Не разбираясь в деталях и без особого труда можно подключить WS2812 панель к esp8266. Да, arduino мы не будем использовать. Программировать все будем в знакомом Arduino IDE.
Светодиодная панель запитывается от 5 вольт. Питание подается на два провода GND и VVC. Третий провод DIN - сигнальный, вешаем его на свободный GPIO на плате ESP8266..
WS2812 весьма прожорливая и может потреблять больше ампера тока. По тому ей нужно подавать внешний источник питания. К стати говоря, ESP8266 требует 3,2 вольта, что несколько добавляет хлопот. Можно использовать плату esp12 - в ней уже есть встроенный стабилизатор тока.
Для удобства работы с ws2812 в среде arduino мы будем использовать последнюю версию библиотеки NeoPixel. Скачаем ее с git репозитория и разместим в папке librales IDE. Запустим Arduino IDE, перейдем в менеджер библиотек.
Найдем в списке neopixel.
Кликаем по ней, затем нажимаем Установка.
Ниже пример скетча, где последовательно выполняются разные эффекты или берем любой из примеров в библиотеке. Далее нужно в скетче поправить GPIO которое будет у вас подключено к DIO вашей ленты/матрицы/кольца на ws2812 и указать количество смонтированных светодиодов.
Ниже представлен пример скетча для esp8266. В нем несколько демо-примеров с различными световыми эффектами. В настройках нужно задать правильный GPIO который соответствует подключенному DIO, прописать количество светодиодов на матрице, которое соответствует вашему. Наша матрица имеет разрешение 8 на 8 точек.
#include <Adafruit_NeoPixel.h>
#define PIN D2
#define NUMPIXELS 64
#define BRIGHTNESS 50
// Parameter 1 = number of pixels in strip
// Parameter 2 = Arduino pin number (most are valid)
// Parameter 3 = pixel type flags, add together as needed:
// NEO_KHZ800 800 KHz bitstream (most NeoPixel products w/WS2812 LEDs)
// NEO_KHZ400 400 KHz (classic 'v1' (not v2) FLORA pixels, WS2811 drivers)
// NEO_GRB Pixels are wired for GRB bitstream (most NeoPixel products)
// NEO_RGB Pixels are wired for RGB bitstream (v1 FLORA pixels, not v2)
// NEO_RGBW Pixels are wired for RGBW bitstream (NeoPixel RGBW products)
Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel(NUMPIXELS, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
int gamma1[] = {
0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1,
1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2,
2, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 5, 5, 5,
5, 6, 6, 6, 6, 7, 7, 7, 7, 8, 8, 8, 9, 9, 9, 10,
10, 10, 11, 11, 11, 12, 12, 13, 13, 13, 14, 14, 15, 15, 16, 16,
17, 17, 18, 18, 19, 19, 20, 20, 21, 21, 22, 22, 23, 24, 24, 25,
25, 26, 27, 27, 28, 29, 29, 30, 31, 32, 32, 33, 34, 35, 35, 36,
37, 38, 39, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 50,
51, 52, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 66, 67, 68,
69, 70, 72, 73, 74, 75, 77, 78, 79, 81, 82, 83, 85, 86, 87, 89,
90, 92, 93, 95, 96, 98, 99,101,102,104,105,107,109,110,112,114,
115,117,119,120,122,124,126,127,129,131,133,135,137,138,140,142,
144,146,148,150,152,154,156,158,160,162,164,167,169,171,173,175,
177,180,182,184,186,189,191,193,196,198,200,203,205,208,210,213,
215,218,220,223,225,228,231,233,236,239,241,244,247,249,252,255 };
int delayval = 50;
int r,g,b,j = 0;
void setup() {
strip.begin(); // This initializes the NeoPixel library.
}
void loop() {
// For a set of Neostrip the first NeoPixel is 0, second is 1, all the way up to the count of strip minus one.
if (j == 1) {
r = 0;
g = 150;
b = 0;
} else if (j == 2) {
r = 150;
g = 0;
b = 0;
} else {
r = 0;
g = 0;
b = 150;
j = 0;
}
j++;
for(int i=0;i<NUMPIXELS;i++){
// strip.Color takes RGB values, from 0,0,0 up to 255,255,255
strip.setPixelColor(i, strip.Color(r,g,b)); // Moderately bright green color.
strip.show(); // This sends the updated pixel color to the hardware.
delay(delayval); // Delay for a period of time (in milliseconds).
}
rainbowCycle(2);
colorWipe(strip.Color(0, 0, 0), 50); // Black/off
colorWipe(strip.Color(255, 0, 0), 50); // Red
colorWipe(strip.Color(0, 255, 0), 50); // Green
colorWipe(strip.Color(0, 0, 255), 50); // Blue
theaterChase(strip.Color(127, 127, 127), 50); // White
theaterChase(strip.Color(127, 0, 0), 50); // Red
theaterChase(strip.Color( 0, 0, 127), 50); // Blue
rainbow(20);
theaterChaseRainbow(50);
whiteOverRainbow(20,75,8);
pulseWhite(5);
fullWhite();
delay(100);
rainbowFade2White(3,3,1);
}
// Input a value 0 to 255 to get a color value.
// The colours are a transition r - g - b - back to r.
uint32_t Wheel(byte WheelPos) {
if(WheelPos < 85) {
return strip.Color(WheelPos * 3, 255 - WheelPos * 3, 0);
} else if(WheelPos < 170) {
WheelPos -= 85;
return strip.Color(255 - WheelPos * 3, 0, WheelPos * 3);
} else {
WheelPos -= 170;
return strip.Color(0, WheelPos * 3, 255 - WheelPos * 3);
}
}
// Fill the dots one after the other with a color
void colorWipe(uint32_t c, uint8_t wait) {
for(uint16_t i=0; i<strip.numPixels(); i++) {
strip.setPixelColor(i, c);
strip.show();
delay(wait);
}
}
void rainbow(uint8_t wait) {
uint16_t i, j;
for(j=0; j<256; j++) {
for(i=0; i<strip.numPixels(); i++) {
strip.setPixelColor(i, Wheel((i+j) & 255));
}
strip.show();
delay(wait);
}
}
// Slightly different, this makes the rainbow equally distributed throughout
void rainbowCycle(uint8_t wait) {
uint16_t i, j;
for(j=0; j<256*5; j++) { // 5 cycles of all colors on wheel
for(i=0; i< strip.numPixels(); i++) {
strip.setPixelColor(i, Wheel(((i * 256 / strip.numPixels()) + j) & 255));
}
strip.show();
delay(wait);
}
}
//Theatre-style crawling lights.
void theaterChase(uint32_t c, uint8_t wait) {
for (int j=0; j<10; j++) { //do 10 cycles of chasing
for (int q=0; q < 3; q++) {
for (int i=0; i < strip.numPixels(); i=i+3) {
strip.setPixelColor(i+q, c); //turn every third pixel on
}
strip.show();
delay(wait);
for (int i=0; i < strip.numPixels(); i=i+3) {
strip.setPixelColor(i+q, 0); //turn every third pixel off
}
}
}
}
//Theatre-style crawling lights with rainbow effect
void theaterChaseRainbow(uint8_t wait) {
for (int j=0; j < 256; j++) { // cycle all 256 colors in the wheel
for (int q=0; q < 3; q++) {
for (int i=0; i < strip.numPixels(); i=i+3) {
strip.setPixelColor(i+q, Wheel( (i+j) % 255)); //turn every third pixel on
}
strip.show();
delay(wait);
for (int i=0; i < strip.numPixels(); i=i+3) {
strip.setPixelColor(i+q, 0); //turn every third pixel off
}
}
}
}
void pulseWhite(uint8_t wait) {
for(int j = 0; j < 256 ; j++){
for(uint16_t i=0; i<strip.numPixels(); i++) {
strip.setPixelColor(i, strip.Color(0,0,0, gamma1[j] ) );
}
delay(wait);
strip.show();
}
for(int j = 255; j >= 0 ; j--){
for(uint16_t i=0; i<strip.numPixels(); i++) {
strip.setPixelColor(i, strip.Color(0,0,0, gamma1[j] ) );
}
delay(wait);
strip.show();
}
}
void rainbowFade2White(uint8_t wait, int rainbowLoops, int whiteLoops) {
float fadeMax = 100.0;
int fadeVal = 0;
uint32_t wheelVal;
int redVal, greenVal, blueVal;
for(int k = 0 ; k < rainbowLoops ; k ++){
for(int j=0; j<256; j++) { // 5 cycles of all colors on wheel
for(int i=0; i< strip.numPixels(); i++) {
wheelVal = Wheel(((i * 256 / strip.numPixels()) + j) & 255);
redVal = red(wheelVal) * float(fadeVal/fadeMax);
greenVal = green(wheelVal) * float(fadeVal/fadeMax);
blueVal = blue(wheelVal) * float(fadeVal/fadeMax);
strip.setPixelColor( i, strip.Color( redVal, greenVal, blueVal ) );
}
//First loop, fade in!
if(k == 0 && fadeVal < fadeMax-1) {
fadeVal++;
}
//Last loop, fade out!
else if(k == rainbowLoops - 1 && j > 255 - fadeMax ){
fadeVal--;
}
strip.show();
delay(wait);
}
}
delay(500);
for(int k = 0 ; k < whiteLoops ; k ++){
for(int j = 0; j < 256 ; j++){
for(uint16_t i=0; i < strip.numPixels(); i++) {
strip.setPixelColor(i, strip.Color(0,0,0, gamma1[j] ) );
}
strip.show();
}
delay(2000);
for(int j = 255; j >= 0 ; j--){
for(uint16_t i=0; i < strip.numPixels(); i++) {
strip.setPixelColor(i, strip.Color(0,0,0, gamma1[j] ) );
}
strip.show();
}
}
delay(500);
}
void whiteOverRainbow(uint8_t wait, uint8_t whiteSpeed, uint8_t whiteLength ) {
if(whiteLength >= strip.numPixels()) whiteLength = strip.numPixels() - 1;
int head = whiteLength - 1;
int tail = 0;
int loops = 3;
int loopNum = 0;
static unsigned long lastTime = 0;
while(true){
for(int j=0; j<256; j++) {
for(uint16_t i=0; i<strip.numPixels(); i++) {
if((i >= tail && i <= head) || (tail > head && i >= tail) || (tail > head && i <= head) ){
strip.setPixelColor(i, strip.Color(0,0,0, 255 ) );
}
else{
strip.setPixelColor(i, Wheel(((i * 256 / strip.numPixels()) + j) & 255));
}
}
if(millis() - lastTime > whiteSpeed) {
head++;
tail++;
if(head == strip.numPixels()){
loopNum++;
}
lastTime = millis();
}
if(loopNum == loops) return;
head%=strip.numPixels();
tail%=strip.numPixels();
strip.show();
delay(wait);
}
}
}
void fullWhite() {
for(uint16_t i=0; i<strip.numPixels(); i++) {
strip.setPixelColor(i, strip.Color(0,0,0, 255 ) );
}
strip.show();
}
uint8_t red(uint32_t c) {
return (c >> 8);
}
uint8_t green(uint32_t c) {
return (c >> 16);
}
uint8_t blue(uint32_t c) {
return (c);
}
Загружаем скетч на esp8266 через usb-uart переходник. После перезагрузки контроллера начинается цветная иллюминация.
Для стабильной работы рекомендую поставить конденсатор большой емкости на питание и резистор между esp8266 и ws2812 на ноге DIN номиналом 470 Ом. ESP хоть и толерантен к 5 вольтам на сигнальной ноге, но лучше перестраховаться.
Для первой версии платы esp8266 существует проблема нехватки процессорного веремени. Если вы настроите удаленное управление через http/ws то можете столкнуться с проблемой - при передаче данных по wifi будут перебои в анимации т.к. процессорное время расходуется на более приоритетные задачи. Для esp32 такую проблему можно легко решить распределением нагрузки по двум процессорам, но это выходит за рамки данной статьи.