Raspberry Pi - NeoPixel LED Strip

Der NeoPixel RGB LED Streifen ist eine Sammlung von LEDs, deren Farbe und Helligkeit individuell angepasst werden können. Diese Anleitung erklärt Ihnen, wie Sie einen Raspberry Pi verwenden, um den NeoPixel RGB LED Streifen zu steuern. Im Detail werden wir lernen:

Wir benötigen nur einen digitalen Pin des Raspberry Pi, um alle LEDs auf dem Streifen zu steuern.

Benötigte Hardware

1×Raspberry Pi 5
1×NeoPixel RGB LED-Streifen
1×1000uF Kondensator
1×470Ω Widerstand
1×5V Netzteil
1×DC-Stromanschluss
1×Jumper Kabel
1×(Empfohlen) Schraubklemmenblock-Shield für Raspberry Pi
1×(Empfohlen) Raspberry Pi Prototyping-Grundplatte & Breadboard-Kit
1×(Empfohlen) HDMI-Touchscreen-Monitor für Raspberry Pi

Oder Sie können die folgenden Kits kaufen:

1×DIYables Sensor-Kit (30 Sensoren/Displays)
1×DIYables Sensor-Kit (18 Sensoren/Displays)
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Über den NeoPixel RGB LED Streifen

Der NeoPixel LED Streifen Pinout

Der NeoPixel RGB LED Streifen hat drei Pins, die angeschlossen werden müssen:

  • GND Pin: Dieser muss mit GND (0V) verbunden werden
  • VCC Pin: Dieser muss mit 5V einer externen Stromversorgung verbunden werden
  • Din Pin: Dies ist der Pin, der das Steuersignal empfängt und sollte mit einem Raspberry Pi Pin verbunden werden.
NeoPixel pinout

※ Notiz:

Die Reihenfolge der Pins kann zwischen verschiedenen Herstellern variieren. Es ist ZWINGEND erforderlich, immer die auf dem LED Streifen aufgedruckten Beschriftungen zu verwenden.

Schaltplan

Raspberry Pi NeoPixel RGB LED strip wiring diagram

Dieses Bild wurde mit Fritzing erstellt. Klicken Sie, um das Bild zu vergrößern.

Um Ihren Verdrahtungsaufbau zu vereinfachen und zu organisieren, empfehlen wir die Verwendung eines Schraubklemmenblock-Shields für Raspberry Pi. Dieses Shield gewährleistet sicherere und besser verwaltbare Verbindungen, wie unten gezeigt:

Raspberry Pi Schraubklemmenblock-Shield

Programmierung für NeoPixel RGB LED Streifen

  • Erstellen Sie ein NeoPixel Objekt.
import time from rpi_ws281x import Adafruit_NeoPixel, Color PIN_NEO_PIXEL = 18 # The GPIO pin that connects to NeoPixel NUM_PIXELS = 30 # The number of LEDs (pixels) on NeoPixel NeoPixel = Adafruit_NeoPixel(NUM_PIXELS, PIN_NEO_PIXEL) # Create NeoPixel object
  • Initialisieren Sie die Bibliothek für NeoPixel.
NeoPixel.begin() # Initialize NeoPixel strip object (REQUIRED)
  • Bestimmen Sie die Farbe jeder einzelnen LED (bekannt als Pixel).
NeoPixel.setPixelColor(pixel, Color(0, 255, 0))
  • Passen Sie die Helligkeit aller Streifen an.
NeoPixel.setBrightness(100); # a value from 0 to 255

※ Notiz:

  • NeoPixel.setBrightness() wird verwendet, um die Helligkeit aller Pixel auf dem LED Streifen anzupassen. Um die Helligkeit für jedes einzelne Pixel zu setzen, können wir die Farbwerte (R,G, B) mit dem gleichen Verhältnis skalieren.
  • Die Werte, die durch NeoPixel.setBrightness() und NeoPixel.setPixelColor() gesetzt werden, werden nur angewendet, wenn NeoPixel.show() ausgeführt wird.

Raspberry Pi Code

Der folgende Code:

  • Ändert jedes Pixel nacheinander zu Grün, mit einer Pause zwischen jedem
  • Schaltet alle Pixel für zwei Sekunden aus
  • Leuchtet alle Pixel gleichzeitig rot für zwei Sekunden
  • Wiederholt den Zyklus unendlich

Schnelle Schritte

  • Stellen Sie sicher, dass Sie Raspbian oder ein anderes Raspberry Pi-kompatibles Betriebssystem auf Ihrem Pi installiert haben.
  • Stellen Sie sicher, dass Ihr Raspberry Pi mit demselben lokalen Netzwerk wie Ihr PC verbunden ist.
  • Stellen Sie sicher, dass Ihr Raspberry Pi mit dem Internet verbunden ist, falls Sie einige Bibliotheken installieren müssen.
  • Wenn Sie den Raspberry Pi zum ersten Mal verwenden, siehe Raspberry Pi einrichten
  • Verbinden Sie Ihren PC über SSH mit dem Raspberry Pi, indem Sie den integrierten SSH-Client unter Linux und macOS oder PuTTY unter Windows verwenden. Siehe PC mit Raspberry Pi über SSH verbinden.
  • Stellen Sie sicher, dass die RPi.GPIO Bibliothek installiert ist. Falls nicht, installieren Sie sie mit folgendem Befehl:
sudo apt-get update sudo apt-get install python3-rpi.gpio
  • Bevor wir den NeoPixel mit einem Raspberry Pi verwenden, müssen wir die SPI-Schnittstelle am Raspberry Pi aktivieren. Aktivieren Sie die SPI-Schnittstelle am Raspberry Pi, indem Sie der Anleitung unter Raspberry Pi - SPI-Schnittstelle aktivieren folgen
  • Installieren Sie die NeoPixel Bibliothek, indem Sie folgenden Befehl ausführen:
sudo pip3 install rpi_ws281x
  • Erstellen Sie eine Python-Script-Datei NeoPixel.py und fügen Sie folgenden Code hinzu:
# Dieser Raspberry Pi Code wurde von newbiely.de entwickelt # Dieser Raspberry Pi Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt. # Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte: # https://newbiely.de/tutorials/raspberry-pi/raspberry-pi-neopixel-led-strip import time from rpi_ws281x import Adafruit_NeoPixel, Color # NeoPixel configuration PIN_NEO_PIXEL = 18 # The GPIO pin that connects to NeoPixel NUM_PIXELS = 30 # The number of LEDs (pixels) on NeoPixel DELAY_INTERVAL = 50 # Delay between each pixel change in milliseconds # Create NeoPixel object NeoPixel = Adafruit_NeoPixel(NUM_PIXELS, PIN_NEO_PIXEL) NeoPixel.begin() # Initialize NeoPixel strip object (REQUIRED) try: while True: # Turn on all pixels to green for pixel in range(NUM_PIXELS): NeoPixel.setPixelColor(pixel, Color(0, 255, 0)) NeoPixel.show() time.sleep(DELAY_INTERVAL / 1000.0) # Turn off all pixels NeoPixel.clear() NeoPixel.show() time.sleep(2) # Turn on all pixels to red for pixel in range(NUM_PIXELS): NeoPixel.setPixelColor(pixel, Color(255, 0, 0)) NeoPixel.show() time.sleep(DELAY_INTERVAL / 1000.0) # Turn off all pixels NeoPixel.clear() NeoPixel.show() time.sleep(2) except KeyboardInterrupt: # Clean up code before exiting the script NeoPixel.clear() NeoPixel.show()
  • Speichern Sie die Datei und führen Sie das Python-Script aus, indem Sie folgenden Befehl im Terminal ausführen:
python3 NeoPixel.py
  • Betrachten Sie den LED-Effekt.

Das Script läuft in einer unendlichen Schleife kontinuierlich weiter, bis Sie Ctrl + C im Terminal drücken.

※ Notiz:

Für komplexere LED-Effekte bieten wir den kostenpflichtigen Programmierservice an

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