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Arduino und Neopixel

1. Vorbereiten

1.1. Neopixel anschliessen

Neopixel Stripes oder Ringe erzeugen coole interaktive Lichteffekte und sind mit dem Arduino vielfältig zu programmieren. Die Möglichkeiten, die sich für deine Projekte ergeben, sind unendlich.

Genau genommen ist ein Neopixel-Stripe ein simples Display, dessen farbige Pixel sich über eine Nummerierung steuern lassen. Du kannst damit Dinge erleuchten und bewegte Lichteffekte erzeugen.

Für den Einstieg in die Welt der Neopixel empfehle ich dir einen einfachen Ring oder Stripe mit 16, 30 oder 72 Pixeln, mit denen du in Kürze tolle Animationen oder Muster programmieren kannst.

Anleitung 1: Neopixel Controller basierend auf Arduino Nano

1.2. Neopixel Elektrik verstehen

Neopixel LEDs konsumieren viel Strom! Es lohnt sich daher, wenn du dich kurz mit den elektrischen Eigenschaften vertraut machst - eine tolle Gelegenheit übrigens, mit deiner Klasse einfache Rechnungen rund um die Grössen Strom, Spannung und Leistung anzustellen. Hier eine Kostprobe:

  • Eine einfarbige LED konsumiert 20mA Strom
  • Eine RGB-LED besteht aus 3 einzelnen einfarbigen LEDs
  • Eine RGB-LED konsumiert 60mA Strom, wenn sie weiss leuchtet
  • Eine RGB-LED konsumiert 40mA Strom, wenn sie bunt leuchtet

Folgendes Szenario:

  • Deine LEDs leuchten nur bunt (nicht weiss)
  • Im PGLU-Editor begrenzt du die Leistung global auf 50%
  • Du arbeitest mit einer kleinen Powerbank, die 1000mA liefern kann (Ladestrom)

Rechnerisch sind mit diesem Setup 50 Pixel möglich. In der Praxis und mit der Powerbank, die im PGLU-Shop angeboten wird, sind 72 Pixel möglich (ohne Gewähr).

2. Neopixel programmieren

2.1. Grundfunktion

Der Block Im PGLU Editor ist in seiner Grundfunktion simpel: Jeder Pixel (oder Pixelbereich) wird mit einer Nummer adressiert und mit einer definierten Farbe zum Leuchten gebracht. PGLU verwendet dazu das praktische HSV System (Hue Saturation Value). Die untenstehende Animation zeigt wie das funktioniert:

2.2. Neopixel Projekte programmieren lernen

Um Neopixel mit Arduino programmieren zu lernen, arbeitest du am besten mit den Programmschnipseln und Lernvideos auf der PGLU-Hauptseite. Es handelt sich dabei um kleine einfache Sketches, die einen Lichteffekt erzeugen, oft im Zusammenhang mit Musik. Nimm eines dieser Sketches als Ausgangspunkt für eigene Ideen. Das Arbeitsblatt Challenges hilft dir dabei.

3. Challenge

3.1. Neopixel Lauflicht

Programmiere mit dem untenstehenden Sketch dieses Neopixel Lauflicht und spiele mit den einzelnen Werten. Was macht der Dimmer genau und wie wirkt sich der Dimmwert auf den Lichteffekt aus?

Sketch 1: Neopixel Lauflicht mit Arduino Controller und Schleife in der Schleife (Klick für Zoom)

3.2. Pong - ein altes Videospiel neu entdeckt

Pong ist eines der ältesten Computer Games, die es gibt. Ein Ball wird mit zwei Tennis Schlägern hin und her gespielt. Lade das Arbeitsblatt "Pong" herunter und erfahre, wie du dieses simple aber spannende Spiel in kurzer Zeit bauen und programmieren kannst!

3.3. Neopixel im Internet

Neben den Projektideen auf der PGLU Hauptseite ↗ sowie unserem Instagram Auftritt ↗ findest du im World Wide Web unendlich viele Anwendungen mit Neopixeln. Eine kleine Auswahl:

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