Glücksrad mit NeoPixel-Ring - Programmieren mit Arduino

Lesezeit: 6 Minuten

Der NeoPixel-Ring soll als Glücksrad funktionieren. Wird der Taster gedrückt, beginnt das Glücksrad zu laufen, ein erneuter Tasterdruck stoppt das Glücksrad.

So sieht es aus:

Der NeoPixel-Ring besteht aus mehreren miteinander verbundenen RGB-LEDs. Jede besitzt einen eigenen Controller und kann einzeln angesteuert werden. Er benötigt nur einen digitalen Eingang. Der NeoPixel-Ring ist in verschiedenen Bauformen zwischen 12 und 60 LEDs erhältlich.

Die Programmierung unterscheidet sich nicht.

RGB ist eine Mischung der Farben Rot, Grün und Blau. Jede Farbe kann von 0 bis 255 gesetzt werden, die Werte werden durch Kommata getrennt.

🔗RGB-Codes (externer Link abgerufen am 19.02.23)

Beispiele:

Benötigte Bauteile:

NeoPixel-Ring 32 LEDs
Taster
Leitungsdrähte
Lautsprecher (optional)

Baue die Schaltung auf.
(Fahre mit der Maus über das Bild, um die Bezeichnungen der Bauteile zu sehen)

Achte auf die Polung. Sie kann bei den NeoPixel-Ringen verschiedener Hersteller unterschiedlich sein.

Jede LED kann einzeln angesprochen werden.

Die Zählung beginnt mit 0!

Benötigte Bibliothek:

Sketch ⇒ Bibliothek einbinden ⇒ Bibliotheken verwalten

Funktionen der Bibliothek Adafruit_NeoPixel (Auswahl)

Schlüsselwort	Aktion
begin()	LED-Ring starten
numPixels()	Anzahl der LEDs lesen
show()	LED-Ring einschalten
clear()	LED-Ring ausschalten
setPixelColor(LED-Nummer, rot, grün, blau)	Farbe einer LED setzen LED-Nummer rot -> 0 - 255 grün -> 0 - 255 blau -> 0 - 255
setBrightness()	Helligkeit setzen (0−255)
Color(rot, grün, blau)	Farbe für alle LEDs setzen rot -> 0 - 255 grün -> 0 - 255 blau -> 0 - 255 Beispiel rot: int Farbe = LEDStreifen.Color(255, 0, 0); Beispiel grün: int Farbe = LEDStreifen.Color(0, 255, 0); Beispiel blau: int Farbe = LEDStreifen.Color(0, 0, 255);
fill(Farbe, Start, Ende)	Farbe für die mit Start und Ende bezeichneten Pixel setzen

Probiere die folgenden Beispiele:

Farbwechsel

#include "Adafruit_NeoPixel.h"

#define RING 7

// Anzahl der LEDs ⇒ muss angepasst werden
#define AnzahlLED 32

// LEDRing -> Name des LED-Rings
Adafruit_NeoPixel LEDRing = Adafruit_NeoPixel(AnzahlLED, RING, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

void setup()
{
  // setBrightness(0..255)
  LEDRing.setBrightness(200);

  // NeoPixel Bibliothek initialisieren
  LEDRing.begin();
}

void loop()
{
  // Variable für die Farbe festlegen
  int Farbe;

  // rot 
  Farbe = LEDRing.Color(255, 0, 0);
  LEDRing.fill(Farbe, 0, AnzahlLED);
  LEDRing.show();
  delay(1000);

  // grün
  Farbe = LEDRing.Color(0, 255, 0);
  LEDRing.fill(Farbe, 0, AnzahlLED);
  LEDRing.show();
  delay(1000);

  // blau 
  Farbe = LEDRing.Color(0, 0, 255);
  LEDRing.fill(Farbe, 0, AnzahlLED);
  LEDRing.show();
  delay(1000);

  // gelb 
  Farbe = LEDRing.Color(255, 255, 0);
  LEDRing.fill(Farbe, 0, AnzahlLED);
  LEDRing.show();
  delay(1000);

  // pink 
  Farbe = LEDRing.Color(255, 20, 147);
  LEDRing.fill(Farbe, 0, AnzahlLED);
  LEDRing.show();
  delay(1000);

  // Pause
  LEDRing.clear();
  LEDRing.show();
  delay(2000);
}

"Jagdeffekt":

#include "Adafruit_NeoPixel.h"

int RING = 7;

// Anzahl der LEDs -> muss angepasst werden
int AnzahlLED = 32;

// LED-Ring -> Name des LED-Rings
Adafruit_NeoPixel LEDRing = Adafruit_NeoPixel(AnzahlLED, RING, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

void setup()
{
  // NeoPixel Bibliothek initialisieren
  LEDRing.begin();

  // setBrightness(0..255)
  LEDRing.setBrightness(200);
}
void loop()
{
  int WarteZeit = 100;

  for (int ii = 0; ii < 3; ii ++)
  {
    for (int i = 0; i < LEDRing.numPixels(); i += 3)
    {
      // jede dritte LED einschalten
      // 0, 0, 255 -> blau RGB-Farbcode

      LEDRing.setPixelColor(i + ii, 0, 0, 255);
    }
    LEDRing.show();
    delay(WarteZeit);
    for (int i = 0; i < LEDRing.numPixels(); i += 3)
    {
      // jede dritte LED ausschalten
      LEDRing.setPixelColor(i + ii, 0);
    }
  } 
}

Der Taster muss das laufende Programm mit ⇒attachInterrupt() unterbrechen.

Definiere die Variablen und binde die benötigte Bibliothek ein. Beachte die Kommentare.

#include "Adafruit_NeoPixel.h"

// digitaler Pin LED-Ring
#define RING 7

// digitaler Pin des Lautsprechers
#define LAUTSPRECHER 8

// Anzahl der LEDs -> muss an den verwendeten Neopixel-Ring angepasst werden
#define AnzahlLED 32

// LED-Ring -> Name des LED-Rings
Adafruit_NeoPixel LEDRing = Adafruit_NeoPixel(AnzahlLED, RING, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

// Status entscheidet, ob das Glücksrad läuft oder gestoppt wird
// false -> Glücksrad läuft beim Start
volatile bool Status = false;

// true -> Lautsprecher ein
// false -> Lautsprecher aus
bool Toene = true;

// true -> zufällige Farbe nach jeder Runde wechseln
// false -> Farbwechsel nach jedem Pixel
bool FarbWechselRunde = false;

// Definition der Farben
int ROT, GRUEN, BLAU;

// Taster am Interrupt-Pin definieren
#define TASTER 3

// Variablen für die mit millis() ermittelte Zeit
// damit nur jeweils ein Tasterdruck erkannt wird
static unsigned long GesicherteStartZeit = 0;
unsigned long Startzeit;

// Zeit zwischen den Bewegungen der LED
int WarteZeit = 50;

Der setup-Teil. Beachte die Kommentare.

void setup() 
{
  // NeoPixel Bibliothek initialisieren
  LEDRing.begin();

  // setBrightness(0..255)
  LEDRing.setBrightness(250);

  // Eingangspegel auf HIGH setzen
  pinMode(TASTER, INPUT_PULLUP);

  // Interrupt dem Taster zuordnen und die Funktion LEDSchalten aufrufen
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(TASTER), LEDSchalten, FALLING);

  // Zufallsgenerator starten
  randomSeed(analogRead(A0));
}

Der loop-Teil. Beachte die Kommentare.

void loop() 
{
  // LED-Ring ausschalten
  LEDRing.clear();

  // zufällige Farbwerte Wechsel nach jeder 360° Drehung
  // -> FarbWechselRunde true
  if (FarbWechselRunde) 
  {
    ROT = ZufallsFarbe();
    GRUEN = ZufallsFarbe();
    BLAU = ZufallsFarbe();
  }

  // wenn Status false -> Glücksrad läuft
  if (!Status) 
  {
    if (Toene) tone(LAUTSPRECHER, 1000, 5);

    // Start der Drehung mit LED 0
    // Ende mit Anzahl der LEDs
    for (int i = 0; i < LEDRing.numPixels(); i ++) 
    {
      // zufällige Farbwerte: Wechsel nach jeder LED
      // -> FarbWechselRunde false
      if (!FarbWechselRunde) 
      {
        ROT = ZufallsFarbe();
        GRUEN = ZufallsFarbe();
        BLAU = ZufallsFarbe();
      }
      // Farbe für die aktuelle LED 
      LEDRing.setPixelColor(i, ROT, GRUEN, BLAU);

      // LEDs einschalten
      LEDRing.show();

      /*
        Taster gedrückt: Status = true -> Glücksrad stoppen
        break -> for-Schleife verlassen
      */
      if (Status) 
      {
        if (Toene) tone(LAUTSPRECHER, 1000, 500);
        break;
      }

      // Wartezeit bis zur nächsten LED
      delay(WarteZeit);

      // aktuell eingeschaltete LEDs ausschalten
      LEDRing.setPixelColor(i, 0);
    }
  }
}

Die Funktion ZufallsFarbe() ermittelt zufällige Farbwerte.

int ZufallsFarbe() 
{ 
  int Farbe =  random(0, 255);  
  return Farbe; 
}

Jetzt fehlt noch die ⇒Funktion LEDSchalten().

void LEDSchalten() 
{
  // aktuelle Zeit sichern
  Startzeit = millis();

  /*
    bei mehr als 250 Millisekunden Differenz
    zwischen der aktuellen und der gesicherten Zeit
    -> Status umdrehen
    aus false wird true -> Glücksrad stoppen 
    aus true wird false -> Glücksrad starten
  */
  if (Startzeit - GesicherteStartZeit > 250) 
  {
    Status = !Status;
  }

  GesicherteStartZeit = Startzeit;
}

Funk­tio­nen der Biblio­thek Adafruit_NeoPixel (Aus­wahl)

Ver­wand­te Anleitungen:

Funktionen der Bibliothek Adafruit_NeoPixel (Auswahl)

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