HOME
  Security
   Software
    Hardware
  
FPGA
  CPU
   Android
    Raspberry Pi
  
nLite
  Xcode
   etc.
    ALL
  
English Translate 中文翻訳
LINK
BACK
 

[NEW] 2017/03/19

Raspberry Pi 3に PWM駆動方式 WS2812 RGBフルカラー LEDを接続する方法 Raspberry Pi 3に PWM駆動方式 WS2812 RGBフルカラー LEDを接続する方法

(ラズパイに PWM制御方式のフルカラー LED WS2812Bモジュールを接続して制御する方法)

Tags: [Raspberry Pi], [電子工作]






● Raspberry Pi 3 Model Bを遂に購入

 Raspberry Pi3 Model B RPI2 RPI3

 大人気の CPUボードの Raspberry Piに WiFiと Bluetoothが搭載されたモデルが新発売となりました。
 以前から Raspberry Pi 2を買おうかどうか迷っていましたが、Raspberry Pi 3 Model Bの発売を機に購入を決意してラズベリアンになる事にしました。

 ※ ラズパイの OS Raspbianはバージョンが上がる毎に過去の版と OSの内部の作りが変わり、過去に書かれた製作記事(例えば Raspbian Wheezyの時代の記事)がそのままではエラーが出たりして動かない事が有ります。
 ※ 当方のホームページのラズパイ記事は全て Raspberry Pi 3 Model Bと Raspbian Jessieの組み合わせで動作確認をしております。
(ただし、将来的に新しい Raspbian OSが出た場合に、当方の Raspbian Jessieを基にした内容がそのままでは動かない可能性が有ります。)
 ※ 2017/08/16から Raspbian OSは Raspbian Jessieから Raspbian Stretchに変わりました。

Download Raspbian for Raspberry Pi

ちなみに、歴代のバージョンと名称は
Debianコードネーム年月備考
Debian 9Stretch2017/08/16~
Debian 8Jessie2015~2016/02からラズパイ3対応
Debian 7Wheezy2013~2016
Debian 6.0Squeeze2011~2014
Debian GNU/Linux 5.0Lenny2009~2012


● Raspberry Piに WS2812 RGBフルカラー LEDを接続する方法

秋月では、
マイコン内蔵RGB LED WS2812B (2個入)[WS2812B]
マイコン内蔵RGBLEDモジュール [AE-WS2812B]
 WS2812Bとして売られています。

 今回は CHMCU-2812-8と言う 8個が基板上に実装されたモジュールを使用しました。

 結線方法は下記の様に電源 2本と制御線 1本のシンプルな接続となります。
 (1) WS2812モジュールの DINを ラズパイの GPIOの GPIO12(32pin)
 (2) WS2812モジュールの 4-7VDCを ラズパイの GPIOの +3.3V
 (3) WS2812モジュールの GNDを ラズパイの GPIOの GND
 ※ WS2812モジュールは本来 +3.5V~+5.3Vで駆動しますが、本記事では +3.3で駆動しています。(動作保証範囲外ですが動きました。)

・Raspberry Piに WS2812 RGBフルカラー LEDを接続する方法
Raspberry Piに WS2812 RGBフルカラー LEDを接続する方法



・Raspberry Piに WS2812 RGBフルカラー LEDを接続する方法
Raspberry Piに WS2812 RGBフルカラー LEDを接続する方法


・Raspberry Piに WS2812 RGBフルカラー LEDを接続する方法
Raspberry Piに WS2812 RGBフルカラー LEDを接続する方法


・Raspberry Piに WS2812 RGBフルカラー LEDを接続する方法
Raspberry Piに WS2812 RGBフルカラー LEDを接続する方法




● Raspberry Piに WS2812 RGBフルカラー LEDを接続する方法

Control 5m of WS2812 LED Strip: Wire it up

How to disable Raspberry Pi 3 on-board sound?
hzeller/rpi-rgb-led-matrix - Controlling up to three chains of 32x32 or 16x32 RGB LED displays using Raspberry Pi GPIO
Driving PWM output frequency

 WS2812をかなり細かく解説しています。
WS2812 Breakout Hookup Guide

 WS2812を GPIO 18(12pin)に接続する場合は dtparam=audio=onをコメントする必要が有ります。GPIO 18の PWM出力が不正になり、WS2812 LEDを正常に制御出来ません。
 GPIO 12(32pin)に接続する場合はコメントの設定は不要です。
sudo nano /boot/config.txt
# Enable audio (loads snd_bcm2835)
# dtparam=audio=on

sudo sed -i -e "s/^dtparam=audio=on/# dtparam=audio=on/g" /boot/config.txt

 ここでは、Adafruitの下記のチュートリアルを参考に WS2812を動かします。
 (Adafruitの解説では +5V電源を使用して、制御線に 74AHCT125のレベルコンバータを入れる方法と、+5Vに直列に 1N4001ダイオードを入れる結線方法が示されています。)
NeoPixels on Raspberry Pi
 How to control NeoPixel LEDs with Python on a Raspberry Pi!

 Adafruitのチュートリアルで使用している WS2812制御ライブラリ。
jgarff/rpi_ws281x - Userspace Raspberry Pi PWM library for WS281X LEDs

$ uname -a
Linux raspberrypi 4.4.50-v7+ #970 SMP Mon Feb 20 19:18:29 GMT 2017 armv7l GNU/Linux

sudo apt-get update
sudo apt-get -y install build-essential python-dev git scons swig

cd
git clone https://github.com/jgarff/rpi_ws281x.git
cd rpi_ws281x
scons

cd python
sudo python setup.py install

cd ~/rpi_ws281x/python/
nano examples/strandtest.py

 GPIO 12に接続しているのでサンプルソースを編集して変更します。

# LED_COUNT = 16 -> 8 8個接続なので 8に変更します。
# LED_PIN = 18 -> 12 GPIO 18から GPIO 12に変更なので 12に変更します。
# LED_BRIGHTNESS = 255 -> 12 255だとかなりまぶしく、+3.3Vに接続しており消費電力的にも不安なので 12に変更します。
 (+3.3V駆動でもかなりの輝度で LEDが発光します。12の設定値でも直視出来ない位にまぶしいです。)

# LED strip configuration:
LED_COUNT      = 8       # Number of LED pixels.
LED_PIN        = 12      # GPIO pin connected to the pixels (must support PWM!).
LED_FREQ_HZ    = 800000  # LED signal frequency in hertz (usually 800khz)
LED_DMA        = 5       # DMA channel to use for generating signal (try 5)
LED_BRIGHTNESS = 12      # Set to 0 for darkest and 255 for brightest
LED_INVERT     = False   # True to invert the signal (when using NPN transistor$

cd ~/rpi_ws281x/python/examples
sudo sed -i -e "s/^LED_COUNT      = 16/LED_COUNT      = 8 /g" strandtest.py
sudo sed -i -e "s/^LED_PIN        = 18/LED_PIN        = 12/g" strandtest.py
sudo sed -i -e "s/^LED_BRIGHTNESS = 255/LED_BRIGHTNESS = 8  /g" strandtest.py


# sudoを付けて実行します。
sudo python examples/strandtest.py


●オマケ、WS2812 LEDを消灯するプログラム。

 Ctrl + Cでサンプル プログラムを中断した時に LEDが点灯したままなので消灯するだけのプログラムです。
nano led_off.py
sudo python led_off.py

led_off.py
# NeoPixel library strandtest example
# Author: Tony DiCola (tony@tonydicola.com)
#
# Direct port of the Arduino NeoPixel library strandtest example.  Showcases
# various animations on a strip of NeoPixels.
import time

from neopixel import *

# LED strip configuration:
LED_COUNT      = 8       # Number of LED pixels.
LED_PIN        = 12      # GPIO pin connected to the pixels (must support PWM!).
LED_FREQ_HZ    = 800000  # LED signal frequency in hertz (usually 800khz)
LED_DMA        = 5       # DMA channel to use for generating signal (try 5)
LED_BRIGHTNESS = 8       # Set to 0 for darkest and 255 for brightest
LED_INVERT     = False   # True to invert the signal (when using NPN transistor level shift)

# Define functions which animate LEDs in various ways.
def colorWipe(strip, color, wait_ms=0):
        """Wipe color across display a pixel at a time."""
        for i in range(strip.numPixels()):
                strip.setPixelColor(i, color)
                strip.show()
                time.sleep(wait_ms/1000.0)

# Main program logic follows:
if __name__ == '__main__':
        # Create NeoPixel object with appropriate configuration.
        strip = Adafruit_NeoPixel(LED_COUNT, LED_PIN, LED_FREQ_HZ, LED_DMA, LED_INVERT, LED_BRIGHTNESS)
        # Intialize the library (must be called once before other functions).
        strip.begin()

        colorWipe(strip, Color(0, 0, 0))  # clear wipe


 GPIO 18で PWMが不正な時の WS2812Bの様子(dtparam=audio=onが有効になったまま)
WS2812B RGB LED with Raspberry Pi PWM NG


 GPIO 18で PWMが正常の時の WS2812Bの様子
WS2812B RGB LED with Raspberry Pi PWM OK



● Raspberry Piに WS2812 RGBフルカラー LEDを接続する方法

 このライブラリも動きました。

wejn/ws2812 - Ruby wrapper around WS2812 LED driver for Raspberry Pi

cd
git clone https://github.com/wejn/ws2812
cd ws2812
# Assuming raspbian here; otherwise make sure you have 'mkmf'
# and can compile exts (failing that "rake compile" will bomb on you)
sudo apt-get -y update
sudo apt-get install -y ruby-full

# .
sudo gem install rake rake-compiler
rake compile

# and then, to demo it:
sudo ruby examples/digiclock.rb
nano examples/digiclock.rb



● Raspberry Piに WS2812 RGBフルカラー LEDを接続する方法

 このライブラリは動かす事が出来ませんでした。

626Pilot/RaspberryPi-NeoPixel-WS2812 - Library for driving WS2812 pixels (also known as "NeoPixels" when sold by Adafruit) from a Raspberry Pi.

sudo apt-get -y install cmake

cd
git clone https://github.com/626Pilot/RaspberryPi-NeoPixel-WS2812.git
cd ~/RaspberryPi-NeoPixel-WS2812

make

./bin/ws2812-RPi
Failed to open /dev/mem: Permission denied

sudo ./bin/ws2812-RPi
Page 0 not present (pfn 0xa10000000002a190)




Tags: [Raspberry Pi], [電子工作]

●関連するコンテンツ(この記事を読んだ人は、次の記事も読んでいます)

Raspberry Pi Zero Wを海外通販の Pimoroni等での購入方法、購入出来る通販ショップ一覧まとめ
Raspberry Pi Zero Wを海外通販の Pimoroni等での購入方法、購入出来る通販ショップ一覧まとめ

  ラズパイゼロW ワイヤレスモデルを海外通販でサクッと簡単に個人輸入で入手。技適通過でも国内販売は常に品切れ

Raspberry Pi 3で安定して使える相性の無い最適な microSDカードの種類のまとめ
Raspberry Pi 3で安定して使える相性の無い最適な microSDカードの種類のまとめ

  ラズパイ3で安定して使える microSDカードを購入する Teamと SanDiskは絶対に買わない

Raspberry Pi 3 Model Bに専用カメラモジュールを接続する方法
Raspberry Pi 3 Model Bに専用カメラモジュールを接続する方法

  ラズパイに専用カメラモジュールを接続して Raspbianで写真の静止画撮影や動画を録画する方法

Raspberry Pi 3の Linuxコンソール上で使用する各種コマンドまとめ
Raspberry Pi 3の Linuxコンソール上で使用する各種コマンドまとめ

  ラズパイの Raspbian OSのコマンドラインで使用する便利コマンド、負荷試験や CPUシリアル番号の確認方法等も

Raspberry Pi 3公式フォーラムの FAQの内容の日本語訳
Raspberry Pi 3公式フォーラムの FAQの内容の日本語訳

  ラズパイ公式フォーラムの「The Raspberry Pi 3 Model B Q&A thread」の日本語訳

Raspberry Pi 3で GPIO端子の I2C機能を有効化する方法
Raspberry Pi 3で GPIO端子の I2C機能を有効化する方法

  ラズパイ3の GPIO端子の I2C機能を有効にして各種センサーを繋げる方法まとめ

大人気の CPUボード、Raspberry Pi 3 Model Bで作ってみよう
大人気の CPUボード、Raspberry Pi 3 Model Bで作ってみよう

  Raspberry Piの開発環境の構築やタッチパネル付き液晶ディスプレイや各種センサーの使い方まとめ


Raspberry Pi 3、シングルボードコンピュータ ラズパイ3 Raspberry Pi関連はこちらへまとめました
 下記以外にも多数のラズパイ関係の記事が有ります。
 (I2C制御、GPIO制御、1-Wire制御、シリアル通信、日本語音声合成、日本語音声認識、中国語音声合成、MeCab 形態素解析エンジン、赤外線リモコン制御、秋月 I2C液晶モジュール、KeDei 3.5インチ液晶、HDMI 5インチ液晶、NFCカードリーダ、コマンドライン操作方法等)
Raspberry Pi 3に HDMI接続の 800x480 5インチ TFT液晶を接続して使用する方法
Raspbian Jessie 2017-07最終版で LIRCを使って学習リモコン、赤外線リモコンを送受信する方法
Raspberry Pi 3の WiFiを広告ブロック機能付きの無線LANアクセスポイント化 hostapd + dnsmasq編
Raspberry Pi 3の Bluetoothで ブルテザで通信する方法(Bluetooth編)
Raspberry Pi 3で日本語音声を合成して喋らせる方法(OpenJTalk編)
Raspberry Pi 3に USB Micを接続して日本語の音声認識をする方法(Julius編)
Raspberry Pi 3の GPIOに LEDとスイッチを接続して Lチカする方法
Raspberry Pi 3の GPIOに LEDとスイッチを接続してシャットダウンボタンを実装する方法
Raspberry Pi 3で GPIO端子の I2C機能を有効化する方法
Raspberry Pi 3の GPIOに I2C通信方式の気圧計 BMP280を接続する方法
Raspberry Pi 3に I2C通信方式の NFCリーダライタ PN532を接続して NFC FeliCaカードを読む方法
Raspberry Pi 3でネットワーク ライブカメラを構築する方法 Motion編
Raspberry Pi 3でネットワーク ライブカメラを構築する方法 MJPG-streamer編
Raspberry Pi 3 Model Bで動画処理アプリ FFmpegをコンパイルする方法
Raspberry Pi3の X-Window Systemに Windowsのリモートデスクトップから接続する方法
Raspberry Pi3に WebRTCの STUN/TRUNサーバと PeerJSサーバをインストールする方法


Espressif ESP8266 Arduino互換でスケッチが使える ESP-12Eモジュール基板
Espressif ESP8266 Arduino互換でスケッチが使える ESP-12Eモジュール基板

  Espressif ESP8266 ESP-12-E NodeMCU V1 ESP12 CP2102

BangGood通販はドローン以外にも面白い商品がまだまだ有った(電子工作編)
BangGood通販はドローン以外にも面白い商品がまだまだ有った(電子工作編)

  レーザー彫刻機、カラー液晶の DIYオシロ、Arduinoや Raspberry Pi用の小型カラー液晶



[HOME] | [BACK]
リンクフリー(連絡不要、ただしトップページ以外はweb構成の変更で移動する場合があります)
Copyright (c) 2017 FREE WING, Y.Sakamoto
Powered by 猫屋敷工房 & HTML Generator

http://www.neko.ne.jp/~freewing/raspberry_pi/raspberry_pi_gpio_pwm_ws2812b_rgb_led/