Končni vodnik za priključitev LED svetlobnih trakov na Arduino

Končni vodnik za priključitev LED svetlobnih trakov na Arduino

Porast LED razsvetljave je bil stratosferski, zato je enostavno razumeti, zakaj. Proizvajajo jih poceni, porabijo bistveno manj energije kot druge možnosti razsvetljave in se v večini primerov ne segrejejo, zaradi česar so varni za različne namene.





Eden najpogostejših LED izdelkov je LED trak. V tem članku bomo obravnavali, kako z Arduinom nastaviti dve najpogostejši vrsti. Ti projekti so zelo preprosti in tudi če ste začetnik z Arduinom ali DIY elektroniko, boste to lahko storili.



Za njihovo upravljanje bomo uporabili tudi Arduino IDE. Ta projekt uporablja Arduino Uno, čeprav bi lahko uporabili skoraj vsako združljivo ploščo (na primer NodeMCU).





Izberite svoj trak

Pri nakupu LED trakov je treba upoštevati nekaj stvari. Prva je funkcionalnost. Če nameravate trakove večinoma uporabljati za zunanjo razsvetljavo, potem preprosto 12v RGB LED trak ( SMD5050 ) bi bila prava izbira.

Mnogi od teh trakov so opremljeni z infrardečim daljinskim upravljalnikom, čeprav bomo v tem projektu namesto tega uporabili Arduino. Vzemite si nekaj časa za nakupovanje, v času pisanja je bilo mogoče te trakove dobiti za najmanj 1 dolar na meter .



Avtor slike: phanu suwannarat prek Shutterstock

google drive videoposnetka ni mogoče predvajati

Če želite nekaj malo višje tehnologije, razmislite o WS2811 / 12 / 12B . Ti trakovi (včasih imenovani tudi Neopikslov ) imajo vgrajene nabore čipov, ki jim omogočajo individualno obravnavo. To pomeni, da zmorejo več kot le zunanjo razsvetljavo.



Uporabite jih lahko za izdelavo poceni LED -slikovnega zaslona iz nič. Lahko jih celo uporabite za izdelavo lastne notranje svetilke za oblačne nevihte.

Za napajanje teh trakov potrebujete le 5V. Čeprav jih je mogoče napajati neposredno iz plošče Arduino, je na splošno dobra ideja, da uporabite ločeno napajanje 5V, da se rešite vonja po ocvrtem Arduinu. Če iščete individualno programabilne LED, so te za vas. V času pisanja so na voljo za približno 4 USD na meter .



Druga stvar, ki jo je treba upoštevati, je, kje se bodo ti trakovi verjetno uporabljali. Obe vrsti trakov sta različnih dolžin, gostota LED (število LED na meter) in različne stopnje odpornosti proti vremenskim vplivom.

Ko gledate LED trakove, bodite pozorni na številke na seznamu. Običajno bo prva številka število LED na meter in črke IP sledijo številke, ki bodo odporne na vremenske vplive. Na primer, če na seznamu piše 30 IP67 , to pomeni, da bo 30 LED na meter. The 6 označuje, da je popolnoma zatesnjen pred prahom, in 7 pomeni, da je zaščiten pred začasno potopitvijo v vodo. (Več o tem ocene zaščite pred vremenskimi vplivi in ​​IP .) Ko imate izbrani LED trak, je čas, da ga povežete z Arduinom. Začnimo s SMD5050.

Vzpostavljanje povezave

Če želite priključiti 12v LED trak na Arduino, boste potrebovali nekaj komponent:

  • 12v RGB LED trak ( SMD5050 )
  • 1 x Arduino Uno (primerna bo vsaka združljiva plošča)
  • 3 x 10 tisoč Ohm upori
  • 3 x Logična raven N-kanalni MOSFET-i
  • 1 x Deska
  • Priključne žice
  • 12v napajalnik

Preden nastavimo vezje, se pogovorimo MOSFET .

Kadar koli nadzorujete nekaj, kar je višje napetosti od vašega mikrokrmilnika, potrebujete nekaj vmes, da preprečite ocvrtje vaše plošče. Eden enostavnejših načinov za to je uporaba MOSFET -a. S pošiljanjem modulacije širine impulza ( PWM ) signali na vrata noge, je mogoče nadzorovati, koliko moči prehaja med odtok in vir noge. S prenosom vsake barve LED traku skozi MOSFET lahko nadzorujete svetlost vsake posamezne barve na LED traku.

Pri uporabi mikrokrmilnikov je pomembno, da uporabite komponente logične ravni, da zagotovite, da stvari delujejo tako, kot želite. Prepričajte se, da so vaši MOSFET -i logična raven in ne standard .

Vezje nastavite tako:

  1. Priključite zatiče Arduino 9 , 6 , in 5 do vrata nog treh MOSFET -ov in povežite a 10 tisoč upor v skladu z vsakim do talne tirnice.
  2. Povežite Vir noge do talne tirnice.
  3. Povežite Odcedite noge do Zelena , Mreža , in Modra priključki na LED traku.
  4. Napajalno tirnico priključite na +12V priključek LED traku (upoštevajte, da je na tej sliki napajalna žica črna, da se ujema z barvami priključkov na mojem LED traku).
  5. Priključite ozemljitev Arduino na ozemljitveno tirnico.
  6. Povežite svojo 12v napajanje električnih tirnic.

Večina LED trakov ima priključke Dupont [Odstranjen zlomljen URL], ki jih je enostavno povezati. Če vaše ne, boste morda morali spajkati žice na LED trak. Brez panike, če ste na področju spajkanja šele na začetku, je to enostavno delo in imamo vodnik, kako začeti s spajkanjem, če ga potrebujete.

Za ta projekt bomo napajali našo ploščo Arduino prek USB -ja. Lahko bi se odločili za napajanje plošče z vmesnikom VIN, vendar se pred tem prepričajte, da poznate omejitve moči za ploščo.

Ko je vezje končano, bi moralo izgledati nekako tako:

Zdaj, ko ste vse povezali, je čas, da naredite preprosto skico Arduino za nadzor.

Zbledi

Ploščo Arduino povežite z računalnikom prek USB -ja in odprite Arduino IDE. Prepričajte se, da ste v datoteki izbrali pravilno številko plošče in vrat Orodja> Plošča in Orodja> Vrata menije. Odprite novo skico in jo shranite z ustreznim imenom.

Ta skica bo luči naenkrat pogasila v eni barvi, jih držala prižganih nekaj sekund, nato pa jih pogasila, dokler se spet ne ugasnejo. Tukaj lahko sledite in sami naredite skico ali pa preprosto prenesete popolno kodo z GitHub -a.

Začnite z opredelitvijo katere zatiči se bodo uporabljali za nadzor MOSFET -ov.

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

Nato potrebujete nekaj spremenljivk. Ustvarite kombinezon svetlost spremenljivo, skupaj s spremenljivko za svetlost vsake posamezne barve. Glavno spremenljivko svetlosti bomo uporabljali samo za izklop LED, zato jo tukaj nastavite na največjo vrednost svetlosti 255.

Ustvariti morate tudi spremenljivko, s katero lahko nadzirate, kako hitro se bo zbledelo.

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

V vašem nastaviti funkcijo, bomo nastavili naše Arduino nožice na izhod. Poklicali bomo tudi nekaj funkcij s 5 sekundno zamudo. Te funkcije še ne obstajajo, vendar ne skrbite, prišli bomo do njih.

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

Zdaj ustvarite Vklopiti () metoda:

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);
}
}

Ti trije za zanke popeljejo vsako barvo do njene polne svetlosti v času, ki ga določa fadeSpeed vrednost.

Na koncu morate ustvariti Ugasni() metoda:

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() {
}

Ta metoda velja za našo svetlost spremenljivo na vse tri barvne zatiče in jih v določenem časovnem obdobju zmanjša na nič. Tudi tukaj potrebujemo metodo prazne zanke, da se izognemo napakam pri sestavljanju.

Ko dokončate to skico, jo shranite. Preverite skico in jo naložite na svojo ploščo Arduino. Če prihaja do napak, znova preglejte kodo, da ugotovite morebitne napake v pisanju ali manjkajoča podpičja.

Zdaj bi morali videti, da vaš LED trak poveča vsako barvo posebej, zadrži belo barvo 5 sekund in nato enakomerno zbledi:

Če imate težave, ponovno preverite ožičenje in kodo.

Ta projekt je preprost način za začetek, vendar lahko zamisli, ki jih vsebuje, razširite, da ustvarite resnično učinkovito razsvetljavo. Z le še nekaj komponentami lahko ustvarite lasten alarm za sončni vzhod. Če imate z Arduinom začetni komplet, lahko uporabite kateri koli gumb ali senzor za sprožitev LED, ko vstopite v sobo, na primer:

kako preveriti, ali trdi disk odpove

Zdaj, ko smo pokrili SMD5050 , preidimo na WS2812B trakovi.

Svetle ideje

Ti trakovi zahtevajo manj komponent, da jih lahko zaženete, in obstaja nekaj manevrskega prostora glede tega, katere vrednosti komponent lahko uporabite. Kondenzator v tem vezju skrbi, da 5V LED diode dobijo stabilen napajalnik. Upor zagotavlja, da podatkovni signal, prejet od Arduina, ni moten.

Boste potrebovali:

  • WS2811 / 12 / 12B 5v LED trak (vsi trije modeli imajo integrirane čipe in delujejo približno enako)
  • 1 x Arduino Uno (ali podobna združljiva plošča)
  • 1x 220-440 ohmov Upor (vse med tema dvema vrednostma je v redu)
  • 1x 100-1000 mikroFarada Kondenzator (vse med tema dvema vrednostma je v redu)
  • Orodja in priključite žice
  • 5V napajanje

Nastavite vezje, kot je prikazano na diagramu:

Upoštevajte, da mora biti kondenzator pravilne orientacije. Katero stran se pritrdi na ozemljitveno tirnico, lahko ugotovite tako, da poiščete znak minus (-) na ohišju kondenzatorja.

Tokrat napajamo Arduino z napajanjem 5V. Zaradi tega je projekt samostojen, ko končamo, čeprav je tukaj treba opozoriti na pomembne stvari.

Najprej se prepričajte, da lahko vaša plošča napaja 5V, preden jo priključite na vir napajanja. Skoraj vse razvojne plošče delujejo pri napetosti 5 V skozi vrata USB, vendar lahko vhodni zatiči pri nekaterih včasih preskočijo regulatorje napetosti in jih spremenijo v zdravico.

Prav tako je dobro zagotoviti, da na Arduino ni priključenih več ločenih virov napajanja - odklopite kabel USB, kadar uporabljate zunanji napajalnik.

Ko ste priključeni, bi to moralo izgledati tako:

Zdaj, ko je naš LED trak priključen, pojdimo na kodo.

kako spremeniti barvo mape mac

Plesne luči

Za varno programiranje naše plošče odklopite VINO linijo od daljnovoda. Kasneje ga boste znova pritrdili.

Arduino priključite na računalnik in odprite Arduino IDE. Preverite, ali ste v datoteki izbrali pravilno številko plošče in vrat Orodja> Plošča in Orodja> Vrata menije.

Uporabljali bomo FastLED knjižnico, da preizkusite našo nastavitev. Knjižnico lahko dodate s klikom na Skica> Vključi knjižnico> Upravljanje knjižnic in iskanje FastLED. Kliknite namesti in knjižnica bo dodana v IDE.

Spodaj Datoteka> Primeri> FastLED izberite DemoReel100 skica. Ta skica kroži različne stvari, ki jih je mogoče narediti z WS2812 LED trakovi in ​​je neverjetno enostavna za nastavitev.

Vse, kar morate spremeniti, je DATA_PIN spremenljivko, tako da se ujema pin 13 , in NUM_LEDS spremenljivko, da določite, koliko LED je v traku, ki ga uporabljate. V tem primeru uporabljam le majhno linijo 10 LED, izrezanih iz daljšega traku. Uporabite več za večjo svetlobno predstavo!

To je to! Skico naložite na ploščo, odklopite kabel USB in vklopite 5 -voltno napajanje. Nazadnje, priključite VIN Arduina na daljnovod in si oglejte oddajo!

Če se nič ne zgodi, preverite ožičenje in ali ste v demo skici podali pravilen Arduino pin.

Neskončne možnosti

Predstavitvena skica prikazuje nekatere od številnih možnih kombinacij učinkov, ki jih je mogoče doseči s trakovi WS2812. Poleg tega, da so korak naprej od običajnih LED trakov, jih je mogoče uporabiti tudi v praksi. Dober naslednji projekt bi bil ustvarjanje lastnega ambienta za vaš medijski center.

Čeprav so ti trakovi vsekakor bolj funkcionalni kot SMD5050, še vedno ne popuščajte pri standardnih 12v LED trakovih. Cenovno so neprekosljivi in ​​obstaja jih ogromno aplikacije za LED svetlobne trakove .

Naučiti se delati z LED trakovi je dober način, da se seznanite z osnovnim programiranjem na Arduinu, vendar je najboljši način za učenje. Spremenite zgornjo kodo in poglejte, kaj lahko storite! Če vam je bilo vse skupaj malo preveč, razmislite o začetku ti projekti Arduino za začetnike .

Zasluge za sliko: mkarco/Shutterstock

Deliti Deliti Cvrkutati E-naslov Canon proti Nikon: katera znamka fotoaparata je boljša?

Canon in Nikon sta dve največji imeni v industriji fotoaparatov. Toda katera blagovna znamka ponuja boljšo ponudbo fotoaparatov in objektivov?

Preberite Naprej Sorodne teme
  • DIY
  • Arduino
  • LED trak
  • LED luči
O avtorju Ian Buckley(216 objavljenih člankov)

Ian Buckley je samostojni novinar, glasbenik, izvajalec in video producent, ki živi v Berlinu v Nemčiji. Ko ne piše ali je na odru, se ukvarja z elektroniko ali kodo DIY v upanju, da bo postal nori znanstvenik.

Več od Iana Buckleyja

Naročite se na naše novice

Pridružite se našemu glasilu za tehnične nasvete, ocene, brezplačne e -knjige in ekskluzivne ponudbe!

Kliknite tukaj, če se želite naročiti
Kategorija Diy