Vrhunski vodič za spajanje LED svjetlosnih traka na Arduino

Vrhunski vodič za spajanje LED svjetlosnih traka na Arduino

Porast LED rasvjete bio je stratosferski i lako je vidjeti zašto. Jeftini su za proizvodnju, troše znatno manje energije od ostalih opcija rasvjete i u većini slučajeva se ne zagrijavaju, što ih čini sigurnima za različite namjene.





Jedan od najčešćih LED proizvoda je LED traka. U ovom članku pokazat ćemo kako postaviti dva najčešća tipa s Arduinom. Ovi su projekti vrlo jednostavni, pa čak i ako ste početnik s Arduinom ili DIY elektronikom, to ćete moći učiniti.



Također ćemo koristiti Arduino IDE za njihovu kontrolu. Ovaj projekt koristi Arduino Uno, iako biste mogli koristiti gotovo sve kompatibilne ploče (poput NodeMCU -a).





Odaberite svoju traku

Prilikom kupovine LED traka potrebno je uzeti u obzir nekoliko stvari. Prvo je funkcionalnost. Ako planirate koristiti trake uglavnom za ambijentalnu rasvjetu, onda jednostavno 12v RGB LED traka ( SMD5050 ) bio bi pravi izbor.

Mnoge od ovih traka dolaze s infracrvenim daljinskim upravljačem za njihovo upravljanje, iako ćemo u ovom projektu umjesto toga koristiti Arduino. Provedite malo vremena u kupovini, u vrijeme pisanja bilo je moguće nabaviti ove trake po cijeni već od 1 USD po metru .



Zasluga za sliku: phanu suwannarat putem Shutterstocka

spojite mobitel na bežični usmjerivač

Ako želite nešto malo više tehnologije, razmislite o WS2811 / 12 / 12B . Ove trake (ponekad se nazivaju i Neopikseli ) imaju integrirane skupove čipova koji im omogućuju pojedinačno rješavanje. To znači da su sposobni za više od ambijentalnog osvjetljenja.



Možete ih upotrijebiti za izradu jeftinog LED piksela od nule. Možete ih čak koristiti i za izradu vlastite svjetiljke za oblačne olujne oblake.

Za napajanje ovih traka potrebno je samo 5V. Iako ih je moguće napajati izravno s Arduino ploče, općenito je dobra ideja upotrijebiti zasebno napajanje od 5 V kako biste se spasili od mirisa prženog Arduina. Ako tražite individualno programabilne LED diode, ovo su za vas. U vrijeme pisanja ovog članka dostupni su za oko 4 USD po metru .



Još jedna stvar koju treba uzeti u obzir je gdje će se ove trake vjerojatno koristiti. Obje ove vrste traka dolaze u različitim duljinama, gustoći LED dioda (broj LED dioda po metru) i različitim stupnjevima otpornosti na vremenske uvjete.

Kada gledate LED trake, obratite pozornost na brojeve na popisu. Obično će prvi broj biti broj LED dioda po metru i slova IP nakon čega slijede brojevi bit će njegova vodootpornost. Na primjer, ako na popisu piše 30 IP67 , to znači da će ih biti 30 LED diode po metru. The 6 označava da je potpuno zapečaćen od prašine, a 7 znači da je zaštićen od privremenog uranjanja u vodu. (Nauči više o otporan na vremenske uvjete i IP ocjene .) Nakon što ste odabrali LED traku, vrijeme je da je povežete s Arduinom. Počnimo s SMD5050.

Povezivanje

Da biste povezali 12V LED traku s Arduinom, trebat će vam nekoliko komponenti:

  • 12v RGB LED traka ( SMD5050 )
  • 1 x Arduino Uno (svaka kompatibilna ploča će to učiniti)
  • 3 x 10.000 Ohm otpornici
  • 3 x Logička razina N-kanalni MOSFET-ovi
  • 1 x Oglasna ploča
  • Spojne žice
  • Napajanje 12v

Prije postavljanja sklopa, razgovarajmo o tome MOSFET -ovi .

Kad god kontrolirate nešto višeg napona od vašeg mikrokontrolera, trebate nešto između da spriječite prženje ploče. Jedan od jednostavnijih načina za to je korištenje MOSFET -a. Slanjem modulacije širine impulsa ( PWM ) signali na kapija nogu, moguće je kontrolirati koliko snage prolazi između odvoditi i izvor noge. Prolaskom svake boje LED trake kroz MOSFET, možete kontrolirati svjetlinu svake pojedinačne boje na LED traci.

Kada koristite mikrokontrolere, važno je koristiti komponente logičke razine kako biste osigurali da stvari rade onako kako želite. Provjerite jesu li vaši MOSFET -ovi logička razina a ne standard .

Postavite svoj krug ovako:

  1. Spojite Arduino pinove 9 , 6 , i 5 prema kapija nogice tri MOSFET -a i spojite a 10.000 otpornik u liniji sa svakim uzemljenjem.
  2. Spojite Izvor nogama do tračnice za tlo.
  3. Spojite Ocijedite noge do Zeleno , Neto , i Plava priključci na LED traci.
  4. Priključite razvodnik na +12v priključak LED trake (imajte na umu da je na ovoj slici žica za napajanje crna kako bi odgovarala bojama konektora na mojoj LED traci).
  5. Spojite Arduino uzemljenje sa uzemljenjem.
  6. Povežite svoj 12v napajanje električnih vodilica.

Većina LED traka ima Dupont konektore [Uklonjen neispravan URL] na koje se lako spojiti. Ako vaš ne, možda ćete morati lemiti žice na LED traku. Nemojte paničariti ako ste tek počeli sa lemljenjem, to je lak posao, a mi imamo vodič za početak lemljenja ako vam zatreba.

Za ovaj projekt napajat ćemo našu Arduino ploču putem USB -a. Mogli biste odabrati napajanje ploče pomoću VIN pina, ali prije toga provjerite znate li ograničenja napajanja za svoju ploču.

Kad je vaš krug dovršen, trebao bi izgledati otprilike ovako:

Sada kada ste sve povezali, vrijeme je da napravite jednostavnu Arduino skicu kojom ćete je kontrolirati.

Fade It Up

Povežite Arduino ploču s računalom putem USB -a i otvorite Arduino IDE. Provjerite jeste li odabrali ispravan broj ploče i priključka za vašu ploču u Alati> Ploča i Alati> Priključak jelovnika. Otvorite novu skicu i spremite je s odgovarajućim imenom.

Ova će skica izblijediti svjetla u jednoj boji, držati ih uključenim nekoliko sekundi, a zatim ih ugasiti dok se ponovno ne isključe. Ovdje možete pratiti i sami napraviti skicu ili jednostavno preuzeti potpuni kod s GitHub -a.

Počnite definiranjem koje igle će se koristiti za upravljanje MOSFET -ovima.

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

Zatim trebate neke varijable. Napravite kombinezon svjetlina varijabla, zajedno s varijablom za svjetlinu svake pojedine boje. Glavnu varijablu svjetline koristit ćemo samo za isključivanje LED dioda, pa je ovdje postavite na maksimalnu vrijednost svjetline od 255.

također ćete morati stvoriti varijablu kako biste kontrolirali koliko će brzo nestati.

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

U vašem postaviti funkciju ćemo postaviti naše Arduino pinove na izlaz. Nazvat ćemo i nekoliko funkcija s razmakom od 5 sekundi. Ove funkcije još ne postoje, ali ne brinite, doći ćemo do njih.

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

Sada stvorite Upaliti () 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);
}
}

Ovo troje za petlje podižu svaku boju do pune svjetline tijekom vremena određenog fadeSpeed vrijednost.

Na kraju morate stvoriti Isključi () 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() {
}

Ova metoda primjenjuje naše svjetlina varijabilna na sve tri igle u boji i smanjuje ih na nulu tijekom određenog vremenskog razdoblja. Ovdje nam je potrebna metoda prazne petlje kako bismo izbjegli greške pri sastavljanju.

Nakon što dovršite ovu skicu, spremite je. Provjerite skicu i prenesite je na svoju Arduino ploču. Ako dobivate pogreške, provjerite ponovno u kodu ima li dosadnih pravopisnih pogrešaka ili nedostaje zarez.

Sada biste trebali vidjeti kako vaša LED traka povećava svaku boju zasebno, držeći bijelu boju 5 sekundi, a zatim ravnomjerno nestaje:

Ako imate poteškoća, još jednom provjerite ožičenje i šifru.

Ovaj je projekt jednostavan način za početak, ali ideje obuhvaćene njim mogu se proširiti kako bi se doista učinila učinkovita rasvjeta. Sa samo još nekoliko komponenti mogli biste stvoriti vlastiti alarm za izlazak sunca. Ako uz svoj Arduino imate početni komplet, mogli biste upotrijebiti bilo koji gumb ili senzor za pokretanje LED dioda pri ulasku u prostoriju, na primjer:

iphone 8 tipka za dom ne radi

Sada kada smo pokrili SMD5050s , prijeđimo na WS2812B trake.

Svijetle ideje

Ove trake zahtijevaju manje komponenti da bi se pokrenule, a postoji određeni prostor za točno koje vrijednosti komponenti možete koristiti. Kondenzator u ovom krugu osigurava da 5V LED diode dobiju stalno napajanje. Otpor osigurava da podatkovni signal primljen od Arduina nema nikakvih smetnji.

Trebat će vam:

  • WS2811 / 12 / 12B 5v LED traka (sva tri modela imaju integrirane čipove i rade na isti način)
  • 1 x Arduino Uno (ili slična kompatibilna ploča)
  • 1 x 220-440 ohma Otpornik (sve između ove dvije vrijednosti je u redu)
  • 1 x 100-1000 mikroFarada Kondenzator (sve između ove dvije vrijednosti je u redu)
  • Oglasna ploča i spojite žice
  • 5V napajanje

Postavite svoj krug kao što je prikazano na dijagramu:

Imajte na umu da kondenzator mora biti ispravne orijentacije. Možete odrediti koja se strana pričvršćuje na uzemljenu tračnicu tražeći znak minus (-) na tijelu kondenzatora.

Ovog puta napajamo Arduino pomoću 5V napajanja. To čini projekt samostalnim nakon što završimo, iako ovdje valja napomenuti važne stvari.

Prvo provjerite može li vaša ploča primiti napajanje od 5 V prije nego što ga priključite na izvor napajanja. Gotovo sve razvojne ploče rade na naponu od 5 V kroz USB priključak, ali na nekim ulaznim pinovima za napajanje ponekad mogu preskočiti regulatori napona i pretvoriti ih u zdravicu.

Također, dobra je praksa osigurati da na Arduino nije spojeno više zasebnih izvora napajanja - iskopčajte USB kabel kad god koristite vanjsko napajanje.

Nakon što ga uključite, to bi trebalo izgledati ovako:

Sada kada je naša LED traka spojena, prijeđimo na kod.

kako instalirati kali linux na vmware

Plesna svjetla

Kako biste sigurno programirali našu ploču, odspojite VINO liniju od dalekovoda. Kasnije ćete ga ponovno pričvrstiti.

Priključite svoj Arduino na računalo i otvorite Arduino IDE. Provjerite jeste li odabrali ispravan broj ploče i porta u Alati> Ploča i Alati> Priključak jelovnika.

Koristit ćemo FastLED knjižnicu kako biste testirali naše postavke. Biblioteku možete dodati klikom na Skica> Uključi knjižnicu> Upravljanje knjižnicama i traženje FastLED -a. Pritisnite instalaciju i knjižnica će biti dodana u IDE.

Pod, ispod Datoteka> Primjeri> FastLED odaberite DemoReel100 Skica. Ova skica ciklusira razne stvari koje se mogu učiniti pomoću WS2812 LED trake, a nevjerojatno se jednostavno postavlja.

Sve što trebate promijeniti je DATA_PIN varijabla tako da se podudara pin 13 , i NUM_LEDS varijabla za definiranje koliko LED dioda ima na traci koju koristite. U ovom slučaju koristim samo malu liniju od 10 LED dioda izrezanih s duže trake. Iskoristite više za veći svjetlosni show!

To je to! Prenesite skicu na svoju ploču, odspojite USB kabel i uključite napajanje od 5 V. Na kraju, vratite Arduino VIN na električni vod i pogledajte emisiju!

Ako se ništa ne dogodi, provjerite ožičenje i jeste li na demo skici naveli ispravan Arduino pin.

Beskrajne mogućnosti

Demo skica prikazuje neke od mnogih mogućih kombinacija efekata koji se mogu postići s trakama WS2812. Osim što su korak više od običnih LED traka, mogu se koristiti i u praktičnoj upotrebi. Dobar sljedeći projekt bio bi izgradnja vlastitog ambijenta za vaš medijski centar.

Iako su ove trake definitivno funkcionalnije od SMD5050, nemojte zanemariti standardne 12v LED trake. Nenadmašni su po cijeni, a postoji ih ogroman aplikacije za LED svjetlosne trake .

Naučiti raditi sa LED trakama dobar je način da se upoznate s osnovnim programiranjem na Arduinu, ali najbolji način za učenje je petljanje. Izmijenite gornji kôd i pogledajte što možete učiniti! Ako vam je sve ovo bilo previše, razmislite o početku ovi Arduino projekti za početnike .

Zasluge za slike: mkarco/Shutterstock

Udio Udio Cvrkut E -pošta Canon protiv Nikona: Koja je marka fotoaparata bolja?

Canon i Nikon dva su najveća imena u industriji fotoaparata. No, koja marka nudi bolju ponudu kamera i objektiva?

Pročitajte Dalje Povezane teme
  • Uradi sam
  • Arduino
  • LED traka
  • LED svjetla
O autoru Ian Buckley(216 objavljenih članaka)

Ian Buckley je slobodni novinar, glazbenik, izvođač i video producent koji živi u Berlinu, Njemačka. Kad ne piše ili je na pozornici, petlja s DIY elektronikom ili kodom u nadi da će postati ludi znanstvenik.

Više od Iana Buckleyja

Pretplatite se na naše obavijesti

Pridružite se našem biltenu za tehničke savjete, recenzije, besplatne e -knjige i ekskluzivne ponude!

Kliknite ovdje za pretplatu