Raspberry Pi Pico: WS2812 als Balkenanzeige programmieren

RGB-LED-Module, -Platinen, -Streifen und -Bänder vom Typ WS2812 sind sehr beliebt, um Lichteffekte in verschiedenen Farben zu erzeugen. Dazu muss das RGB-LED-Modul mit einer Stromversorgung und einem Controller verbunden werden. Der Controller kümmert sich um die Lichteffekte.

Wenn auf der WS2812-Platine die RGB-LEDs hintereinander angeordnet sind, dann lässt sich das als Balkenanzeigen verwenden.

In diesem Aufbau verwenden wir eine WS2812-Platine mit 8 RGB-LEDs als Balkenanzeige und zur Steuerung und Stromversorgung einen Raspberry Pi Pico.
Den darzustellenden Wert erzeugen wir im Programmcode mit einer Zufallszahl aus dem Wertebereich 0 bis 8.

Die Darstellung ist so gewählt, dass beim höchsten Wert die letzte LED auf der Platine rot leuchtet. Die beiden vorletzten LEDs leuchten gelb. Die anderen LEDs leuchten grün.

Aufbau und Bauteile

Raspberry Pi Pico: WS2812 als Balkenanzeige programmieren

Raspberry Pi Pico		WS2812
Pin 40	VCC +5V	VCC
Pin 38	GND	GND
Pin 34	GPIO 28	DI / DIN
Pin 33	GND	GND

Hinweis zur Stromversorgung: In der Regel verwendet man zur Stromversorgung der WS2812-RGB-LEDs ein eigenes Netzteil, etwa mit 5 Volt. In diesem Aufbau speisen wir den LED-Streifen mit den 5 Volt vom Pin 40 (VBUS). Wir greifen hier die 5 Volt direkt vom USB ab. Bei mehr oder längeren Streifen ist aber zwingend ein eigenes Netzteil erforderlich.

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Programmcode

Ein großer Vorteil ist, dass in MicroPython die Unterstützung von NeoPixels enthalten ist und somit keine externe Bibliothek gebraucht wird. Die Steuerung der WS2812-RGB-LEDs ist in MicroPython praktisch integriert.

Im Programmcode können 3 Parameter eingestellt werden. Die GPIO-Pin-Nummer (pin_np), an der die WS2812-Datenleitung dranhängt, die Anzahl der LEDs (leds) in der Kette oder auf dem Modul und die Helligkeit (brightness) der LEDs.

Nach der Ausführung wird der Programmcode automatisch beendet. Die LEDs leuchten aber weiter.

# Bibliotheken laden
from machine import Pin
from neopixel import NeoPixel
from random import randint

# GPIO-Pin für WS2812
pin_np = 28

# Anzahl der LEDs
leds = 8

# Helligkeit: 0 bis 255
brightness = 10

# Wert für die Balkenanzeige
# Beispielhaft ein Zufallswert zwischen 0 und Anzahl der LEDs
value = randint(0, leds)
print('Wert:', value)

# Initialisierung WS2812/NeoPixel
np = NeoPixel(Pin(pin_np, Pin.OUT), leds)
for i in range (leds): np[i] = (0, 0, 0)

# Farben der LEDs
if value > 0:
    # Grün für alle LEDs
    for i in range (value): np[i] = (0, brightness, 0)
    # Gelb für die beiden vorletzten LEDs
    if value >= (leds-2): np[-3] = (brightness, brightness, 0)
    if value >= (leds-1): np[-2] = (brightness, brightness, 0)
    # Rot für die letzte LED
    if value >= leds: np[-1] = (brightness, 0, 0)

# Farben ausgeben
np.write()