شريط اللِّيدات الملوَّنة القابلة للعنونة WS2812B

مقدمة

يمكن القول عن شريط اللّيدات WS2812B بأنّهُ شريط ليدّات ملوَّنة قابل للعنونة، وتنطبق المعلومات في هذا المقال على أنواع ليداتٍ أُخرى مُشابهةٍ مثل الأشرطة من عائلة WS28XX وNeopixel strip وغيرها، ويأتي شريط اللِّيدات (WS2812B) بأشكالٍ مختلفةٍ من ناحية الحجم، طريقة العزل، وكثافة الشّريط ويكون الاختيّار حسب ما يناسب الاستخدام.
شريط الليدات الملوّن القابل للعنونة
شريط الليدات الملوّن القابل للعنونة

 

شريط اللِّيدات الملوَّن WS2812B

نستطيع رؤية هذا الشّريط في الشّكل السابق، يبلغ طول الشّريط 5 أمتار والليدات مغلّفة بالسّيليكون المقاوم للماء، ويُعتبر من أفضل أنواع شرائط اللِّيدات فهو يمكَّننا من التّحكّم بسطوع ولون كل لِيدٍّ على حِدةٍ، وبالتّالي الحصول على نتائجٍ مذهلةٍ ومُبتَكَرةٍ بطريقةٍ بسيطةٍ.
يُصنَّع عادةً من ليداتٍ من النوع WS2812B متّصلةٍ مع بعضها على شكل سلسلةٍ، وتحتوي دارةً متكاملة ICW موجودةً ضمن الليد ممّا يسمح بالاتّصال عبر واجهة السّلك الواحد، وهو ما يعني إمكانيّة التّحكُّم في الكثير من الليدات باستخدام طرفٍ رقميٍّ واحدٍ فقط من أطراف لوح الأردوينو.

مكان توضُّع الدارة المتكاملة داخل الليد
مكان توضُّع الدارة المتكاملة داخل الليد

يتمتّع هذا النَّوع من الأشرطة أيضاً بالمرونة، وهو مُقسَّمٌ إلى أجزاءٍ ويحتوي كلّ جزءٍ على ليدٍ ملوَّنٍ واحدٍ بحيث يمكننا قطْع (قص) أيّ طولٍ نحتاجه، ويساعدنا على ذلك وجود علامةٍ تدلّ على المكان المُخصَّص للقطع، كما يوجد موصلاتٌ في نهاية هذه الشّرائط وهي ضروريةٌ عند الوصل مع الأردوينو. وتوضّح الأشكال التّالية ماسبق:

الشّريط مكون من عدد من ليدات ملونة
الشّريط مكون من عدد من ليدات ملونة

 

مكان القطع الصحيح
مكان القطع الصحيح

 

نقاط التوصيل المتواجدة في طرف الشّريط.
نقاط التوصيل المتواجدة في طرف الشّريط.

توصيل الطّاقة إلى شريط اللِّيدات

يجب أن نزوِّد الشّريط بجهدٍ مقدارهُ V5 حتى يعمل، عند ذلك يسحب كلّ ليدٍ 50 mA من التيّار عند الإضاءة الكاملة وهذا يعني أنَّ كلّ 30 ليدٍ تسحب تيّاراً مقدارُهُ 1.5 A تقريباً، كما علينا التّأكد من اختيار مصدر الطّاقة حسب متطلّبات الشّريط، لأنّه في حالة استخدام مصدر طاقةٍ خارجيٍّ من الضّروريّ تأريض هذا المصدر من خلال توحيد الأرضيّ الخاصّ بالمصدر مع أرضيّ الأردوينو.

مخطّط الدارة

نعتمد في هذا المثال على تغذية الشّريط WS2812B بجهد مقداره V5 عبر قطب تغذيةٍ من الأردوينو ونتحكّم بإضاءة 14 ليد، ويجب أن نتذكّر دائماً أنّه في حالة التحكّم بإضاءة أكثر من 14 ليدٍ علينا استخدام مصدر طاقةٍ خارجيّ.

طريقة التّوصيل مع الأردوينو
طريقة التّوصيل مع الأردوينو

نصائح مفيدة

  • توصيل مكثّفٍ بسعةٍ مقدارها بين 100 µF و1000 µF بين التّغذية والأرضيّ لتنعيم التّغيّرات في مصدر الطّاقة.
  •  إضافة مقاومةٍ بقيمة 200Ω أو 470Ω بين خرج الطّرف الرّقمي للأردوينو ودخل البيانات للشّريط لتخفيف الضّجيج عن الخطّ.
  •  جعل الأسلاك بين الأردوينو والتّغذية والشّريط قصيرةً قدر الإمكان للتّقليل من فقدان الطّاقة.
  • إذا تعرّض الشّريط للتّلف، نتحقّق من عمل الليد الأوّل، فإن كان مُعطّلاً نقوم بقصّ الجّزء الخاصّ به ثُمَّ نعيد تثبيت الأطراف وعندها يجب على الشّريط أن يعمل.

الكود البرمجي:التحميل من هنا

نحتاج إلى تثبيت مكتبةٍ اسمها FastLED حتى نستطيع التحكّم بشريط الليدات.

تثبيت مكتبة FastLED

نقوم بالخطوات التالية:
1. تحميل المكتبة من هنا بعدها ستجد ملفاً مضغوطاً بلاحقة (.zip) ضمن مجلد التنزيلات لديك.
2. فك ضغط الملف .zip وتأكد من حصولك على مجلد بالاسم: FastLED-master.
3. تغيير اسم المجلّد من FastLED-master إلىFastLED.
4. نقل المجلّد إلى المجلّد الخاصّ بمكتبات الأردوينو.
5. أخيراً، إعادة تشغيل بيئة برمجة الأردوينو.
بعدها نقوم بتحميل الكود البرمجيّ التّالي إلى لوحة الأردوينو، وذلك بعد تثبيت المكتبة المُرادة (يوجد مثالٌ على كيفيّة استخدام كودٍ برمجيٍّ جاهزٍ من المكتبة في مجلّد Examples)، ولاستخدام المثال نستخدم قائمة ملف كالتالي:
File>Examples>FastLED>ColorPalette

 

ملاحظة:

يجب تغيير الأمر #define NUM_LEDS بحيث نضع عدد الليدات المُراد إضاءَتها على الشّريط.

النتيجة

نحصل في النّهاية على هذه النّتائج المُذهلة.

مثالٌ على استخدام الشّريط الملوّن WS2812B.
مثالٌ على استخدام الشّريط الملوّن WS2812B.

 

مثال ثانٍ على استخدام الشّريط
مثال ثانٍ على استخدام الشّريط

 

حالة استخدام غلاف شريط الليدات

يأتي غلاف شريط الليدات عادةً مع شريطٍ لاصقٍ، وبالتّالي يمكن لصقه في أيّ مكانٍ نريده، ولكنّ مشكلة الشّريط اللّاصق أنّه لا يلتصق بشكلٍ جيّدٍ، ومن المحتمل أن تجد شريط الليدات على الأرض في اليوم التالي، ونحلّ هذه المشكلة باستخدام غلافٍ يشتّت الضّوء بشكلٍ جيّدٍ والقيام بتثبيته باستخدام البراغي في المكان المطلوب.

غلاف شريط الليدات اللّاصق.
غلاف شريط الليدات اللّاصق.

المصدر:هنا
ترجمة:سارة خضر, مراجعة:لؤي ديب, تدقيق لغوي:مي همدر, تصميم: علي العلي , تحرير:قحطان غانم.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *