کنترل ماژول ال ای دی نئوپیکسل توسط ماژول روتاری انکودر و برد آردوینو

تا امروز آموزش های متفاوتی با ماژول ال ای دی نئوپیکسل منتشر شده است. از جمله کنترل آن بوسیله وب‌سرور که چند هفته پیش منتشر شد. در کل ماژول ال ای دی Neopixel قابلیت‌های زیاد و جذابی دارند. با یک پایه از میکروکنترلر امکان تولید چند میلیون نور مختلف را دارند. در این آموزش قصد داریم با کمک ماژول روتاری انکودر و برد آردوینو وضعیت ال ای دی نئوپیکسل را با توجه به رنگ های مورد نیاز تغییر دهیم. به این صورت که با تغییر زاویه روتاری انکودر در هر پله وضعیت ال ای دی نئوپیکسل نیز تغییر خواهد کرد. در ادامه این آموزش با مرجع تخصصی آردوینو به زبان فارسی، دیجی اسپارک همراه باشید.

ماژول روتاری انکودر

ماژول ال ای دی نئوپیکسل

در پروژه کنترل ال ای دی نئوپیکسل با مشخص کردن مقادیر R ,G و B در کد پروژه، با حرکت هر پله از ماژول روتاری انکودر وضعیت نئوپیکسل تغییر خواهد کرد. به این صورت که هر پله از انکودر نمایانگر یک case در کد پروژه است. هر case مقادیر مشخصی با خود به همراه دارد، که با تغییر وضعیت انکودر نمایش داده می شود. به تصویر زیر دقت کنید.

وسایل مورد نیاز

ماژول روتاری انکودر Rotary Encoder

برد آردوینو نانو Arduino Nano

حلقه ال ای دی نئوپیکسل

شماتیک و اتصالات

ابتدا اتصالات مربوط به ماژول انکودر و همچنین ماژول نئوپیکسل را برقرار کنید. پین های ۲ و  در آردوینو به S1 , S2 در روتاری انکودر متصل می‌شوند همچنین پین ۴ در آردوینو به ورودی مربوط به سوویچ روتاری متصل می‌شود در ادامه پین ۶ در آردوینو به ورودی دیتای نئوپیکسل متصل می‌شود، همچنین هردو ماژول از ۵ولت تغذیه می‌کنند.

• اتصالات ماژول روتاری انکودر و آردوینو.

• اتصالات ماژول حلقه نئوپیکسل و آردوینو.

شماتیک اتصالات مربوط به آموزش کنترل ال ای دی نئوپیکسل با روتاری انکودر و آردوینو

راه‌اندازی و کدنویسی

در این مرحله بعد از برقراری اتصالات، نوبت به کدهای این پروژه خواهد رسید. مرحله به مرحله بخش های مختلف کد را یک بار با هم مرور خواهیم کرد. ابتدا کتابخانه های مورد نیاز برای راه‌اندازی ماژول نئوپیکسل را فراخوانی خواهیم کرد.

#include <Adafruit_NeoPixel.h>

در این بخش سه متغیر برای سه رنگ اصلی موجود در نئوپیکسل ایجاد می‌کنیم.

int R = 0; int G = 0; int B = 0; 

همچنین این سه متغیر مربوط به ماژول روتاری می باشد که پین های مربوط به هر پایه را مشخص کرده‌ایم.

const int buttonPin = 4;
const int PinA = 2; 
const int PinB = 3;

در این قسمت جدا از void loop و void setup یک void دیگر ایجاد کرده ایم که مربوط به اینتراپت است.

void time ()  {
  static unsigned long lastInterruptTime = 0;
  unsigned long interruptTime = millis();

  if (interruptTime - lastInterruptTime > 20) {
    if (digitalRead(PinB) == LOW)
    {
      virtualPosition-- ; 
    }
    else {
      virtualPosition++ ; 
    }

    lastInterruptTime = interruptTime;
  }
}

در نهایت این بخش مربوط به حالات موجود برای نئوپیکسل است، که با توجه به نیاز می‌توانید در آن‌ها تغییر ایجاد کنید.

    case 6:  R = 255; G = 0;   B = 0;    break;
    case 7:  R = 255; G = 0;   B = 51;   break;
    case 8:  R = 255; G = 0;   B = 102;  break;
    case 9:  R = 255; G = 0;   B = 153;  break;
    case 10: R = 255; G = 0;   B = 204;  break;
    case 11: R = 255; G = 0;   B = 255;  break;
    case 12: R = 204; G = 0;   B = 255;  break;
    case 13: R = 153; G = 0;   B = 255;  break;
    case 14: R = 102; G = 0;   B = 255;  break;
    case 15: R = 51;  G = 0;   B = 255;  break;
    case 16: R = 0;   G = 0;   B = 255;  break;
    case 17: R = 0;   G = 51;  B = 255;  break;
    case 18: R = 0;   G = 102; B = 255;  break;
    case 19: R = 0;   G = 153; B = 255;  break;
    case 20: R = 0;   G = 204; B = 255;  break;
    case 21: R = 0;   G = 255; B = 255;  break;
    case 22: R = 0;   G = 255; B = 204;  break;
    case 23: R = 0;   G = 255; B = 153;  break;
    case 24: R = 0;   G = 255; B = 102;  break;
    case 25: R = 0;   G = 255; B = 51;   break;
    case 26: R = 0;   G = 255; B = 0;    break;
    case 27: R = 51;  G = 255; B = 0;    break;
    case 28: R = 102; G = 255; B = 0;    break;
    case 29: R = 153; G = 255; B = 0;    break;
    case 30: R = 204; G = 255; B = 0;    break;
    case 31: R = 255; G = 255; B = 0;    break;
    case 32: R = 255; G = 204; B = 0;    break;
    case 33: R = 255; G = 153; B = 0;    break;
    case 34: R = 255; G = 102; B = 0;    break;
    case 35: R = 255; G = 51;  B = 0;    break;
    case 36: R = 255; G = 0;   B = 0;    break;

کد کامل پروژه کنترل ال ای دی نئوپیکسل با روتاری انکودر و آردوینو

#include <Adafruit_NeoPixel.h>  
#ifdef __AVR__
  #include <avr/power.h>
#endif
#define PIN 6
Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel(130, 6, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

int R = 0; int G = 0; int B = 0; 
int OldLamp;

#define BUTTON_PIN   4    

const int buttonPin = 4;
const int PinA = 2; 
const int PinB = 3;  

int lastCount = 0;

volatile int virtualPosition = 365;

int pos = 0;

bool oldState = HIGH;
int showType = 0;


void time ()  {
  static unsigned long lastInterruptTime = 0;
  unsigned long interruptTime = millis();

  if (interruptTime - lastInterruptTime > 20) {
    if (digitalRead(PinB) == LOW)
    {
      virtualPosition-- ; 
    }
    else {
      virtualPosition++ ; 
    }

    lastInterruptTime = interruptTime;
  }
}


void setup() {  
  pinMode(BUTTON_PIN, INPUT_PULLUP);

  Serial.begin(9600);

  pinMode(PinA, INPUT);
  pinMode(PinB, INPUT);

  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(PinA), time, LOW);

  Serial.println("Start");
  strip.begin();
    strip.setBrightness(120);
}


boolean checkPos(){

  if (virtualPosition != lastCount) {

    lastCount = virtualPosition ;
  
    pos = abs(virtualPosition % 36);

    Serial.println(pos);
    return true;
  }
  return false;
}


void loop() {

  bool newState = digitalRead(BUTTON_PIN);

  if (newState == LOW && oldState == HIGH) {
    delay(20);
    newState = digitalRead(BUTTON_PIN);
    if (newState == LOW) {
      showType++;
      if (showType > 1)
        showType=0;
    }
  }

  oldState = newState;
  
 if (showType == 0) {
  for (int i = 0; i < strip.numPixels(); i++)
  {
    strip.setPixelColor(i, 0, 0, 0);
  }
  strip.show();  
}
if (showType == 1) {
  
  checkPos();
  
  switch(pos){
    
    case 0: 
    OldLamp = random(100,200);
    R = 250-OldLamp; G = R-40-OldLamp; B = 40-OldLamp; 
    if(G<0) G=0; if(R<0) R=0; if(B<0) B=0;
    delay(random(100,150));
    break;
    
    case 6:  R = 255; G = 0;   B = 0;    break;
    case 7:  R = 255; G = 0;   B = 51;   break;
    case 8:  R = 255; G = 0;   B = 102;  break;
    case 9:  R = 255; G = 0;   B = 153;  break;
    case 10: R = 255; G = 0;   B = 204;  break;
    case 11: R = 255; G = 0;   B = 255;  break;
    case 12: R = 204; G = 0;   B = 255;  break;
    case 13: R = 153; G = 0;   B = 255;  break;
    case 14: R = 102; G = 0;   B = 255;  break;
    case 15: R = 51;  G = 0;   B = 255;  break;
    case 16: R = 0;   G = 0;   B = 255;  break;
    case 17: R = 0;   G = 51;  B = 255;  break;
    case 18: R = 0;   G = 102; B = 255;  break;
    case 19: R = 0;   G = 153; B = 255;  break;
    case 20: R = 0;   G = 204; B = 255;  break;
    case 21: R = 0;   G = 255; B = 255;  break;
    case 22: R = 0;   G = 255; B = 204;  break;
    case 23: R = 0;   G = 255; B = 153;  break;
    case 24: R = 0;   G = 255; B = 102;  break;
    case 25: R = 0;   G = 255; B = 51;   break;
    case 26: R = 0;   G = 255; B = 0;    break;
    case 27: R = 51;  G = 255; B = 0;    break;
    case 28: R = 102; G = 255; B = 0;    break;
    case 29: R = 153; G = 255; B = 0;    break;
    case 30: R = 204; G = 255; B = 0;    break;
    case 31: R = 255; G = 255; B = 0;    break;
    case 32: R = 255; G = 204; B = 0;    break;
    case 33: R = 255; G = 153; B = 0;    break;
    case 34: R = 255; G = 102; B = 0;    break;
    case 35: R = 255; G = 51;  B = 0;    break;
    case 36: R = 255; G = 0;   B = 0;    break;
    default: R = 0;   G = 0;   B = 0;
  }
  
  for (int i = 0; i < strip.numPixels(); i++)
  {
    strip.setPixelColor(i, R, G, B);
  }
  strip.show();  

} else {
  for (int i = 0; i < strip.numPixels(); i++)
  {
    strip.setPixelColor(i, 0, 0, 0);
  }
  strip.show(); 
  }
}

جمع بندی

در این آموزش با استفاده از ماژول های حلقه نئوپیکسل و روتاری انکودر همچنین برد آردوینو نانو، حالات مختلفی را با نئوپیکسل ایجاد و نمایش دادیم که البته با توجه به نیاز قادر به تغییر حالات های ایجاد شده نیز هستید.

• تنظیمات منوی tools در نرم افزار آردوینو نیز مانند تصویر زیر است.

چنانچه در مراحل راه اندازی و انجام این پروژه با مشکل مواجه شدید، بدون هیچ نگرانی در انتهای همین پست، به صورت ثبت نظر سوالتان را مطرح کنید. من در سریع‌ترین زمان ممکن پاسخ رفع مشکل شما را خواهم داد. همچنین اگر ایرادی در کدها و یا مراحل اجرایی وجود دارند می‌توانید از همین طریق اطلاع رسانی کنید.

در پایان نظرات و پیشنهادات خود را با ما درمیان بگذارید و با اشتراک گذاری این آموزش در شبکه های اجتماعی , از وبسایت دیجی اسپارک حمایت کنید.