEARBLEND
21. PartyColors_p / LINEARBLEND
22. myRedWhiteBluePalette_p / NOBLEND
23. myRedWhiteBluePalette_p / LINEARBLEND
24. colorTemperature
25. cylon
26. demoReel100 (all)
27. demoReel100 / gPatterns[0]
28. demoReel100 / gPatterns[1]
29. demoReel100 / gPatterns[2]
30. demoReel100 / gPatterns[3]
31. demoReel100 / gPatterns[4]
32. demoReel100 / gPatterns[5]
33. fire2012WithPalette
34. FirstLight

Конфигурация

В данном проекте применены два контроллера: основной управляющий на ESP8266 (конкретно WeMos D1 mini, но это может быть почти любой другой из семейства ESP8266) и дополнительный на Arduino Pro Mini для управления непосредственно светодиодной лентой. Такое решение применено для разгрузки основного контроллера и обеспечения плавной работы эффектов.

Примечание. Некоторые эффекты требуют постоянной работы контроллера и при малейших задержках эффекты начинают дёргаться и «замораживаться», что совершенно неприемлемо

В тандемном режиме система работает прекрасно — все эффекты идут абсолютно плавно и веб-сервер тоже не отвлекается на стороннюю работу и может спокойно выполнять свои функции.

Управление эффектами

Управлять эффектами можно двумя способами: либо из веб-интерфейса, либо через сеть, посылая GET запросы на AMS сервер. Это позволяет интегрировать контроллер в любую систему домашней или промышленной автоматизации. Любое ваше оборудование может с лёгкостью управлять работой эффектов и по сети и через Wi-Fi.

Управление по сети

Управление контроллером по сети производится при помощи посылки простых GET запросов. Просто указывается номер эффекта и он практически мгновенно включается.

http://IP адрес/?effect=1
http://IP адрес/?effect=2
http://IP адрес/?effect=3

Для остановки работающего эффекта и выключения ленты посылается GET запрос вида:

http://IP адрес/?effect=0

Для того, чтобы узнать какой эффект работает в данный момент, нужно послать запрос вида:

http://IP адрес/?status

и контроллер ответит:

Status:
effect: 1

где «1» — это номер текущего эффекта. При необходимости этот набор команд можно дополнить любыми другими нужными командами.

Управление через веб-интерфейс

Управлять эффектами из веб-интерфейса можно, просто выбирая из выпадающего списка нужный эффект и нажимая кнопку «Включить». Рядом крупно пишется название текущего эффекта.

Различные эффекты могут применяться просто для красоты или для индикации каких-либо параметров, например, температуры, охранных функций и т. п. в вашем умном доме, офисе, для рекламы или уличной иллюминации

Реализованные функции

• Управление умными светодиодами WS2812B (Neopixel)
• Поддержка десятков одиночных и групповых эффектов
• Поддержка разных библиотек эффектов
• Управление контроллером по сети
• Управление контроллером через веб-интерфейс
• Беспроводная работа через Wi-Fi
• Выдача статуса устройства по запросу
• Возможность интеграции с оборудованием умного дома

подключение, управление через ардуино, советы

Если вы житель крупного мегаполиса, то наверняка замечали, как торговые комплексы или бизнес-центры по ночам сверкают подобно телевизору. По ним бегают разноцветные змейки, фигурки, а иногда происходят целые микро-сюжеты. Красочная иллюминация зданий (или архитектурная подсветка) возможна благодаря адресной светодиодной ленте. О ней и пойдет речь в данной статье.

Что это

В отличие от обычной led ленты в адресной каждый светодиод или участок цепи управляется отдельно. Регулирование такой подсветки идет с пульта управления или через запрограммированную плату Arduino.

  cd ~ / Documents / Arduino / библиотеки
git clone https://github.com/FastLED/FastLED.git