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3.3 - WS2812 RGB ストリップ
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WS2812は、制御回路とRGBチップが5050コンポーネントのパッケージ内に統合されているインテリジェントなLED光源です。
この中には、インテリジェントなデジタルポートデータラッチと信号整形増幅駆動回路が内蔵されています。
さらに、高精度の内部オシレーターとプログラム可能な定電流制御部も含まれており、ピクセルポイントの光色の高度な一貫性を効果的に確保します。
データ転送プロトコルは、シングルNZR通信モードを使用します。
ピクセルが電源投入リセット後、DINポートはコントローラからデータを受信し、最初のピクセルが初期の24ビットデータを収集して内部データラッチに送ります。その他のデータは、内部信号整形増幅回路によって整形され、DOポートを介して次のカスケードピクセルに送信されます。各ピクセルの伝送後、信号は24ビット減少します。
ピクセルは、自動的に形状を整える伝送技術を採用しており、ピクセルのカスケード数は信号伝送の速度にのみ依存しています。
* :ref:`cpn_ws2812`
**必要なコンポーネント**
このプロジェクトでは、以下のコンポーネントが必要です。
便利なのは、一式を購入することです。リンクはこちら：
.. list-table::
:widths: 20 20 20
:header-rows: 1
* - 名前
- このキットに含まれるアイテム
- 購入リンク
* - ケプラーキット
- 450以上
- |link_kepler_kit|
以下のリンクから個別に購入することもできます。
.. list-table::
:widths: 5 20 5 20
:header-rows: 1
* - SN
- コンポーネントの説明
- 数量
- 購入リンク
* - 1
- :ref:`cpn_pico_w`
- 1
- |link_picow_buy|
* - 2
- マイクロUSBケーブル
- 1
-
* - 3
- :ref:`cpn_breadboard`
- 1
- |link_breadboard_buy|
* - 4
- :ref:`cpn_wire`
- 数本
- |link_wires_buy|
* - 5
- :ref:`cpn_ws2812`
- 1
- |link_ws2812_buy|
**回路図**
|sch_ws2812|
**配線**
|wiring_ws2812|
.. warning::
注目すべき一点は電流です。
Pico Wで任意の数のLEDを使用することは可能ですが、そのVBUSピンの電力は限られています。
ここでは、安全な範囲内である8つのLEDを使用します。
ただし、より多くのLEDを使用したい場合は、別の電源を追加する必要があります。
**コード**
.. note::
* ファイル ``3.3_rgb_led_strip.ino`` を ``kepler-kit-main/arduino/3.3_rgb_led_strip`` のパスで開けます。
* または、このコードを **Arduino IDE** にコピーしてください。
* **アップロード** ボタンをクリックする前に、ボード（Raspberry Pi Pico）と正しいポートを選択してください。
* ``Adafruit_NeoPixel`` ライブラリがここで使用されます。このライブラリは **Library Manager** からインストールできます。
.. image:: img/lib_neopixel.png
.. raw:: html
お気に入りの色を選んで、RGB LEDストリップで表示してみましょう！
**動作の仕組み**
Adafruit_NeoPixel型のオブジェクトを宣言し、 ``PIXEL_PIN`` に接続されています。
ストリップには ``PIXEL_COUNT`` 個のRGB LEDがあります。
.. code-block:: arduino
#define PIXEL_PIN 0
#define PIXEL_COUNT 8
// Declare our NeoPixel strip object:
Adafruit_NeoPixel strip(PIXEL_COUNT, PIXEL_PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);
// Argument 1 = Number of pixels in NeoPixel strip
// Argument 2 = Arduino pin number (most are valid)
// Argument 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)
ストリップオブジェクトを初期化し、すべてのピクセルを「オフ」に設定します。
関数
* ``strip.begin()`` : NeoPixelストリップオブジェクトを初期化（必須）。
* ``strip.setPixelColor(index, color)`` : ピクセルの色を設定（RAM内）。 ``color`` は単一の'パックされた' 32ビット値でなければなりません。
* ``strip.Color(red, green, blue)`` : 単一の'パックされた' 32ビット値としての色。
* ``strip.show()`` : 新しい内容でストリップを更新。
**さらに学ぶ**
ランダムに色を生成し、カラフルな流れる光を作成することができます。
.. note::
* ファイル ``3.3_rgb_led_strip_flowing.ino`` を ``kepler-kit-main/arduino/3.3_rgb_led_strip_flowing`` のパスで開けます。
* または、このコードを **Arduino IDE** にコピーしてください。
* **アップロード** ボタンをクリックする前に、ボード（Raspberry Pi Pico）と正しいポートを選択してください。
.. raw:: html
または、このWS2812 LEDストリップで色の輪（範囲65535）をサイクルさせることができます。
.. note::
* ファイル ``3.3_rgb_led_strip_rainbow.ino`` を ``kepler-kit-main/arduino/3.3_rgb_led_strip_rainbow`` のパスで開けます。
* または、このコードを **Arduino IDE** にコピーしてください。
* **アップロード** ボタンをクリックする前に、ボード（Raspberry Pi Pico）と正しいポートを選択してください。
.. raw:: html
* ``strip.getPixelColor(index)`` : 以前に設定されたピクセルの色をクエリします。
* ``strip.ColorHSV(pixelHue)`` : 色相、彩度、明度を ``setPixelColor()`` または他のRGB互換関数に渡すことができるパックされた32ビットRGB色に変換します。
* ``strip.gamma32()`` : 各ピクセルに割り当てる前に"より真実な"色を提供します。