Raspberry Pi Pico: Funktionsauswahl mit WS2812-RGB-LEDs und Rotary Encoder programmieren (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.

In diesem Aufbau verwenden wir eine WS2812-Platine mit 8 RGB-LEDs und einen Rotary Encoder vom Typ KY-040, um eine Funktionsauswahl zu programmieren.

Dazu lassen wir auf der WS2812-Platine eine LED leuchten. Durch Drehen des Drehschalters leuchtet eine andere LED. Wenn der Drehschalter gedrückt wird, dann kann abhängig von der leuchtenden LED eine Funktion ausgelöst werden.

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

Externe Bibliothek für den Drehschalter (Rotary Encoder)

Zur Software-seitigen Ansteuerung bzw. Auswertung des Drehschalter bzw. Rotary Encoders ist eine externe Bibliothek erforderlich, weil keine direkte Unterstützung in MicroPython vorgesehen ist. Die Bibliothek macht die Auswertung des Drehschalters im Programmcode spielend einfach. Dazu muss die Bibliothek in Form einer Datei auf den Raspberry Pi Pico gespeichert werden, damit die Einbindung im folgenden Programmcode funktioniert.

Programmcode

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 LED. Wenn man den Drehschalter nach Links oder Rechts dreht, dann geht das Leuchten auf eine andere LED in der entsprechenden Richtung über. Das sieht dann aus wie ein manuell gesteuertes Lauflicht. Wenn man dann noch den Drehschalter drückt, dann kann abhängig von der leuchtenden LED eine Funktion ausgelöst werden.

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

# 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)

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

# Initialiserung Rotary Encoder
rotary = Rotary(pin_dt, pin_clk, pin_sw)
for i in range (leds): np[i] = (0, 0, 0)

# Startposition
value = 0
np[value] = (brightness, brightness, brightness)
np.write()

# Funktion
def rotary_changed(change):
    global leds
    global brightness
    global value
    # LED zurücksetzen
    np[value] = (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, ')')
    # Tasterdruck auswerten
    if change == Rotary.SW_PRESS:
        print('Wert:', value)
    else:
      # Korrektur, wenn Ende erreicht
      if value < 0: value = leds - 1
      # Korrektur, wenn Anfang erreicht
      if value >= leds: value = 0
      # LED einschalten
      np[value] = (brightness, brightness, brightness)
      np.write()

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

Darf es ein bisschen mehr sein?

Wie wäre es mit einem besonderen Highlight? Ein LCD-1602-Display zur Textausgabe.

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