Библиотека FastLED для адресных лент

Зарегистрировать ленту с одним проводом данных. Вызывают в setup() один раз на каждую ленту — их может быть несколько на разных выводах.

CHIPSET

тип ленты: WS2812B, WS2813, WS2811, WS2815, SK6812 — таблица выше.

DATA_PIN

вывод данных. Задаётся при сборке, поэтому только числом или константой, не переменной.

RGB_ORDER

порядок цветов: GRB у WS2812B, у WS2811 бывает BRG или RGB. Перепутан — красный и зелёный меняются местами.

data

массив CRGB leds[NUM_LEDS].

nLeds

сколько пикселей.

Возвращает: контроллер ленты; обычно не нужен, но через него задают коррекцию цвета одной ленте.

FastLED.addLeds<WS2812B, 6, GRB>(leds, NUM_LEDS);

То же для лент с отдельной линией такта — APA102 и SK9822. Им не нужны точные тайминги, поэтому они быстрее и не выключают прерывания.

CLOCK_PIN

вывод такта. На UNO быстрее всего аппаратный SPI: данные 11, такт 13.

FastLED.addLeds<APA102, 11, 13, BGR>(leds, NUM_LEDS);

Выгрузить массив в ленту. Пока не вызван, лента не меняется. На WS2812B занимает около 30 мкс на пиксель, и на AVR на это время выключены прерывания.

FastLED.show();

Обнулить массив — все пиксели чёрные.

writeData

true — сразу и погасить ленту, без отдельного show().

FastLED.clear(true);

Общая яркость, применяется при каждом show(). Сами цвета в массиве не меняет — можно убавить и вернуть без потерь.

scale

0–255, по умолчанию 255.

FastLED.setBrightness(80);

Прочитать общую яркость — например, чтобы плавно её менять кнопкой.

Возвращает: 0–255.

FastLED.setBrightness(FastLED.getBrightness() / 2);

Ограничить потребление: перед каждым show() библиотека считает ток и, если он выше бюджета, сама убавляет яркость. Лента не просаживает блок питания и не перезагружает плату.

volts

напряжение ленты: 5 или 12.

milliamps

бюджет в миллиамперах: 500 — от USB компьютера, дальше — по блоку питания с запасом.

FastLED.setMaxPowerInVoltsAndMilliamps(5, 2000);

Поправка цвета под ленту: без неё белый у многих лент отдаёт в синеву.

correction

TypicalLEDStrip — для обычных лент, TypicalSMD5050 — для светодиодов 5050, UncorrectedColor — без поправки.

FastLED.setCorrection(TypicalLEDStrip);

Задержка, во время которой библиотека продолжает обновлять ленту — нужно для сглаживания на малой яркости. Вместо обычного delay() в скетчах с лентой.

ms

миллисекунды.

FastLED.delay(20);

Показать на всей ленте один цвет, не трогая массив. Удобно для вспышки поверх эффекта.

FastLED.showColor(CRGB::Red);

Цвет по красному, зелёному и синему, каждый 0–255. Есть именованные: CRGB::Red, CRGB::Orange, CRGB::Black и ещё полторы сотни.

leds[0] = CRGB(255, 80, 0);
leds[1] = CRGB::Blue;

Цвет через оттенок, насыщенность и яркость. Для эффектов удобнее RGB: меняете один оттенок — получаете радугу.

h

оттенок по кругу 0–255: 0 красный, 32 оранжевый, 64 жёлтый, 96 зелёный, 128 голубой, 160 синий, 192 фиолетовый, 224 розовый.

s

насыщенность: 255 — чистый цвет, 0 — белый.

v

яркость 0–255.

leds[i] = CHSV(160, 255, 200);

Задать цвет существующему пикселю по компонентам.

leds[i].setRGB(0, 255, 0);

Задать цвет существующему пикселю через оттенок.

leds[i].setHSV(96, 255, 255);

Убавить яркость одного пикселя: каждый канал умножается на scaledown/256.

scaledown

0 — чёрный, 128 — вдвое тусклее, 255 — почти без изменений.

leds[i].nscale8(128);

Притушить один пиксель — обратное к nscale8: fadefactor/256 убирается.

leds[i].fadeToBlackBy(64);

Сложить цвета по каналам с насыщением: канал упирается в 255, а не переваливает через ноль, как у обычных чисел. Так искры накладываются друг на друга, не превращаясь в мусор. -= — вычитание, упирается в 0.

leds[i] += CHSV(hue, 200, 255);
leds[i] -= CRGB(20, 20, 20);

Умножить каждый канал на число с насыщением — сделать ярче. /= — разделить, сделать тусклее.

k

целое 0–255.

leds[i] *= 2;
leds[i] /= 4;

Убавить яркость до scale/256, как nscale8(), но по «видео»-правилу: канал, который светился, не гаснет до нуля. На малой яркости цвет не пропадает, а лишь чуть сдвигается оттенок.

scale

0–255.

leds[i] %= 64;   // четверть яркости

Сравнить два цвета по всем трём каналам. Есть и !=.

Возвращает: true — цвета совпадают.

if (leds[i] == CRGB(CRGB::Black)) leds[i] = CRGB::Blue;

Инвертировать цвет: каждый канал становится 255 минус он сам. Красный превращается в голубой, чёрный — в белый.

Возвращает: новый цвет CRGB, сам пиксель не меняется.

leds[i] = -leds[i];

Смешать два цвета в заданной пропорции. Если каждый кадр подмешивать чуть-чуть второго цвета, первый плавно в него перетекает — так гаснут звёзды в эффекте мерцания ниже.

amountOfP2

доля второго цвета из 256: 0 — только первый, 255 — почти только второй.

Возвращает: смешанный цвет.

leds[i] = blend(leds[i], CRGB::Black, 16);

Залить пиксели одним цветом.

numToFill

сколько с начала массива.

fill_solid(leds, NUM_LEDS, CRGB::White);

Радуга: у каждого следующего пикселя оттенок сдвинут на шаг.

initialhue

оттенок первого пикселя. Меняйте со временем — радуга поползёт.

deltahue

шаг между соседями. 255 / NUM_LEDS — ровно одна радуга на всю ленту.

fill_rainbow(leds, NUM_LEDS, millis() / 10, 255 / NUM_LEDS);

Плавный переход между двумя цветами по всей длине. Есть варианты на три и четыре цвета.

fill_gradient_RGB(leds, NUM_LEDS, CRGB::Blue, CRGB::Red);

Притушить все пиксели разом. Вызывают каждый кадр — и за движущейся точкой остаётся гаснущий хвост.

fadeBy

сколько убрать за раз, из 256: 10 — длинный хвост, 60 — короткий.

fadeToBlackBy(leds, NUM_LEDS, 20);

Размыть: каждый пиксель смешивается с соседями. Смягчает резкие эффекты.

blur_amount

0–255, сколько брать от соседей.

blur1d(leds, NUM_LEDS, 64);

Выполнить блок раз в N миллисекунд без delay(). Таких блоков в loop() может быть сколько угодно, у каждого свой таймер — так один эффект обновляется часто, а смена цвета идёт медленно. Есть EVERY_N_SECONDS.

N

период в миллисекундах.

EVERY_N_MILLISECONDS(20) { hue++; }

Синусоида по часам, с частотой в ударах в минуту. Для дыхания, покачивания, «маятника» без собственного счётчика времени.

bpm

ударов в минуту: 60 — раз в секунду.

lowest, highest

диапазон значений.

phase_offset

сдвиг фазы — чтобы две синусоиды шли не в ногу.

Возвращает: текущее значение между lowest и highest.

int pos = beatsin8(30, 0, NUM_LEDS - 1);

Пила по часам: равномерно растёт от 0 до 255 и сбрасывается.

Возвращает: 0–255.

uint8_t hue = beat8(10);

Быстрое случайное число для эффектов. Есть random8() — 0–255 и random8(lim) — от 0 до lim−1; для длинных лент — random16(lim).

min

от — включительно.

lim

до — не включая.

Возвращает: случайное число в диапазоне.

leds[random16(NUM_LEDS)] = CHSV(random8(), 200, 255);

Шум Перлина: случайное, но плавное значение — соседние x дают близкие числа. Основа для огня, воды и облаков.

x

координата; плавно двигайте её по времени.

Возвращает: 0–255.

uint8_t v = inoise8(i * 40 + millis() / 4);

Палитра из 16 опорных цветов, между которыми библиотека плавно переходит. Готовые: RainbowColors_p, PartyColors_p, HeatColors_p, LavaColors_p, OceanColors_p, ForestColors_p, CloudColors_p.

CRGBPalette16 palette = OceanColors_p;

Взять цвет из палитры по позиции.

index

позиция 0–255 по палитре.

brightness

яркость результата.

blendType

LINEARBLEND — плавно между опорными цветами, NOBLEND — ступеньками.

Возвращает: цвет CRGB.

leds[i] = ColorFromPalette(palette, i * 8 + beat8(20));

Залить ленту цветами палитры подряд — как fill_rainbow, только своими цветами.

startIndex

позиция палитры для первого пикселя.

incIndex

шаг между соседями.

fill_palette(leds, NUM_LEDS, beat8(10), 8, palette);

Цвет пламени по «температуре»: чёрный → красный → жёлтый → белый. На нём построен эффект огня ниже.

Возвращает: цвет CRGB.

leds[i] = HeatColor(heat[i]);