Végső útmutató a LED -fénycsíkok Arduino -hoz való csatlakoztatásához

Végső útmutató a LED -fénycsíkok Arduino -hoz való csatlakoztatásához

A LED -világítás növekedése sztratoszférikus volt, és könnyen belátható, miért. Olcsó az előállításuk, lényegesen kevesebb energiát fogyasztanak, mint más világítási lehetőségek, és a legtöbb esetben nem melegszenek fel, így biztonságosan használhatók különféle felhasználásokra.





Az egyik leggyakoribb LED termék a LED szalag. Ebben a cikkben kitérünk a két leggyakoribb típus beállítására az Arduino segítségével. Ezek a projektek nagyon egyszerűek, és még akkor is, ha a kezdő Arduino -val vagy barkács elektronika, akkor képes lesz erre.



Az irányításukhoz az Arduino IDE -t is használni fogjuk. Ez a projekt egy Arduino Uno -t használ, bár szinte bármilyen kompatibilis táblát használhat (például a NodeMCU -t).



Válassza ki a csíkját

A LED szalagok vásárlásakor néhány dolgot figyelembe kell venni. Az első a funkcionalitás. Ha azt tervezi, hogy a csíkokat leginkább környezeti megvilágításra használja, akkor egyszerű 12V RGB LED csík ( SMD5050 ) lenne a helyes választás.

Ezen csíkok közül sok infravörös távirányítóval rendelkezik, hogy vezérelje őket, bár ebben a projektben egy Arduino -t fogunk használni. Töltsön egy kis időt a vásárlással, az írás idején ezeket a csíkokat olyan kevés áron lehetett beszerezni 1 dollár méterenként .



Kép jóváírása: phanu suwannarat a Shutterstockon keresztül

hogyan lehet eltávolítani a fájlokat a régi merevlemezről

Ha valamivel magasabb technológiát szeretne, fontolja meg a WS2811 / 12 / 12B . Ezek a csíkok (néha más néven Neopixelek ) integrált lapkakészletekkel rendelkezik, amelyek lehetővé teszik azok egyéni kezelését. Ez azt jelenti, hogy nemcsak környezeti megvilágításra képesek.



Segítségükkel a semmiből olcsó LED pixeles kijelzőt építhet. Ezeket akár saját beltéri viharfelhő -lámpa készítésére is használhatja.

Ezeknek a szalagoknak csak 5 V -os tápellátásra van szükségük. Bár kis mennyiségű áramellátás közvetlenül az Arduino tábláról is lehetséges, általában jó ötlet külön 5 V -os tápegységet használni, hogy megmentse magát a sült Arduino illatától. Ha egyedileg programozható LED -eket keres, ezek az Ön számára. Íráskor kb 4 dollár méterenként .



Egy másik dolog, amit meg kell fontolni, hogy ezeket a csíkokat valószínűleg hol kell használni. Mindkét típusú szalag különböző hosszúságban, LED -denzitásban (LED -ek száma méterenként) és különböző fokú időjárás -védettségben kapható.

Amikor a LED csíkokat nézi, ügyeljen a listán szereplő számokra. Általában az első szám a LED -ek méterenkénti száma és a betűk IP utána számok lesznek az időjárásálló. Például, ha a lista azt mondja 30 IP67 , ez azt jelenti, hogy lesz 30 LED -ek méterenként. Az 6 azt jelzi, hogy teljesen le van zárva a portól, és a 7 azt jelenti, hogy védett az ideiglenes vízbe merülés ellen. (Tudj meg többet időjárásálló és IP besorolású .) Ha megvan a kiválasztott LED szalag, itt az ideje, hogy összekapcsolja azt egy Arduino -val. Kezdjük az SMD5050 -el.

Kapcsolódás

Ahhoz, hogy 12 V -os LED -csíkot csatlakoztathasson egy Arduino -hoz, szüksége lesz néhány komponensre:

  • 12V RGB LED szalag ( SMD5050 )
  • 1 x Arduino Uno (bármilyen kompatibilis tábla megteszi)
  • 3 x 10 k Ohm ellenállások
  • 3 x Logikai szint N-csatornás MOSFET-ek
  • 1 x kenyeretábla
  • Csatlakozó vezetékek
  • 12V -os tápegység

Az áramkör beállítása előtt beszéljünk MOSFET -ek .

Amikor valamit a mikrokontrollerénél nagyobb feszültségű vezérléssel szabályoz, szüksége van valamire a kettő között, hogy megakadályozza a tábla megsülését. Ennek egyik legegyszerűbb módja a MOSFET használata. Az impulzusszélesség moduláció elküldésével ( PWM ) jelzi a kapu láb, akkor lehet szabályozni, hogy mennyi áram halad át a csatorna és forrás lábak. Ha átviszi a LED -szalag minden színét a MOSFET -en, szabályozhatja a LED -szalag minden egyes színének fényerejét.

Mikrokontrollerek használatakor fontos a logikai szintű összetevők használata annak biztosítása érdekében, hogy a dolgok a kívánt módon működjenek. Győződjön meg arról, hogy a MOSFET -ek megfelelőek logikai szint és nem alapértelmezett .

Állítsa be az áramkört az alábbiak szerint:

  1. Csatlakoztassa az Arduino csapokat 9 , 6 , és 5 hoz kapu a három MOSFET lábát, és csatlakoztassa a 10 k ellenállás egyenként a földi sínnel.
  2. Csatlakoztassa a Forrás lábak a földi sínhez.
  3. Csatlakoztassa a Csatorna lábak a Zöld , Háló , és Kék csatlakozók a LED szalagon.
  4. Csatlakoztassa a tápkábelt a +12V a LED szalag csatlakozója (vegye figyelembe, hogy ezen a képen a tápkábel fekete, hogy illeszkedjen a LED szalagom csatlakozóinak színéhez).
  5. Csatlakoztassa az Arduino földelését a földi sínhez.
  6. Csatlakoztassa a 12v áramellátás az elektromos sínekhez.

A legtöbb LED szalag Dupont [Broken URL Removed] csatlakozókkal rendelkezik, amelyekhez könnyen csatlakoztatható. Ha a tied nem, akkor lehet, hogy forrasztani kell a vezetékeket a LED szalagra. Ne essen pánikba, ha még kezdő a forrasztásban, ez könnyű feladat, és van egy útmutatónk a forrasztás megkezdéséhez, ha szüksége van rá.

Ehhez a projekthez USB -ről tápláljuk az Arduino táblát. Választhatja a tábla áramellátását a VIN csap segítségével, de mielőtt ezt megtenné, győződjön meg arról, hogy ismeri a tábla teljesítménykorlátozásait.

Amikor az áramkör befejeződött, valahogy így kell kinéznie:

Most, hogy mindent csatlakoztatott, itt az ideje, hogy készítsen egy egyszerű Arduino vázlatot a vezérléshez.

Fade It Up

Csatlakoztassa Arduino kártyáját a számítógéphez USB -n keresztül, és nyissa meg az Arduino IDE -t. Győződjön meg arról, hogy a megfelelő kártya és portszám van kiválasztva a táblához a Eszközök> Tábla és Eszközök> Port menük. Nyisson meg egy új vázlatot, és mentse el megfelelő névvel.

Ez a vázlat egyszerre egy színben halványítja a lámpákat, néhány másodpercig bekapcsolva tartja őket, majd elhalványítja őket, amíg újra ki nem kapcsolnak. Itt követheti és elkészítheti a vázlatot, vagy egyszerűen letöltheti a teljes kód a GitHub -ból.

Kezdje annak meghatározásával csapok a MOSFET -ek vezérlésére szolgál.

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

Ezután szüksége van néhány változóra. Hozzon létre egy overallt Fényerősség változó, valamint az egyes színek fényerejének változója. Csak a fő fényerő -változót fogjuk használni a LED -ek kikapcsolásához, ezért itt állítsa be a maximális fényerőt 255 -re.

létre kell hoznia egy változót is annak szabályozására, hogy milyen gyorsan fog megtörténni az elhalványulás.

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

A tiédben beállít funkcióval az Arduino csapokat kimenetre állítjuk. Emellett meghívunk néhány függvényt, 5 másodperces késéssel. Ezek a funkciók még nem léteznek, de ne aggódjon, eljutunk hozzájuk.

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

Most hozza létre a Kapcsolja be () módszer:

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);
}
}

Ez a három számára A hurkok az egyes színeket a teljes fényerőre emelik a megadott időtartam alatt fadeSpeed érték.

Végül létre kell hoznia a Kikapcsolni() módszer:

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() {
}

Ez a módszer a miénk Fényerősség mind a három színű csaphoz változtatható, és egy idő alatt nullára csökkenti őket. Itt is szükség van egy üres ciklus módszerre, hogy elkerüljük a fordítási hibákat.

Miután befejezte ezt a vázlatot, mentse el. Ellenőrizze a vázlatot, és töltse fel az Arduino táblára. Ha hibákat kap, ellenőrizze újra a kódot, hogy nincsenek -e bosszantó elírások vagy hiányzó pontosvesszők.

Most látnia kell, hogy a LED -szalag egyenként felemeli az egyes színeket, 5 másodpercig tartja a fehér színt, majd egyenletesen elhalványul:

Ha bármilyen nehézsége van, ellenőrizze újra a kábelezést és a kódot.

Ez a projekt egy egyszerű módszer az induláshoz, de a benne foglalt ötletek tovább bővíthetők, hogy valóban hatékony világítást hozzanak létre. Még néhány komponens segítségével létrehozhat saját napfelkelte -riasztót. Ha van kezdő készlete az Arduino készülékkel, bármelyik gombbal vagy érzékelővel aktiválhatja a LED -eket, amikor belép a szobába, például:

hogyan találhat régi szöveges üzeneteket az iPhone -on

Most, hogy lefedtük a SMD5050 -esek , menjünk tovább a WS2812B csíkok.

Fényes ötletek

Ezek a csíkok kevesebb komponenst igényelnek a működésükhöz, és van némi mozgástér arra vonatkozóan, hogy pontosan milyen összetevők értékeit használhatja. Ennek az áramkörnek a kondenzátora gondoskodik arról, hogy az 5 V -os LED -ek folyamatos tápellátást kapjanak. Az ellenállás biztosítja, hogy az Arduino -tól kapott adatjel mentes legyen az interferenciától.

Szükséged lesz:

  • WS2811 / 12 / 12B 5V LED szalag (mindhárom modell integrált chipekkel rendelkezik, és nagyjából ugyanúgy működik)
  • 1 x Arduino Uno (vagy hasonló kompatibilis tábla)
  • 1 x 220-440 Ohm Ellenállás (a két érték között minden rendben van)
  • 1 x 100-1000 mikroFarad Kondenzátor (a két érték között minden rendben van)
  • Kenyérsütő és csatlakoztassa a vezetékeket
  • 5V -os tápegység

Állítsa be az áramkört az ábra szerint:

Vegye figyelembe, hogy a kondenzátornak megfelelő irányban kell lennie. A kondenzátor testén található mínusz (-) jel után meg lehet állapítani, hogy melyik oldal csatlakozik a földi sínhez.

Ezúttal az Arduino -t 5V -os tápegységről tápláljuk. Ez teszi a projektet önállóvá, miután befejeztük, bár itt fontos dolgokat kell megjegyezni.

Először is győződjön meg arról, hogy az alaplap 5V -os tápfeszültséget tud felvenni, mielőtt csatlakoztatja az áramforráshoz. Szinte minden fejlesztőlap 5V -on fut az USB -porton keresztül, de egyesek tápellátó csatlakozói néha kihagyhatják a feszültségszabályozókat, és pirítóssá alakíthatják azokat.

Ezenkívül jó gyakorlat annak biztosítása, hogy több külön áramforrás ne legyen csatlakoztatva az Arduino -hoz - húzza ki az USB -kábelt, amikor külső tápegységet használ.

Miután csatlakoztatta, a következőképpen kell kinéznie:

Most, hogy a LED szalagunk be van kötve, térjünk át a kódra.

milyen ram kell nekem

Táncoló fények

A tábla biztonságos programozása érdekében válassza le a BOR vonal a tápvezetékről. Később visszailleszti.

Csatlakoztassa Arduino készülékét a számítógéphez, és nyissa meg az Arduino IDE -t. Ellenőrizze, hogy a megfelelő kártya és portszám van -e kiválasztva a Eszközök> Tábla és Eszközök> Port menük.

Használni fogjuk a FastLED könyvtárban, hogy kipróbálhassuk a beállításunkat. A könyvtárra kattintva adhat hozzá Vázlat> Könyvtár bevonása> Könyvtárak kezelése és a FastLED keresése. Kattintson a telepítés gombra, és a könyvtár hozzáadódik az IDE -hez.

Alatt Fájl> Példák> FastLED válaszd ki a DemoReel100 vázlat. Ez a vázlat különböző dolgokat jelenít meg, amelyeket a WS2812 LED szalagok, és hihetetlenül könnyű beállítani.

Csak annyit kell változtatnia, hogy DATA_PIN változó úgy, hogy illeszkedjen 13. tű , és a NUM_LEDS változó annak meghatározására, hogy hány LED van a használt szalagban. Ebben az esetben csak egy kis, 10 db LED -et használok, amelyet egy hosszabb csíkból vágtak ki. Használjon többet egy nagyobb fény show -hoz!

Ez az! Töltse fel a vázlatot a táblára, húzza ki az USB -kábelt, és kapcsolja be az 5 voltos tápegységet. Végül csatlakoztassa újra az Arduino VIN -jét az elektromos hálózathoz, és nézze meg a műsort!

Ha semmi sem történik, ellenőrizze a vezetékeket, és hogy a megfelelő Arduino tűt adta -e meg a bemutató vázlatban.

Végtelen lehetőségek

A bemutató vázlat bemutatja a WS2812 csíkokkal elérhető számos lehetséges hatáskombinációt. Amellett, hogy előrelépés a hagyományos LED szalagoktól, gyakorlati felhasználásra is alkalmasak. A következő jó projekt lenne saját ambilight építése a médiaközpont számára.

Bár ezek a csíkok határozottan funkcionálisabbak, mint az SMD5050 -esek, még mindig ne engedje le a szabványos 12 V -os LED -csíkokat. Árban verhetetlenek, és rengeteg van alkalmazások LED fénycsíkokhoz .

A LED szalagokkal való munka megtanulása jó módja annak, hogy megismerkedjen az Arduino alapvető programozásával, de a legjobb módszer a barkácsolás. Módosítsa a fenti kódot, és nézze meg, mit tehet! Ha mindez egy kicsit túl sok volt számodra, fontold meg a kezdést ezek az Arduino projektek kezdőknek .

Kép források: mkarco/Shutterstock

Részvény Részvény Csipog Email Canon vs Nikon: Melyik a jobb márka?

A Canon és a Nikon a két legnagyobb név a kameraiparban. De melyik márka kínálja a kamerák és objektívek jobb választékát?

Olvassa tovább Kapcsolódó témák
  • DIY
  • Arduino
  • LED-csík
  • Ledes világítás
A szerzőről Ian Buckley(216 megjelent cikk)

Ian Buckley szabadúszó újságíró, zenész, előadó és videó producer, Berlinben, Németországban él. Amikor éppen nem ír vagy a színpadon, barkácsol elektronikával vagy kóddal, abban a reményben, hogy őrült tudós lesz.

Bővebben: Ian Buckley

Iratkozzon fel hírlevelünkre

Csatlakozz hírlevelünkhöz, ahol technikai tippeket, értékeléseket, ingyenes e -könyveket és exkluzív ajánlatokat találsz!

Feliratkozáshoz kattintson ide
Kategória Diy