남보공방

WS2312라는 컬러 LED칩은 내부에 Red,Green,Blue 세개의 LED와 이를 컨트롤하는 WS2811이라는 마이크로칩까지 내장하고 있어 모든 컬러의 빛을 낼 수 있으면서 다음과 같은 장점이 있다.

- 전원 외에 1개의 데이터선으로 만으로도 컬러의 종류 및 세기 제어( 기존 RGB LED전구는 3선 필요)  

- 여러개를 직렬로 연결해서 사용할 수 있으며 각각에 대해서 순번을 지정해서  컬러의 종류 및 세기를 제어할 수 있다. 

-즉, 하나의 제어선 만으로도 수십 수백개까지도 여러개 KED 전구의 컬러의 종류 및 세기를 제어할 수 있다.  

1구 짜리 WS2812 LED 칩만을 가진 미니 보드는 다음과 같이 5V 전원선 이외 Din 단자만으로 제어가 가능하며 다음 번 전구를 연결할 필요가 있을 경우 Dout 단자에 다시 다음 번 전구의 Din단자를 연결 시켜되고, 이런 식으로 계속해서 직렬로 전구를 연결해서 확장할 수 있다. 

이렇게 직렬로 계속 확장 연결할 수 있는특성을 이용하여 다음과 같이 다양한 보드 형태의 컬러LED 전광판들이 네오픽셀이라는 이름으로 판매된다. 

아두이노와의 연결

위와 같이 아두이노의 5V와 GND를 전원으로 연결하고, PWM 방식의 디지털 츨력핀을 WS2812칩의 Din에 연결하면 되는데 전원의 용량에 주의해야 한다. 즉 하나의 WS2812칩마다  20 mA ~ 60mA까지의 전류를 소비하는데 아두이노 5V출력선에서 보내줄 수 있는 전류량이 제한되기 때문에 2~3개 이상의 전구를 연결할 때에는 별도의 전원장치로 부터 전원을 공급해야 한다.

라이브러리의 설치

통상 Adafruit사에서 제공하는 NeoPixel 라이브러리를 사용하는데 다음 링크에서 zip파일을 다운로드 받아 아두이노 IDE에서 스케치 -> 라이브러리 포함하기 -> .ZIP 라이브러리 추가하기를 선택하여 다운해 놓은 ZIP파일을 지정한다. 

       https://github.com/adafruit/adafruit_neopixel

샘플프로그램

#define LED 6 #include <Adafruit_NeoPixel.h> Adafruit_NeoPixel RGBLED = Adafruit_NeoPixel(1, LED, NEO_GRB + NEO_KHZ800); void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(LED, OUTPUT); RGBLED.begin(); RGBLED.setPixelColor(0, 0, 0, 0); RGBLED.show(); } void loop() { for ( int i=0; i < 255; i=i+30) { for ( int j=0; j < 255; j=j+30) { for ( int k=0; k < 255; k=k+30) { RGBLED.setPixelColor(0, i, j, k); RGBLED.show(); delay(10); } } } }

3 line : Adafruit_NeoPixel( A, B, C + D ) 에서 A부분에 전구의 갯수 , B부분에 제어용 핀번호, C,D부분에 칩의 종류를 지정하는데 가장 흔하게 판매되는 WS2812B 모델인 경우 NEO_GRB + NEO_KHZ800로 지정하면 된다.

17 line :  setPixelColor(n,R,G,B) 함수를 이용하여 제어 명령을 주는데 n부분에 몇번째 LED전구에 대한 명령인지 그리고 R,G,B부분에 Red,Green,Blue color별 세기를 세기를 지정하면 된다. 즉 세번쨰 전구를 붉은색으로 하고 싶다면 setPixelColor(2,255,0,0) 이라고 지정하면 된다.

18 line : 제어정보를 지정한 후 반드시 show()명령을 주어야 실제 LED에 표시된다.

아두이노 메가2560 프로 기종은 아두이노 메가2560 기종을 기기 부착용으로 소형화 시킨 기종이다. 즉, 아두이노 메가2560 에서 모든 핀소켓이나 파워잭을 제거함으로서 크기를 3분의 1정도로 줄임으로서 PCB에 바로 납땜하여 장치의 컨트롤러로 내장 시킬 수 있도록 한  보드이다. 

아두이노 우노를 동일 사양으로 소형화한 것이 아두이노 나노이고, 아두이노 메가 2560을 동일 사양으로 소형화 한 것이 메가2560 PRO 기종이다.

실제 판매되는 제품에는 메가PRP에서 USB 인터페이스까지 줄여 크기와 소비전력을 줄인 Mega PRO MINI 모델도 있다.

Arduino Mega 2560 PRO 상세 PIN LAYOUT  

사용방법

Mega2560 pro기종은 Mega2560에서 크기만 줄인 것이고 성능이나 사양은 동일하기 때문에 사용방법은 Mega2560과 동일하다.

작은 크기에 너무 많은 입출력 핀이 배열되어 있기 때문에 브레드보드에 꽂아 실습해 보거나 직접 케이블을 연결해서 사용하기는 힘들고 PCB를 제작한 후 여기에 납땜 장착해서 사용해야 한다. 즉 기존 Mega2560기종으로 개발을 완료한 후 실제 장치를 제작할 때 사용하는 용도이다.  

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아두이노 메가2560은 아두이노 우노급으로는 사양이 부족할 때 사용하는 상위 기종으로서 무려 70개의 입출력 핀을 사용 가능한 ATmega2560 MCU칩을 기반하기 때문에 다양한 기기의 제어와 응용이 가능하다. 많은 수의 제어핀을 사용할 수 있기 때문에 3D 프린터를 자작할 때 가장 많이 활용되는 기종이 바로 이 메가2560기종이다.  

ARDUINO MEGA 260 SPEC

• Microcontroller	ATmega2560
  Operating Voltage	5V
  Input Voltage (recommended)	7-12V
  Input Voltage (limit)	6-20V
  Digital I/O Pins	54 (of which 15 provide PWM output)
  Analog Input Pins	16
  DC Current per I/O Pin	20 mA
  DC Current for 3.3V Pin	50 mA
  Flash Memory	256 KB of which 8 KB used by bootloader
  SRAM	8 KB
  EEPROM	4 KB
  Clock Speed	16 MHz
  LED_BUILTIN	13
  Length	101.52 mm
  Width	53.3 mm
  Weight	37 g

보드의 구성

-USB연결단자는 Type B가 기본이지만, 호환 기종 중에는 마이크로USB 단자로 되어 있어 스마트폰용 케이블을 그대로 사용할 있도록한 모델도 있다.

-아날로그 입력핀은 A0 ~A15까지 16개가 있고, 디지털 입출력핀은 54개이다. 디지털핀 중 16개는 PWM방식을 지원하는데 PWM이라고 표시된 2~13하고 44,45,46번 핀이다.

-아두이노 우노급에서는 시리얼 포트가 하나밖에 없어 추가로 더 필요할 경우에는 Soft시리얼이라는 방식의 가상방식을 사용해야 하지만 아두이노 메가2560 에서는 시리얼 포트를 4개를 지원하기 떄문에 편리하다. 이 시리얼 포트들은 RX0/TX0 ~RX3/TX3 까지로 구분되고 프로그램에서는 Serial0~ Serial3와 같이 구분해서 사용하면 된다.  

-아두이노 우노나 나노에서는 I2C통신을 위한 핀이 A4와 A5핀 이었지만 메가2560에서는 디지털 20번과 21핀에 배정되어 있다.

-아두이노 우노나 나노에서는 SPI통신을 위한 핀이 10~13번핀 이었지만 메가2560에서는 디지털 50~53번핀에 배정되어 있다.

-외부 인터럽트용 핀은 2,3,21,20,19,18 번 핀이 배정되어 있는데 인터럽트 번호는 이 순서대로 0에서 5번까지 이다.

MEGA 2560 상세 PIN LAYOUT

사용방법

- 아두이노 IDE에서 기본으로 사용가능하므로 별도의 보드메니저 등을 설치할 필요는 없고, 툴메뉴 -> 보드를 선택해서 Arduino/Genuino Mega or Mega2560 보드를 선택하기만 하면 된다.

구매처 

-해외 : 

-국내 :