Raspberry Pi Pico: WS2812 als Balkenanzeige mit Rotary Encoder manuell steuern (KY-040)

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.
Ein Rotary Encoder bzw. Drehschalter dient zum Einstellen von Parameter und Werten.

In diesem Aufbau verwenden wir eine WS2812-Platine mit 8 RGB-LEDs als Balkenanzeige. Und Einen Rotary Encoder vom Typ KY-040 als Bedienelement, um die Anzahl der leuchtenden LEDs einzustellen.

Wenn das Dein erster Versuch mit einem Rotary Encoder vom Typ KY-040 ist, dann solltest Du Dich zuerst mit diesem Bauteil und seinen Besonderheiten vertraut machen. Außerdem empfiehlt es sich zuerst mit der Ansteuerung bzw. der Software-seitigen Auswertung des Rotary Encoders zu experimentieren und herauszufinden, was er leisten kann.

Aufbau und Bauteile

Raspberry Pi Pico: Drehschalter / Rotary Encoder ansteuern (KY-040)

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.

Raspberry Pi Pico KY-040
Pin 23 GND GND
Pin 36 VCC +3,3V +
Pin 26 GPIO 20 SW
Pin 25 GPIO 19 CLK
Pin 24 GPIO 18 DT

Programmcode

Zur Software-seitigen Ansteuerung bzw. Auswertung des Rotary Encoders ist eine externe Bibliothek erforderlich.

Die Unterstützung von NeoPixels ist in MicroPython bereits enthalten. Damit ist die Steuerung der WS2812-RGB-LEDs möglich.

Wenn das Programm gestartet wurde, dann leuchtet eine RGB-LED auf der WS2812-Platine. Wenn man den Regler nach Rechts dreht, dann gehen mehr LEDs an und nach Links wieder aus.

# Bibliotheken laden
from machine import Pin
from neopixel import NeoPixel
from rotary import Rotary

# GPIO-Pin für WS2812
pin_np = 28

# Anzahl der LEDs
leds = 8

# Helligkeit: 0 bis 255
brightness = 10

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

# GPIO-Pins für Encoder
pin_dt = 18
pin_clk = 19
pin_sw = 20

# Initialiserung Rotary Encoder
rotary = Rotary(pin_dt, pin_clk, pin_sw)

# Startposition
value = 1
np[value-1] = (brightness, brightness, brightness)
np.write()

# Funktion
def rotary_changed(change):
    global leds
    global brightness
    global value
    # LEDs zurücksetzen
    for i in range (leds): np[i] = (0, 0, 0)
    # Drehrichtung auswerten
    if change == Rotary.ROT_CW:
        value = value + 1
        print('Rechts (', value, ')')
    elif change == Rotary.ROT_CCW:
        value = value - 1
        print('Links (', value, ')')
    # Korrektur, wenn Anfang erreicht
    if value < 0: value = 0
    # Korrektur, wenn Ende erreicht
    if value >= leds: value = leds
    # LEDs einschalten
    for i in range (value): np[i] = (brightness, brightness, brightness)
    np.write()

# Wenn der Encoder bedient wird
rotary.add_handler(rotary_changed)

Darf es ein bisschen mehr sein?

Eine WS2812-Platine mit 8 RGB-LEDs kann man auch als Lauflicht verwenden. Und mit einem Rotary Encoder vom Typ KY-040 können wir die Geschwindigkeit des Lauflichts einstellen.

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