Legyen színes, legyen szíves!
Ami színes az csak jó lehet! Eddig olyan ledeket használtunk, ami egyszínű. De képzeld, vannak kétszínű ledek is - azokkal vigyázni kell, mert mit lehet tudni, hogy valójában mit gondolnak! :) Sőt, vannak három színű ledek is! De azt mondtuk, hogy a led színe az anyagán múlik - akkor hogy lehet egy led többszínű? És hogyan tudjuk ezt használni?
A többszínű ledekben tulajdonképpen több pici led van, kettő, vagy három picike led. Itt egy, amiben éppen egy piros, zöld, és kék (angolul Red, Green, Blue, szóval RGB) pici ledek vannak.
Egy RGB led
Miért pont piros, meg zöld, meg kék?
Ha csak két szín van egy ledben, az bármi két szín lehet, gyakori a piros-zöld kombináció. De ha három szín van, akkor az biztosan piros-zöld-kék lesz. Azért pont ez a három szín, mert a szemünket ezzel a legkönnyebb becsapni: ennek a három alapszínnek a keverésével tetszőleges színt összerakhatunk.
Egyszerűen, a pirosat és a zöldet egyszerre a szemünk simán sárgának hiszi. A zöldet meg a kéket ciánkéknek. A kéket meg a pirosat lilának. A piros, zöld, kéket egyszerre pedig fehérnek.
Mivel itt a ledekből fény jön ki, és ezek adódnak össze, ezt összeadó színkeverésnek hívják. Ezt használja a tévé, a telefonod, a laptopod képernyője.
De talán még kisgyerek korodból emlékszel a festékek keverésére, ami egészen másként működik. Ott a lap alapvetően fehér, és a festékekkel ebből a fehér színből vonunk ki színeket. A sárga festék azért sárga, mert csak sárga színt hagy érvényesülni, minden mást "kivon".
Összeadó és kivonó színkeverés
Összeadó: minél többféle színű fényt teszel bele, annál fehérebb.
Kivonó: minél többféle színű festékkel takarod el a fehér lapot, annál feketébb.
Hogyan kell használni?
Ezt is ugyanúgy kell használni mint bármi más ledet, egyik oldala a GND-re, a másik oldala meg egy ellenálláson át az A-start portjára... de várjunk! Ha egyetlen led mindhárom ledjét akarjuk használni, ahhoz három port kell.
A tévé szinte bármilyen színt tud! Akár hupililát meg narancssárgt is! Ha variálunk a piros-zöld-kék fényerővel, akkor mi is többféle színt tudunk csinálni.
Mondjuk, egy teljes fényű piros, és egy halovány zöld az együtt pont narancssárga! Próbáld ki pld. a Paint-ban a színválasztót!
Színválasztó: összeadó színkeverés
Látod? Ott van a Red, Green, Blue értéke, azaz ha ott kinézel egy szimpatikus színt, akkor annak megfelelő arányban kell a piros, zöld, kék ledet bekapcsolni, mégpedig az analogWrite-al, hiszen itt a fényerőket is változtatni kell.
Elmúltak már a 2000-es évek!
Valljuk be, azért ez egy picit macera! Egyetlen led kezeléséhez három port kell, három ellenállás. Ha szeretnénk színt keverni, akkor csak olyan portokat használhatunk, ami tudja az analogWrite-t, és ebből nincs túl sok (nézd csak meg az A-star panelt, a hullámvonallal jelzett portokon megy az analogWrite csak). Meg az a rengeteg sok drót! Biztos van erre egy könnyebb mód!
A könnyebb mód pedig az intelligens ledek. Sok féle van, mi a WS2812 ledet fogjuk használni, aminek a Neopixel fantázianevet adták. Ez egy 5x5mm-es picike SMD led (06-fejezet: SMD - azaz felületszerelt technológia), aminek a vezérléséhez csak egyetlen port szükséges!
De hogyan fog egyetlen port három ledet vezérelni, ráadásul még a fényerőket is külön beállítani? Hm, csak úgy lehet ez lehetséges, ha azon az egyetlen porton el tudjuk morzézni, hogy melyik lednek milyen fénye legyen. Ez meg belemegy egy IC-be, ami vezérli a három ledet. Pontosan ez történik!
Neopixel led nagyon-nagyon közelről
A képen a Neopixel led. A bal oldalán egy led-vezérlő ASIC az a nagy fekete négyzet, ami valójában fél milliméterestől kisebb. A jobb oldalán fentről lefelé a három kis szigeten van a három picike négyzet - ezek a tényleges ledek. Mint ahogy az IC-k belsejét összekötik az IC lábaival vékony aranyszállal, itt is össze van kötve a vezérlő IC a ledekkel.
Ez az egész meg be van pakolva egy 6 lábú led chipbe.
De miért van hat lába?
- Van neki egy bemenete, amiről a parancsokat kapja.
- Van neki kettő GND lába, és kettő 5V lába - innen kapja az egész a villanyt.
- Van neki még egy kimenet is - amit rá lehet kötni egy következő Neopixel bemenetére, és így egymás után lehet őket tenni.
A készletben a Neopixel ledek fel vannak forrasztva egy pici panelre, és a lábaik kivezetve, így könnyen tudjuk használni. Az alábbi kép azt mutatja, hogy milyen könnyen!
Neopixelek összekötve
A bal oldalon kezdődik a mutatvány. A
- fekete drót a G-től megy a GND-re
- piros drót a + ponttól megy az 5V-ra, így a piros és feket dróton villanyt kap az egész
- ez a két drót megy tovább, mindegyik led G és + pontjára
- az A-starból jön a fehér drót a bal oldalon, ez vezérli az első ledet az In ponton
- az első led O (mint Output) drótja megy a következő In (mint Input) drótjára, és így sorba, sorba...
Képzeld, ilyenekből van kész led-csík, led-karika, led-pálca, sok-sok Neopixel leddel! Csak egyetlen porttal jó sok ledet lehet tetszőlegesen kezelni. Tiszta karácsony!
Tegyünk Neopixeleket mindenbe!
Hogyan vezéreljük a Neopixelt?
Eeegen, erről eddig nem volt szó. Nos, ha egyetlen drót van, akkor ott valamit be kell morzézni, és tényleg! Egy 0.35 mikroszekundumos rövid jel a "0", és egy 0.8 mikroszekundumos hosszú jel az "1". Ezek ember számára elképesztően rövid kis morzézások!
Tehát 0-ák és 1-ek mennek a ledbe, mégpedig 24 darab. Az első nyolc megmondja, mennyi kéket szeretnénk, a második nyolc, hogy mennyi pirosat, a harmadik nyolc meg hogy mennyi zöldet.
Ha mégtöbb bitet küldünk egy ledbe, akkor a többi kiesik belőle az O lábon - és belemegy a következő ledbe, és így tovább. Tehát ledenként 24 bitet kell átküldeni, nagyon gyors rövid és hosszabb impulzusok formájában.
