Node.js Raspberry Pi GPIO - Fließende LEDs
Verwenden von Array mit Ausgang zum Erstellen von fließenden LEDs
In diesem Kapitel verwenden wir mehrere GPIO-Pins, um einen „fließenden“ Effekt zu erzeugen, indem wir sie nacheinander ein- und ausschalten.
Was brauchen wir?
Dazu benötigen Sie:
- Ein Raspberry Pi mit Raspian, Internet, SSH, mit installiertem Node.js
- Das onoff-Modul für Node.js
- 1 x Brotschneidebrett
- 8 x 220 Ohm Widerstand
- 8 x Durchgangsloch-LED
- 9 x weibliche zu männliche Überbrückungsdrähte
Hinweis: Der benötigte Widerstand kann je nach verwendetem LED-Typ von dem abweichen, was wir verwenden. Die meisten kleinen LEDs benötigen nur einen kleinen Widerstand, etwa 200-500 Ohm. Es ist im Allgemeinen nicht entscheidend, welchen genauen Wert Sie verwenden, aber je kleiner der Wert des Widerstands ist, desto heller leuchtet die LED.
Klicken Sie auf die Links in der obigen Liste, um Beschreibungen der verschiedenen Komponenten zu erhalten.
Aufbau der Schaltung
Jetzt ist es Zeit, die Schaltung auf unserem Breadboard zu bauen.
Wenn Sie neu in der Elektronik sind, empfehlen wir Ihnen, den Strom für den Raspberry Pi auszuschalten. Und verwenden Sie eine antistatische Matte oder ein Erdungsband, um Beschädigungen zu vermeiden.
Fahren Sie den Raspberry Pi ordnungsgemäß herunter mit dem Befehl:
pi@w3demopi:~ $ sudo shutdown -h now
Nachdem die LEDs auf dem Raspberry Pi aufgehört haben zu blinken, ziehen Sie den Netzstecker aus dem Raspberry Pi (oder schalten Sie die Steckdosenleiste aus, an die er angeschlossen ist).
Das Ziehen des Steckers ohne ordnungsgemäßes Herunterfahren kann zu einer Beschädigung der Speicherkarte führen.
Sehen Sie sich die obige Abbildung der Schaltung an.
- Verbinden Sie auf dem Raspberry Pi das weibliche Bein eines Überbrückungskabels mit einem GND - Pin. In unserem Beispiel haben wir den physischen Pin 6 verwendet ( GND , Reihe 3, rechte Spalte)
- Verbinden Sie auf dem Steckbrett das männliche Bein des Überbrückungskabels, das mit der GND -Stromversorgung verbunden ist, mit dem Erdungsbus auf der rechten Seite. Diese gesamte Spalte Ihres Steckbretts ist verbunden, also spielt es keine Rolle, welche Reihe. In unserem Beispiel haben wir es an Zeile 1 angehängt
- Für jede LED: Verbinden Sie die LED so, dass sie mit 2 Tie-Point-Reihen verbunden ist. In unserem Beispiel haben wir verbunden:
- LED1 zu Reihen 5 (Kathode) & 6 (Anode) Spalte J
- LED2 zu Reihen 8 (Kathode) & 9 (Anode) Spalte J
- LED3 to rows 11 (cathode) & 12 (anode) column J
- LED4 to rows 14 (cathode) & 15 (anode) column J
- LED5 to rows 17 (cathode) & 18 (anode) column J
- LED6 to rows 20 (cathode) & 21 (anode) column J
- LED7 to rows 23 (cathode) & 24 (anode) column J
- LED8 to rows 26 (cathode) & 27 (anode) column J
- For each LED: Connect one of the legs of a 220 ohm resistor from the the Ground Bus
column on the right side, and the other leg to the right side Tie-Point row
where it connects to the cathode leg of the LED. In our example we
connected:
- LED1 to row 5 column I
- LED2 to row 8 column I
- LED3 to row 11 column I
- LED4 to row 14 column I
- LED5 to row 17 column I
- LED6 to row 20 column I
- LED7 to row 23 column I
- LED8 to row 26 column I
- For each LED: Connect the female leg of a jumper wire to a
GPIO pin on the Raspberry Pi, and the male leg
of the jumper wire to the right side Tie-Point row
where it connects to the anode leg of the LED. In our example we connected:
- LED1 from Physical Pin 7 (GPIO 4, row 4, left column) to Tie-point row 6 column F
- LED2 from Physical Pin 11 (GPIO 17, row 6, left column) to Tie-point row 9 column F
- LED3 from Physical Pin 13 (GPIO 27, row 7, left column) to Tie-point row 12 column F
- LED4 from Physical Pin 15 (GPIO 22, row 8, left column) to Tie-point row 15 column F
- LED5 from Physical Pin 12 (GPIO 18, row 6, right column) to Tie-point row 18 column F
- LED6 from Physical Pin 16 (GPIO 23, row 8, right column) to Tie-point row 21 column F
- LED7 from Physical Pin 18 (GPIO 24, row 9, right column) to Tie-point row 24 column F
- LED8 from Physical Pin 22 (GPIO 25, row 11, right column) to Tie-point row 27 column F
Your circuit should now be complete, and your connections should look pretty similar to the illustration above.
Now it is time to boot up the Raspberry Pi, and write the Node.js script to interact with it.
Raspberry Pi and Node.js Flowing LEDs Script
Go to the "nodetest" directory, and create a new file called "flowingleds.js":
pi@w3demopi:~ $ nano
flowingleds.js
The file is now open and can be edited with the built in Nano Editor.
Write, or paste the following:
flowingleds.js
var Gpio = require('onoff').Gpio; //include onoff to interact with the GPIO
var LED04 = new Gpio(4, 'out'), //use declare variables for all the GPIO
output pins
LED17 = new Gpio(17, 'out'),
LED27 = new Gpio(27,
'out'),
LED22 = new Gpio(22, 'out'),
LED18 = new Gpio(18,
'out'),
LED23 = new Gpio(23, 'out'),
LED24 = new Gpio(24,
'out'),
LED25 = new Gpio(25, 'out');
//Put all the LED
variables in an array
var leds = [LED04,
LED17, LED27, LED22, LED18, LED23, LED24, LED25];
var indexCount = 0; //a
counter
dir = "up"; //variable for flowing direction
var
flowInterval = setInterval(flowingLeds, 100); //run the flowingLeds function
every 100ms
function flowingLeds() { //function for flowing Leds
leds.forEach(function(currentValue) { //for each item in array
currentValue.writeSync(0); //turn off LED
});
if (indexCount
== 0) dir = "up"; //set flow direction to "up" if the count reaches zero
if (indexCount >= leds.length) dir = "down"; //set flow direction to "down" if
the count reaches 7
if (dir == "down") indexCount--; //count
downwards if direction is down
leds[indexCount].writeSync(1);
//turn on LED that where array index matches count
if (dir ==
"up") indexCount++ //count upwards if direction is up
};
function unexportOnClose() {
//function to run when exiting program
clearInterval(flowInterval);
//stop flow interwal
leds.forEach(function(currentValue) { //for
each LED
currentValue.writeSync(0); //turn off LED
currentValue.unexport(); //unexport GPIO
});
};
process.on('SIGINT', unexportOnClose); //function to
run when user closes using ctrl+cc
Press "Ctrl+x" to save the code. Confirm with "y", and confirm the name with "Enter".
Run the code:
pi@w3demopi:~ $ node flowingleds.js
Now the LEDs should turn on and off in sequence, creating a flowing effect.
End the program with Ctrl+c.