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Jan 27, 2024

LED はすべてのメーカーの心の中で特別な位置を占めており、それは誰もが瞬時に光を作り出す能力を愛しているからです。 過去 20 年間に私が作ったほぼすべてのプロジェクトには、何らかの形で LED ライトが組み込まれており、テクノロジーの進歩のおかげで、LED で物を照らすことがかつてないほど簡単になりました。

約 1 年半前、作業台の棚の下の照明として使用するために、ストリップに取り付けられた RGB LED のスプールを購入しました。 下の画像からわかるように、それは私にとって非常にうまくいきました。 残念ながら、このストリップの LED は一度にすべて同じ色になり、個別にアドレス指定できませんでした。

18 か月が経ち、Adafruit は個別にアドレス指定可能な LED を備えたいくつかの LED ストリップの販売を開始しました。 Neopixel と呼ばれるこのストリップには、1 メートルあたり 30、60、または 120 個の LED が含まれています。 各 LED は実際には WS2812 統合光源であり、赤、緑、青の LED がドライバー チップとともに小さな表面実装パッケージに統合されており、単一のワイヤで制御されます。

この LED ごとのチップ設計により、NeoPixel は大量の配線を削減し、より自己完結型のパッケージを実現できます。 各 Neopixel ストリップはメートル単位で販売され、ストリップに含まれる LED の数に基づいて、1 ミリメートルあたりの長さは 4 メートルと 5 メートルに制限されます。 ストリップは、後で簡単に取り外しできる耐候性ハウジングの有無にかかわらず注文できます。

今後の記事シリーズに備えて、1 ストリップあたり 60 個の LED を含む Neopixel の 1 メートル ストリップを注文しました。 また、Adafruit が Neopixel ライン専用に販売しているカスタムメイドのピグテール コネクタも注文しました。 さらに、Neopixel ストリップを DC 電源に接続するのがはるかに簡単になる、2.1 mm ジャックとねじ端子ブロックのメス DC 電源アダプターも注文しました。

私は、個別にアドレス指定可能な LED のストリップを制御するマイクロコントローラーをプログラムするための教育と知識を持っていますが、既存のコードと簡単に統合できるものを使用するという、より簡単な方法を選択しています。 これが Neopixel に対する私の最大の魅力でした。 Adafruit はカスタム Arduino ライブラリを作成し、迅速に起動して実行できるようにサンプル コードを提供しました。

Adafruitによると、Neopixel製品ラインは、ほとんどのArduinoおよびUno、Mega、LeonardoなどのArduino互換ボードで動作するが、ChipkitやNetduinoボードなどの他の「高度な」Arduinoのようなボードでは動作しないとのこと。 基本的に、8 ～ 16MHz クロックで 8 ビット AVR を実行する「Arduino 互換」であれば動作します。 さらに、Arduino Due および Teensy ボードは Neopixel lin と互換性があります。

Neopixel ストリップを Arduino に接続するのは非常に簡単で、回路を完成させるのに必要なワイヤは 4 本だけです。 上の図 (Adafruit 提供) では、ストリップを Arduino に接続する方法がわかります。 ここには写っていない小さな落とし穴が 1 つあります。 Adafruit では、Neopixel ストリップの電源を入れる前に、DC バレル ジャック コネクタの端子間に 1000uF 6.3v 以上のコンデンサを配置することをお勧めします。 これは、大規模な電力のサージがストリップ内のいくつかの LED を吹き飛ばすのを防ぐのに役立ちます。

私が購入したような、1 メートル、60 個の Neopixel の LED ストリップの場合、Adafruit は 5V DC で最低 1.2 アンペアを生成できる電源を推奨します。 安全なバッファとしては、5V DC で 3.6 アンペアを出力できる PSU が最適です。 現時点で手元にあるものなので、2アンペアで5Vを供給できる小型の壁用変圧器で電源を供給するつもりです。 私の将来のプロジェクトはバッテリー駆動になる予定なので、現時点では 3.5 アンペアについてはあまり心配していません。

さらに、Adafruit では、Arduino のデータ ピンと Neopixel のデータ ラインの間に 300 ～ 500 OHM の抵抗を接続することをお勧めします。 これは、発生する可能性のある電圧スパイクに対処するためのもう 1 つの予防策です。 最後に、Adafruit は、回路がすでに稼働している場合は決して Neopixel を回路に接続すべきではなく、常に最初にアース線を接続する必要があり、そうしないと Neopixel が損傷を受けると述べています。

この LED ストリップを稼働させるために必要な知識がすべて揃ったので、まさにそれを行う時期が来たと思います。 Neopixel に接続して電力を供給する方法に関する Adafruit のアドバイスに従って、私は手元にあった多数の Arduino ボード (現在約 50 枚) の 1 つを取り出しました。 すべての接続は素早く簡単で、すべてを見つけるのに 3 分ほどしかかかりませんでした (時間のほとんどは、適切なサイズのコンデンサを探すのに費やされました)。

すべてが接続されたので、コードをロードして作業を開始しますが、プログラミングを開始する前に、まず Adafruit の Github から Neopixel ライブラリをダウンロードする必要がありました。 ライブラリのインストールは非常に簡単です。 Adafruit のわかりやすい手順を以下に貼り付けました。

ライブラリのインストールは以下の通りです。

1. Github.com の Adafruit_NeoPixel ライブラリ ページにアクセスします。

2. [ZIP をダウンロード] ボタンを選択するか、このリンクをクリックして直接ダウンロードします。

3. ダウンロードが完了したら、ZIP ファイルを解凍します。

4. 作成されたフォルダーには、ファイル「Adafruit_NeoPixel.cpp」、「Adafruit_NeoPixel.h」、および「examples」サブフォルダーが含まれている必要があります。 Windows では、中間レベルのフォルダーが作成され、それを移動する必要がある場合があります。

5. フォルダー (.cpp および .h ファイルを含む) の名前を「Adafruit_NeoPixel」 (アンダースコアなどすべてを含む) に変更し、他の Arduino ライブラリと並べて、通常は (ホーム フォルダー)/Documents/Arduino/Libraries フォルダーに配置します。 。 ライブラリは、Arduino アプリケーション自体と一緒にインストールしないでください。

6. 現在実行中の場合は、Arduino IDE を再起動します。

ライブラリがインストールされたので、Adafruit が提供するサンプル コードに進むことができます。 このコードは、Github からダウンロードしたファイル内にあり、「strondtest.pde」というタイトルが付けられています。 このテストでは、カラー ワイプ、シアター チェイス、レインボー モード、シアター チェイス レインボー モードを含むいくつかのシーケンスを通じて Neopixel を実行します。 すべてが正常に動作する場合は、ニーズに合わせてコードの変更を開始できます。 それ自体がガイド全体になる可能性があるため、このレビューではこれについては説明しません。 以下のビデオをチェックして、実際にテスト ファイルが動作している様子と、実際にどのように接続したかを確認してください。 Neopixel ラインのカスタム コードの書き方に関するチュートリアルが必要な場合は、コメントでお知らせください。これはすべて読者のために行い、読者が見たいものについて書きたいと考えているためです。

全体として、Neopixel ストリップを、私が過去に eBay で購入した安価な中国製 LED ストリップと比較すると、Neopixel の方が圧倒的に優れています。 これは、パッケージを開けてから 5 分以内に実際に起動して実行できる、個別にアドレス指定可能な RGB LED の最初のストリップです。 ストリップは非常に明るく、色は非常に鮮やかで彩度が高くなります。 安価な社外品のストリップで見られたような、ちらつきやランダムな調光には気づきませんでした。 Adafruit には無料で利用できるマイクロサイト リソース全体があるという事実は、Neopixels だけに追加で数ドルを費やす価値があります。

結局のところ、Adafruit の Neopixels は十分にお勧めできません。 これらは、最も初心者のメーカーでも立ち上げて実行できるほどシンプルですが、上級のメーカーにとって、Neopixels でできることは無限です。 そのため、Adafruit の Neopixel ストリップは、ここ TweakTown での私の最初の完璧な製品レビューとして栄誉を獲得しました。

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