El proyecto de Dr Jon demuestra el uso de un anillo LED de gran tamaño basado en el WS2812B, compuesto por 241 LED y controlado por un Raspberry Pi Pico o un Pico 2 para crear efectos de luz navideños avanzados. El objetivo es mostrar cómo una estructura LED circular puede servir tanto para animaciones decorativas como para una pantalla de muy baja resolución, manteniendo la gestión del software relativamente simple.
¿Cómo está construido el anillo?
El módulo LED utilizado consiste en nueve anillos concéntricos, con un número creciente de LED que va desde 1 hasta 60 por círculo, para un total de 241 elementos luminosos. La alimentación se entrega a 5 V, mientras que el control de datos se maneja desde un único pin GPIO del Raspberry Pi Pico.
Para asegurar estabilidad eléctrica durante las animaciones más complejas se inserta un condensador electrolítico grande, útil para prevenir fenómenos de caída de tensión provocados por demandas súbitas de corriente.
Como el Raspberry Pi Pico opera con lógica de 3,3 V y los LED WS2812B requieren una señal de datos de 5 V, el proyecto incluye un pequeño conversor bidireccional de nivel lógico. Ese componente garantiza una comunicación confiable entre el microcontrolador y el anillo, evitando errores de transmisión durante el funcionamiento.
¿Cuánta corriente puede pedir un anillo así?
Este es el cálculo que la documentación original no entrega y que conviene tener claro antes de conectar nada. Cada LED WS2812B consume del orden de 60 mA cuando sus tres canales están encendidos al máximo, es decir, en blanco pleno. Con 241 unidades el peor caso teórico se acerca a los 14,5 A a 5 V, cerca de 72 W. Ninguna salida USB de un computador entrega eso, y tampoco lo hace el regulador del propio Pico.
En la práctica las animaciones de este tipo nunca encienden todo en blanco simultáneo y el consumo real queda bastante por debajo, pero el diseño de la fuente debe considerar el pico y no el promedio. Esa es exactamente la razón de ser del condensador electrolítico que menciona el proyecto: absorber el transitorio cuando una animación enciende de golpe un anillo completo.
¿Cómo se programa una pantalla circular?
Desde el punto de vista del software, los LED se controlan mediante la biblioteca pico_led. Al principio el anillo se define como una sola tira de 241 LED. Después esa tira se divide lógicamente en varias secciones, cada una correspondiente a uno de los anillos concéntricos. Este enfoque permite gestionar cada círculo por separado, aplicando colores y efectos distintos como arcos rotatorios, animaciones circulares y decoraciones de luz parecidas a esferas navideñas.
El proyecto también explora el uso del anillo como pantalla de baja resolución. Para lograrlo se crea un búfer de cuadro cuadrado de aproximadamente 17 por 17 píxeles efectivos. Cada LED se asocia a una coordenada X-Y mediante una tabla de mapeo precalculada. Eso hace posible mostrar imágenes simples, como un ícono de Viejo Pascuero, y generar animaciones dinámicas como copos de nieve, obtenidas reflejando patrones dentro del búfer.
En la demostración final el Raspberry Pi Pico ejecuta varias animaciones en secuencia: decoraciones navideñas, imágenes estáticas, arcos animados y copos de nieve. El resultado es una decoración lumínica festiva que combina electrónica, programación y creatividad, y que muestra el potencial del microcontrolador RP2040 para manejar sistemas LED complejos.
El detalle que hace viable todo esto es la máquina de estados programable del RP2040, que genera el protocolo de un solo hilo del WS2812B por hardware y libera al procesador principal de tener que contar nanosegundos. Un Raspberry Pi Pico cuesta alrededor de 4 dólares de lista, así que la parte cara del proyecto no es el cerebro sino los anillos LED y la fuente de poder capaz de sostenerlos.
