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2.7 Striscia LED RGB¶

In questo progetto, esploreremo il mondo affascinante del controllo delle strisce LED WS2812, portando in vita una vivace esposizione di colori. Con la possibilità di controllare individualmente ogni LED della striscia, possiamo creare effetti di illuminazione avvincenti che catturano i sensi.

Inoltre, abbiamo incluso un’emozionante estensione di questo progetto, in cui esploreremo il mondo della casualità. Introducendo colori casuali e implementando un effetto di luce fluente, possiamo creare un’esperienza visiva ipnotica che cattura e incanta.

Componenti Necessari

In questo progetto, abbiamo bisogno dei seguenti componenti.

È sicuramente conveniente acquistare un kit completo, ecco il link:

Nome	OGGETTI IN QUESTO KIT	LINK
ESP32 Starter Kit	320+	ESP32 Starter Kit

Puoi anche acquistarli separatamente dai link qui sotto.

INTRODUZIONE AI COMPONENTI	LINK PER L’ACQUISTO
ESP32 Scheda	ACQUISTA
Estensione Fotocamera ESP32	ACQUISTA
Cavi Jumper	ACQUISTA
Striscia LED RGB WS2812 con 8 LED	ACQUISTA

Schema

Pin Disponibili

Ecco un elenco dei pin disponibili sulla scheda ESP32 per questo progetto.

Pin Disponibili

IO13, IO12, IO14, IO27, IO26, IO25, IO32, IO15, IO2, IO0, IO4, IO5, IO18, IO19, IO21, IO22, IO23

Nota

IO33 non è disponibile per questo progetto.

La striscia LED WS2812 è un tipo di striscia LED che richiede un segnale di modulazione della larghezza di impulso (PWM) preciso. Il segnale PWM ha requisiti precisi sia in termini di tempo che di tensione. Ad esempio, un bit «0» per il WS2812 corrisponde a un impulso di livello alto di circa 0,4 microsecondi, mentre un bit «1» corrisponde a un impulso di livello alto di circa 0,8 microsecondi. Ciò significa che la striscia deve ricevere variazioni di tensione ad alta frequenza.

Tuttavia, con una resistenza pull-up da 4,7K e un condensatore pull-down da 100nf su IO33, si crea un semplice filtro passa-basso. Questo tipo di circuito «leviga» i segnali ad alta frequenza, perché il condensatore ha bisogno di un po” di tempo per caricarsi e scaricarsi quando riceve variazioni di tensione. Pertanto, se il segnale cambia troppo velocemente (cioè è ad alta frequenza), il condensatore non sarà in grado di tenere il passo. Questo si traduce in un segnale di uscita sfocato e non riconoscibile dalla striscia.

Cablatura

Codice

Nota

Apri il file 2.7_rgb_strip.py situato nel percorso esp32-starter-kit-main\micropython\codes, oppure copia e incolla il codice in Thonny. Successivamente, fai clic su «Esegui lo script corrente» o premi F5 per eseguirlo.
Assicurati di selezionare l’interprete «MicroPython (ESP32).COMxx» nell’angolo in basso a destra.

from machine import Pin
from neopixel import NeoPixel

pin = Pin(14, Pin.OUT)   # imposta un pin in output per pilotare NeoPixels
pixels = NeoPixel(pin, 8)   # crea il driver NeoPixel su un pin per 8 pixel

pixels[0] = [64,154,227]    # imposta il pixel
pixels[1] = [128,0,128]
pixels[2] = [50,150,50]
pixels[3] = [255,30,30]
pixels[4] = [0,128,255]
pixels[5] = [99,199,0]
pixels[6] = [128,128,128]
pixels[7] = [255,100,0]

pixels.write()              # scrivi i dati su tutti i pixel

Scegliamo alcuni colori preferiti e visualizziamoli sulla striscia LED RGB!

Come Funziona?

Nel modulo neopixel, abbiamo integrato le funzioni correlate nella classe NeoPixel.
from neopixel import NeoPixel
Usa la classe NeoPixel dal modulo neopixel per inizializzare l’oggetto pixels, specificando il pin dei dati e il numero di LED.
pixels = NeoPixel(pin, 8) # crea il driver NeoPixel su un pin per 8 pixel

Imposta il colore di ciascun LED e usa il metodo write() per inviare i dati al LED WS2812 per aggiornare la visualizzazione.

pixels[0] = [64,154,227]    # imposta il pixel
pixels[1] = [128,0,128]
pixels[2] = [50,150,50]
pixels[3] = [255,30,30]
pixels[4] = [0,128,255]
pixels[5] = [99,199,0]
pixels[6] = [128,128,128]
pixels[7] = [255,100,0]

pixels.write()              # scrivi i dati su tutti i pixel

Per Saperne di Più

Possiamo generare colori casuali e creare una luce fluente colorata.

Nota

Apri il file 2.7_rgb_strip_random.py situato nel percorso esp32-starter-kit-main\micropython\codes, oppure copia e incolla il codice in Thonny. Successivamente, fai clic su «Esegui lo script corrente» o premi F5 per eseguirlo.
Assicurati di selezionare l’interprete «MicroPython (ESP32).COMxx» nell’angolo in basso a destra.

from machine import Pin
import neopixel
import time
import random

# Imposta il numero di pixel per la luce fluente
num_pixels = 8

# Imposta il pin dei dati per la striscia LED RGB
data_pin = Pin(14, Pin.OUT)

# Inizializza l'oggetto striscia LED RGB
pixels = neopixel.NeoPixel(data_pin, num_pixels)

# Ciclo continuo della luce fluente
while True:
    for i in range(num_pixels):
        # Genera un colore casuale per il pixel corrente
        color = (random.randint(0, 255), random.randint(0, 255), random.randint(0, 255))

        # Accendi il pixel corrente con il colore casuale
        pixels[i] = color

        # Aggiorna la visualizzazione della striscia LED RGB
        pixels.write()

        # Spegni il pixel corrente
        pixels[i] = (0, 0, 0)

        # Attendi un periodo di tempo per controllare la velocità della luce fluente
        time.sleep_ms(100)

Nel ciclo while, utilizziamo un ciclo for per accendere ogni pixel della striscia LED RGB uno per uno.
Prima utilizziamo la funzione random.randint() per generare un colore casuale per il pixel corrente.
Successivamente, accendiamo il pixel corrente con il colore casuale, utilizziamo il metodo write() dell’oggetto NeoPixel per inviare i dati del colore alla striscia LED RGB per aggiornare la visualizzazione.
Infine, spegniamo il pixel corrente impostando il suo colore a (0, 0, 0) e attendiamo un periodo di tempo per controllare la velocità della luce fluente.