Galīgais ceļvedis LED gaismas sloksņu pievienošanai Arduino

Galīgais ceļvedis LED gaismas sloksņu pievienošanai Arduino

LED apgaismojuma pieaugums ir bijis stratosfēras, un ir viegli saprast, kāpēc. To ražošana ir lēta, patērē ievērojami mazāk enerģijas nekā citas apgaismojuma iespējas, un vairumā gadījumu tie nesasilst, padarot tos drošus dažādiem lietojumiem.





Viens no visizplatītākajiem LED produktiem ir LED sloksne. Šajā rakstā mēs apskatīsim, kā iestatīt divus visbiežāk sastopamos veidus, izmantojot Arduino. Šie projekti ir ļoti vienkārši, un pat tad, ja esat iesācējs ar Arduino vai DIY elektronika, jūs to varēsit izdarīt.



To kontrolei izmantosim arī Arduino IDE. Šis projekts izmanto Arduino Uno, lai gan jūs varētu izmantot gandrīz jebkuru saderīgu plati (piemēram, NodeMCU).





Izvēlieties savu sloksni

Pērkot LED sloksnes, jāņem vērā dažas lietas. Pirmkārt, funkcionalitāte. Ja jūs plānojat izmantot sloksnes galvenokārt apkārtējam apgaismojumam, tad vienkārši 12V RGB LED sloksne ( SMD5050 ) būtu pareizā izvēle.

Daudzām no šīm sloksnēm ir infrasarkanais tālvadības pults, lai tās kontrolētu, lai gan šajā projektā mēs izmantosim Arduino. Pavadiet nedaudz laika, iepērkoties, rakstīšanas laikā bija iespējams iegūt šīs sloksnes par tik mazu cenu $ 1 par metru .



Attēlu kredīts: Phanu suwannarat, izmantojot Shutterstock

lejupielādēt youtube video kameras rullī

Ja vēlaties kaut ko nedaudz augstāku tehnoloģiju, apsveriet WS2811 / 12 / 12B . Šīs sloksnes (dažreiz tiek sauktas par Neopikseli ) ir integrēti mikroshēmojumi, kas ļauj tos risināt individuāli. Tas nozīmē, ka tie spēj nodrošināt ne tikai apkārtējo apgaismojumu.



Jūs varat tos izmantot, lai no jauna izveidotu lētu LED pikseļu displeju. Jūs pat varat tos izmantot, lai izveidotu savu personīgo iekštelpu vētras mākoņa lampu.

Lai darbinātu šīs strēmeles, nepieciešams tikai 5 V. Lai gan nelielus to daudzumus ir iespējams barot tieši no Arduino plates, parasti ir ieteicams izmantot atsevišķu 5 V barošanas avotu, lai pasargātu sevi no ceptas Arduino smakas. Ja jūs meklējat individuāli programmējamas gaismas diodes, tās ir jums. Rakstīšanas laikā tie ir pieejami aptuveni 4 USD par metru .



Vēl viena lieta, kas jāņem vērā, ir vieta, kur šīs sloksnes, visticamāk, tiks izmantotas. Abiem šāda veida sloksnēm ir dažādi garumi, LED blīvums (gaismas diodes skaits uz metru) un atšķirīga laika apstākļu izturības pakāpe.

Aplūkojot LED sloksnes, pievērsiet uzmanību numuriem sarakstā. Parasti pirmais skaitlis būs LED skaits uz metru un burti IP kam seko skaitļi, būs tā izturība pret laika apstākļiem. Piemēram, ja sarakstā ir teikts 30 IP67 , tas nozīmē, ka būs 30 Gaismas diodes uz metru. The 6 apzīmē, ka tas ir pilnībā noslēgts no putekļiem, un 7 nozīmē, ka tas ir aizsargāts pret īslaicīgu iegremdēšanu ūdenī. (Uzziniet vairāk par izturība pret laika apstākļiem un IP vērtējumi .) Kad esat izvēlējies LED sloksni, ir pienācis laiks to saistīt ar Arduino. Sāksim ar SMD5050.

Savienojuma izveide

Lai savienotu 12 V LED sloksni ar Arduino, jums būs nepieciešami daži komponenti:

  • 12V RGB LED sloksne ( SMD5050 )
  • 1 x Arduino Uno (derēs jebkura saderīga tāfele)
  • 3 x 10 tūkst Ohm rezistori
  • 3 x Loģikas līmenis N-kanālu MOSFET
  • 1 x maizes dēlis
  • Savienojuma vadi
  • 12V barošanas avots

Pirms ķēdes iestatīšanas parunāsim par MOSFET .

Ikreiz, kad jūs kontrolējat kaut ko, kas ir augstāks spriegums nekā jūsu mikrokontrollerim, jums ir nepieciešams kaut kas pa vidu, lai apturētu tā dēļa cepšanu. Viens no vienkāršākajiem veidiem, kā to izdarīt, ir MOSFET izmantošana. Nosūtot impulsa platuma modulāciju ( PWM ) signālus vārti kāju, ir iespējams kontrolēt, cik daudz jaudas iet starp notecināt un avots kājas. Izlaižot katru LED sloksnes krāsu caur MOSFET, jūs varat kontrolēt katras atsevišķās krāsas spilgtumu uz LED sloksnes.

Izmantojot mikrokontrollerus, ir svarīgi izmantot loģikas līmeņa komponentus, lai nodrošinātu, ka lietas darbojas tā, kā vēlaties. Pārliecinieties, vai jūsu MOSFET ir loģikas līmenis un nē standarta .

Iestatiet ķēdi šādi:

  1. Pievienojiet Arduino tapas 9 , 6 , un 5 uz vārti trīs MOSFET kājas un savienojiet a 10 tūkst rezistors saskaņā ar katru uz zemes sliedi.
  2. Savienojiet Avots kājas uz zemes sliedes.
  3. Savienojiet Drenāžas kājas uz Zaļš , Tīkls , un Zils savienotāji uz LED sloksnes.
  4. Pievienojiet strāvas sliedi +12V LED sloksnes savienotājs (ņemiet vērā, ka šajā attēlā strāvas vads ir melns, lai tas atbilstu manas LED sloksnes savienotāju krāsām).
  5. Savienojiet Arduino zemi ar zemes sliedi.
  6. Savienojiet savu 12v barošanas avots strāvas sliedēm.

Lielākajai daļai LED sloksņu ir savienotāji Dupont [Broken URL Removed], kurus ir viegli savienot. Ja jums nav, jums, iespējams, vajadzēs pielodēt vadus pie LED sloksnes. Nekrītiet panikā, ja esat diezgan jauns lodētājs, tas ir viegls darbs, un mums ir rokasgrāmata, kā sākt darbu ar lodēšanu, ja tas jums ir nepieciešams.

Šim projektam mēs darbināsim mūsu Arduino plāksni, izmantojot USB. Jūs varētu izvēlēties barot savu dēli, izmantojot VIN tapu, taču pirms to izdarīšanas pārliecinieties, ka zināt paneļa jaudas ierobežojumus.

Kad ķēde ir pabeigta, tai vajadzētu izskatīties apmēram šādi:

Tagad, kad esat visu savienojis, ir pienācis laiks izveidot vienkāršu Arduino skici, lai to kontrolētu.

Izbalināt

Savienojiet savu Arduino plati ar datoru, izmantojot USB, un atveriet Arduino IDE. Pārliecinieties, vai sadaļā ir izvēlēts pareizais tāfeles un porta numurs Rīki> Padome un Rīki> Ports izvēlnes. Atveriet jaunu skici un saglabājiet to ar atbilstošu nosaukumu.

Šī skice izgaismos gaismas vienā krāsā, turēs tās ieslēgtas dažas sekundes un pēc tam izdzēsīs, līdz tās atkal būs izslēgtas. Jūs varat sekot šeit un izveidot skici pats vai vienkārši lejupielādēt pilnīgs kods no GitHub.

Sāciet, nosakot, kuru tapas tiks izmantots, lai kontrolētu MOSFET.

#define RED_LED 6
#define BLUE_LED 5
#define GREEN_LED 9

Tālāk jums ir nepieciešami daži mainīgie. Izveidojiet kombinezonu spilgtums mainīgais, kā arī mainīgais katras krāsas spilgtumam. Gaismas diožu izslēgšanai mēs izmantosim tikai galveno spilgtuma mainīgo, tāpēc šeit iestatiet maksimālo spilgtuma vērtību 255.

jums būs jāizveido arī mainīgais, lai kontrolētu, cik ātri izbalēšana notiks.

int brightness = 255;
int gBright = 0;
int rBright = 0;
int bBright = 0;
int fadeSpeed = 10;

Tavā uzstādīt funkciju, mēs iestatīsim mūsu Arduino tapas uz izvadi. Mēs arī izsauksim pāris funkcijas ar 5 sekunžu aizkavi starp tām. Šīs funkcijas vēl nepastāv, taču neuztraucieties, mēs pie tām nokļūsim.

void setup() {
pinMode(GREEN_LED, OUTPUT);
pinMode(RED_LED, OUTPUT);
pinMode(BLUE_LED, OUTPUT);
TurnOn();
delay(5000);
TurnOff();
}

Tagad izveidojiet Ieslēdz () metode:

void TurnOn() {
for (int i = 0; i <256; i++) {
analogWrite(RED_LED, rBright);
rBright +=1;
delay(fadeSpeed);
}

for (int i = 0; i <256; i++) {
analogWrite(BLUE_LED, bBright);
bBright += 1;
delay(fadeSpeed);
}
for (int i = 0; i <256; i++) {
analogWrite(GREEN_LED, gBright);
gBright +=1;
delay(fadeSpeed);
}
}

Šie trīs priekš cilpas uzņem katru krāsu līdz pilnam spilgtumam noteiktā laikā fadeSpeed vērtību.

Visbeidzot jums ir jāizveido Izslēgt() metode:

void TurnOff() {
for (int i = 0; i <256; i++) {
analogWrite(GREEN_LED, brightness);
analogWrite(RED_LED, brightness);
analogWrite(BLUE_LED, brightness);

brightness -= 1;
delay(fadeSpeed);
}
}
void loop() {
}

Šī metode attiecas uz mūsu spilgtums maināms uz visām trim krāsu tapām un noteiktā laika periodā samazina tās līdz nullei. Arī šeit ir nepieciešama tukšas cilpas metode, lai izvairītos no apkopošanas kļūdām.

Kad esat pabeidzis šo skici, saglabājiet to. Pārbaudiet skici un augšupielādējiet to savā Arduino panelī. Ja tiek parādītas kļūdas, vēlreiz pārbaudiet kodu, vai tajā nav nepatīkamu drukas kļūdu vai trūkst semikolu.

Tagad jums vajadzētu redzēt, kā jūsu LED sloksne palielinās katru krāsu atsevišķi, turot balto krāsu 5 sekundes un pēc tam vienmērīgi izbalināt:

Ja rodas kādas grūtības, vēlreiz pārbaudiet vadu un kodu.

Šis projekts ir vienkāršs veids, kā sākt, bet tajā ietvertās idejas var paplašināt, lai radītu patiešām efektīvu apgaismojumu. Izmantojot vēl dažus komponentus, jūs varētu izveidot savu saullēkta modinātāju. Ja ar savu Arduino esat ieguvis sākuma komplektu, ieejot telpā, varat izmantot jebkuru pogu vai sensoru, lai iedarbinātu gaismas diodes, piemēram:

turpiniet zaudēt interneta savienojumu Windows 10

Tagad, kad esam aptvēruši SMD5050 , pāriesim pie WS2812B sloksnes.

Spilgtas idejas

Šīm sloksnēm ir nepieciešams mazāk komponentu, lai tās darbotos, un ir zināma rīcības brīvība attiecībā uz to, kādas komponentu vērtības varat izmantot. Šīs ķēdes kondensators nodrošina, ka 5 V gaismas diodes saņem vienmērīgu barošanu. Rezistors nodrošina, ka no Arduino saņemtais datu signāls ir bez jebkādiem traucējumiem.

Jums būs nepieciešams:

  • WS2811 / 12 / 12B 5v LED sloksne (visos trīs modeļos ir integrētas mikroshēmas un tie darbojas gandrīz vienādi)
  • 1 x Arduino Uno (vai līdzīga saderīga tāfele)
  • 1 x 220-440 omi Rezistors (viss starp šīm divām vērtībām ir kārtībā)
  • 1 x 100-1000 mikroFarad Kondensators (viss starp šīm divām vērtībām ir kārtībā)
  • Maizes dēlis un savienojiet vadus
  • 5V barošanas avots

Iestatiet ķēdi, kā parādīts diagrammā:

Ņemiet vērā, ka kondensatoram jābūt pareizā virzienā. Jūs varat noteikt, kura puse piestiprinās pie zemes sliedes, meklējot mīnusa zīmi (-) uz kondensatora korpusa.

Šoreiz mēs barojam Arduino, izmantojot 5 V barošanas avotu. Tas padara projektu atsevišķu, kad esam pabeiguši, lai gan šeit ir jāņem vērā svarīgas lietas.

Vispirms pārliecinieties, ka jūsu dēlis var uzņemt 5 V jaudu, pirms to pievienojat strāvas avotam. Gandrīz visas izstrādes plates darbojas ar 5 V spriegumu, izmantojot USB portu, bet dažās strāvas ievades tapas dažkārt var izlaist sprieguma regulatorus un pārvērst tos grauzdiņos.

Laba prakse ir arī pārliecināties, ka Arduino nav pievienoti vairāki atsevišķi barošanas avoti - atvienojiet USB kabeli, kad izmantojat ārēju barošanas avotu.

Kad esat pievienots, tam vajadzētu izskatīties šādi:

Tagad, kad mūsu LED sloksne ir pievienota, pāriesim pie koda.

kā kopēt spotify atskaņošanas sarakstu

Dejojošās gaismas

Lai droši ieprogrammētu mūsu dēli, atvienojiet VĪNS līnija no elektropārvades līnijas. Jūs to atkal pievienosit vēlāk.

Pievienojiet savu Arduino datoram un atveriet Arduino IDE. Pārbaudiet, vai sadaļā ir atlasīts pareizais tāfeles un porta numurs Rīki> Padome un Rīki> Ports izvēlnes.

Mēs izmantosim FastLED bibliotēkā, lai pārbaudītu mūsu iestatījumus. Jūs varat pievienot bibliotēku, noklikšķinot uz Skice> Iekļaut bibliotēku> Pārvaldīt bibliotēkas un meklējot FastLED. Noklikšķiniet uz instalēt, un bibliotēka tiks pievienota IDE.

Zem Fails> Piemēri> FastLED izvēlieties DemoReel100 skice. Šajā skicē tiek apskatītas dažādas lietas, ko var paveikt ar WS2812 LED sloksnes, un to ir neticami viegli uzstādīt.

Viss, kas jums jāmaina, ir DATA_PIN mainīgais, lai tas sakristu 13. tapa , un NUM_LEDS mainīgais, lai noteiktu, cik gaismas diodes ir jūsu izmantotajā joslā. Šajā gadījumā es izmantoju tikai nelielu 10 LED līniju, kas izgriezta no garākas sloksnes. Izmantojiet vairāk lielākai gaismas izrādei!

Tieši tā! Augšupielādējiet skici pie tāfeles, atvienojiet USB kabeli un ieslēdziet 5 V barošanas avotu. Visbeidzot, pievienojiet Arduino VIN elektropārvades līnijai un skatieties izrādi!

Ja nekas nenotiek, pārbaudiet vadu un vai demo skicē norādījāt pareizo Arduino tapu.

Bezgalīgas iespējas

Demonstrācijas skice parāda dažas no daudzajām iespējamām efektu kombinācijām, kuras var sasniegt ar WS2812 sloksnēm. Papildus tam, ka tās ir solis uz augšu no parastajām LED sloksnēm, tās var izmantot arī praktiski. Labs nākamais projekts būtu veidojot savu gaismu jūsu mediju centram.

Lai gan šīs sloksnes noteikti ir funkcionālākas nekā SMD5050, pagaidām neatlaidiet standarta 12 V LED sloksnes. Cenu ziņā tie ir nepārspējami, un to ir milzīgs skaits lietojumprogrammas LED gaismas sloksnēm .

Mācīšanās strādāt ar LED sloksnēm ir labs veids, kā iepazīties ar Arduino pamata programmēšanu, taču labākais veids, kā mācīties, ir mīkla. Mainiet iepriekš minēto kodu un redziet, ko varat darīt! Ja tas viss jums bija mazliet par daudz, apsveriet iespēju sākt ar šie Arduino projekti iesācējiem .

Attēlu kredīti: mkarco/Shutterstock

Kopīgot Kopīgot Čivināt E -pasts Canon pret Nikon: kurš kameras zīmols ir labāks?

Canon un Nikon ir divi lielākie nosaukumi kameru nozarē. Bet kurš zīmols piedāvā labāku kameru un objektīvu klāstu?

Lasīt Tālāk Saistītās tēmas
  • DIY
  • Arduino
  • LED sloksne
  • LED gaismas
Par autoru Īans Baklijs(Publicēti 216 raksti)

Īans Baklijs ir ārštata žurnālists, mūziķis, izpildītājs un video producents, kas dzīvo Berlīnē, Vācijā. Kad viņš neraksta vai nav uz skatuves, viņš ķeras pie DIY elektronikas vai koda, cerot kļūt par traku zinātnieku.

Vairāk no Īana Baklija

Abonējiet mūsu biļetenu

Pievienojieties mūsu informatīvajam izdevumam, lai iegūtu tehniskus padomus, pārskatus, bezmaksas e -grāmatas un ekskluzīvus piedāvājumus!

Noklikšķiniet šeit, lai abonētu
Kategorija Diy