Lõplik juhend LED -valgusribade ühendamiseks Arduinoga

Lõplik juhend LED -valgusribade ühendamiseks Arduinoga

LED -valgustite tõus on olnud stratosfääriline ja on lihtne mõista, miks. Neid on odav toota, nad tarbivad oluliselt vähem energiat kui teised valgustusvõimalused ja enamikul juhtudel ei kuumene, muutes need ohutuks mitmesuguseks kasutamiseks.





Üks levinumaid LED -tooteid on LED -riba. Selles artiklis käsitleme, kuidas seadistada Arduinoga kaks kõige levinumat tüüpi. Need projektid on väga lihtsad ja isegi kui olete a algaja Arduinoga või DIY elektroonika, saate seda teha.



Nende juhtimiseks kasutame ka Arduino IDE -d. See projekt kasutab Arduino Unot, kuigi võite kasutada peaaegu kõiki ühilduvaid plaate (näiteks NodeMCU).





Valige oma riba

LED -ribade ostmisel tuleb arvestada mõne asjaga. Esiteks on funktsionaalsus. Kui kavatsete ribasid kasutada peamiselt ümbritseva valgustuse jaoks, siis lihtne 12v RGB LED riba ( SMD5050 ) oleks õige valik.

Paljudel neist ribadest on nende juhtimiseks kaasas infrapunakaugjuhtimispult, kuigi selle projekti puhul kasutame selle asemel Arduino. Veetke natuke aega ostlemisel, kirjutamise ajal oli neid ribasid võimalik saada nii vähe kui võimalik 1 dollar meetri kohta .



Pildikrediit: phanu suwannarat Shutterstocki kaudu

kuidas teleris leili mängida

Kui soovite midagi veidi kõrgemat tehnoloogiat, kaaluge seda WS2811 / 12 / 12B . Need ribad (mõnikord nimetatakse neid Neopikslid ) on integreeritud kiibistikud, mis võimaldavad neid individuaalselt käsitleda. See tähendab, et nad suudavad enamat kui ainult ümbritsevat valgustust.



Nende abil saate nullist odava LED -piksliekraani ehitada. Saate neid kasutada isegi oma isikliku siseruumide tormipilvelambi valmistamiseks.

Nende ribade toiteks on vaja ainult 5 volti. Kuigi väikestes kogustes on neid võimalik toita otse Arduino plaadilt, on üldiselt hea mõte kasutada eraldi 5 V toiteallikat, et päästa end praetud Arduino lõhnast. Kui otsite individuaalselt programmeeritavaid LED -e, on need teie jaoks. Kirjutamise ajal on need saadaval umbes 4 dollarit meetri kohta .



Teine asi, mida tuleb kaaluda, on see, kus neid ribasid tõenäoliselt kasutatakse. Mõlemat tüüpi ribasid on erineva pikkusega, LED -i tihedusega (valgusdioodide arv meetri kohta) ja erineva ilmastikukindlusega.

LED -ribasid vaadates pöörake tähelepanu nimekirjas olevatele numbritele. Tavaliselt on esimene number LED -ide arv meetri kohta ja tähed IP millele järgnevad numbrid, on selle ilmastikukindlus. Näiteks kui loendis on kirjas 30 IP67 , see tähendab, et tuleb 30 LEDid meetri kohta. The 6 tähistab, et see on tolmust täielikult suletud ja 7 tähendab, et see on kaitstud ajutise vette sukeldumise eest. (Lisateave selle kohta ilmastikukindlus ja IP -reitingud .) Kui teil on valitud LED -riba, on aeg see Arduinoga siduda. Alustame SMD5050 -st.

Ühenduse loomine

12v LED -riba ühendamiseks Arduinoga vajate mõnda komponenti:

  • 12v RGB LED -riba ( SMD5050 )
  • 1 x Arduino Uno (sobib iga ühilduv plaat)
  • 3 x 10k Ohm takistid
  • 3 x Loogika tase N-kanaliga MOSFETid
  • 1 x leivalaud
  • Ühendage juhtmed
  • 12V toide

Enne vooluringi seadistamist räägime MOSFETid .

Kui kontrollite midagi, mis on teie mikrokontrollerist kõrgema pingega, vajate midagi vahepeal, et takistada plaadi praadimist. Üks lihtsamaid viise selleks on MOSFETi kasutamine. Saates impulsi laiuse modulatsiooni ( PWM ) annab märku värav jalaga, on võimalik kontrollida, kui palju võimsust voolu vahel liigub äravool ja allikas jalad. Juhtides iga LED -riba värvi läbi MOSFET -i, saate LED -riba iga värvi heledust juhtida.

Mikrokontrollerite kasutamisel on oluline kasutada loogikataseme komponente, et tagada asjade toimimine soovitud viisil. Veenduge, et teie MOSFET -id oleksid loogika tase ja mitte standard .

Seadistage oma vooluring nii:

  1. Ühendage Arduino tihvtid 9 , 6 ja 5 juurde värav kolme MOSFETi jalad ja ühendage a 10k takisti kooskõlas igaga maapinnale.
  2. Ühendage Allikas jalad maapinnale.
  3. Ühendage Äravool jalad kuni Roheline , Net ja Sinine pistikud LED -ribal.
  4. Ühendage toitekaabel +12v LED -riba pistik (pange tähele, et sellel pildil on toitejuhe must, et see vastaks minu LED -riba pistikute värvidele).
  5. Ühendage Arduino maandus maapinnaga.
  6. Ühendage oma 12v toiteplokkidele toide.

Enamikul LED -ribadest on Dupont [Broken URL Removed] pistikud, mida on lihtne ühendada. Kui teil seda pole, peate võib -olla jootma juhtmed LED -riba külge. Ärge paanitsege, kui olete jootmisega üsna uus, see on lihtne töö ja meil on juhend jootmise alustamiseks, kui seda vajate.

Selle projekti jaoks toidame oma Arduino plaati USB kaudu. Saate oma plaati toita VIN -tihvti abil, kuid enne selle tegemist veenduge, et teate oma plaadi võimsuspiiranguid.

Kui vooluring on valmis, peaks see välja nägema umbes selline:

Nüüd, kui olete kõik ühendanud, on aeg teha lihtne Arduino visand selle juhtimiseks.

Hämardage see

Ühendage Arduino plaat arvutiga USB kaudu ja avage Arduino IDE. Veenduge, et olete oma plaadile valinud õige plaadi ja pordi numbri Tööriistad> Tahvel ja Tööriistad> Port menüüd. Avage uus visand ja salvestage see sobiva nimega.

See visand tuhmutab tuled ühe värviga korraga, hoiab neid paar sekundit sees ja seejärel kustutab neid, kuni need uuesti välja lülitatakse. Saate seda siin jälgida ja visandit ise teha või lihtsalt alla laadida täielik kood GitHubist.

Alustage selle määratlemisega tihvtid kasutatakse MOSFETide juhtimiseks.

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

Järgmisena vajate mõningaid muutujaid. Loo kombinesoon heledus muutuja koos iga värvi heleduse muutujaga. Me kasutame LED -de väljalülitamiseks ainult peamist heleduse muutujat, seega seadke see siin maksimaalsele heledusväärtusele 255.

samuti peate looma muutuja, et kontrollida, kui kiiresti tuhmumine toimub.

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

Sinu oma seadistamine funktsiooni seadistame oma Arduino tihvtid väljundisse. Helistame ka paarile funktsioonile, mille vahel on 5 -sekundiline viivitus. Neid funktsioone pole veel olemas, kuid ärge muretsege, me jõuame nendeni.

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

Nüüd looge Lülita sisse () meetod:

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);
}
}

Need kolm eest silmused tõstavad iga värvi kuni selle täieliku heleduseni määratud aja jooksul fadeSpeed väärtus.

Lõpuks peate looma Lülita välja() meetod:

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() {
}

See meetod kehtib meie heledus muutuv kõigi kolme värvi tihvtide jaoks ja vähendab need teatud aja jooksul nullini. Kompileerimisvigade vältimiseks vajame ka siin tühja tsükli meetodit.

Kui olete selle visandi lõpetanud, salvestage see. Kontrollige visandit ja laadige see oma Arduino tahvlile üles. Kui kuvatakse tõrkeid, kontrollige koodi uuesti, et leida tüütud kirjavead või puuduvad semikoolonid.

Nüüd peaksite nägema, kuidas teie LED -riba kaldub iga värvi eraldi üles, hoides valget värvi 5 sekundit, ja seejärel ühtlaselt tuhmuma:

Kui teil on raskusi, kontrollige oma juhtmestikku ja koodi uuesti.

See projekt on lihtne viis alustamiseks, kuid selles käsitletud ideid saab laiendada, et luua tõeliselt tõhus valgustus. Veel mõne komponendiga saate luua oma päikesetõusu alarmi. Kui teil on Arduinoga kaasas stardikomplekt, võite ruumi sisenedes kasutada LED -ide käivitamiseks mis tahes nuppu või andurit, näiteks:

iphone 8 kodunupp ei tööta

Nüüd, kui oleme katnud SMD5050 , liigume edasi WS2812B ribad.

Heledad ideed

Need ribad nõuavad nende käivitamiseks vähem komponente ja on teatud valikuvabadust, milliseid komponentide väärtusi saate kasutada. Selle vooluahela kondensaator tagab, et 5v LED -id saavad pideva toiteallika. Takisti tagab, et Arduino poolt saadud andmesignaal on häireteta.

Sa vajad:

  • WS2811 / 12 / 12B 5v LED -riba (kõigil kolmel mudelil on integreeritud kiibid ja need töötavad peaaegu samamoodi)
  • 1 x Arduino Uno (või sarnane ühilduv plaat)
  • 1 x 220-440 oomi Takisti (nende kahe väärtuse vahel on kõik korras)
  • 1 x 100-1000 mikroFarad Kondensaator (kõik nende kahe väärtuse vahel on hea)
  • Leivalaud ja juhtmete ühendamine
  • 5V toide

Seadistage oma vooluring skeemil näidatud viisil:

Pange tähele, et kondensaator peab olema õiges suunas. Kondensaatori korpuse miinusmärki (-) otsides saate teada, milline külg kinnitub rööpa külge.

Seekord toidame Arduino 5V toiteallikaga. See muudab projekti iseseisvaks, kui oleme lõpetanud, kuigi siin tuleb märkida olulisi asju.

Esiteks veenduge, et teie plaat saab enne toiteallika külge ühendamist 5 V toite. Peaaegu kõik arendusplaadid töötavad USB -pordi kaudu 5 V juures, kuid mõnel võivad toite sisendpoldid mõnikord pingeregulaatorid vahele jätta ja muuta need röstsaiaks.

Samuti on hea tava veenduda, et Arduinoga pole ühendatud mitu eraldi toiteallikat - lahutage USB -kaabel alati, kui kasutate välist toiteallikat.

Kui olete võrku ühendatud, peaks see välja nägema järgmine:

Nüüd, kui meie LED -riba on ühendatud, liigume edasi koodi juurde.

kuidas teada saada, kas teid on Facebookis häkkinud

Tantsivad tuled

Tahvli turvaliseks programmeerimiseks ühendage see lahti VEIN liin elektriliinist. Ühendate selle hiljem uuesti.

Ühendage Arduino arvutiga ja avage Arduino IDE. Veenduge, et kaustas oleks valitud õige tahvli ja pordi number Tööriistad> Tahvel ja Tööriistad> Port menüüd.

Me hakkame kasutama FastLED raamatukogu, et proovida meie seadistusi. Teeki saate lisada klõpsates Visand> Kaasa raamatukogu> Teekide haldamine ja otsides FastLED -i. Klõpsake nuppu Installi ja kogu lisatakse IDE -sse.

All Fail> Näited> FastLED valige DemoReel100 visand. See visand tsükli erinevaid asju, mida saab teha WS2812 LED -ribad ja seda on uskumatult lihtne seadistada.

Kõik, mida peate muutma, on DATA_PIN muutuja nii, et see sobiks tihvt 13 , ja NUM_LEDS muutuja, et määrata, kui palju LED -e kasutatavas ribas on. Sel juhul kasutan ainult väikest rida 10 LED -i, mis on lõigatud pikemast ribast. Kasutage suurema valgusshow jaoks rohkem!

See on kõik! Laadige eskiis oma tahvlile, ühendage USB -kaabel lahti ja lülitage 5 -voldine toide sisse. Lõpuks ühendage Arduino VIN uuesti elektriliiniga ja vaadake saadet!

Kui midagi ei juhtu, kontrollige oma juhtmestikku ja kas olete näidisvisandis määranud õige Arduino tihvti.

Lõputud võimalused

Demovisand näitab mõningaid võimalikke efektide kombinatsioone, mida saab saavutada WS2812 ribadega. Lisaks sellele, et need on tavalistest LED -ribadest samm edasi, saab neid ka praktiliselt kasutada. Hea järgmine projekt oleks oma ambilighti ehitamine teie meediakeskuse jaoks.

Kuigi need ribad on kindlasti funktsionaalsemad kui SMD5050, ärge jätke tavalisi 12v LED -ribasid veel alla. Hinna poolest on nad ületamatud ja neid on tohutult palju LED -valgusribade rakendused .

LED -ribadega töötamise õppimine on hea viis Arduino põhiprogrammeerimisega tutvumiseks, kuid parim viis õppida on nokitsemine. Muutke ülaltoodud koodi ja vaadake, mida saate teha! Kui see kõik oli teie jaoks natuke liiga palju, kaaluge alustamist need Arduino projektid algajatele .

Pildi autorid: mkarco/Shutterstock

Jaga Jaga Piiksuma E -post Canon vs Nikon: milline kaamera on parem?

Canon ja Nikon on kaameratööstuse kaks suurimat nime. Kuid milline kaubamärk pakub paremat kaamerate ja objektiivide valikut?

Loe edasi Seotud teemad
  • Isetegija
  • Arduino
  • LED riba
  • LED tuled
Autori kohta Ian Buckley(Avaldatud 216 artiklit)

Ian Buckley on vabakutseline ajakirjanik, muusik, esineja ja videoprodutsent, kes elab Saksamaal Berliinis. Kui ta parasjagu ei kirjuta ega laval, nokitseb ta isetehtud elektroonika või koodi kallal, lootuses saada hulluks teadlaseks.

Rohkem Ian Buckleylt

Telli meie uudiskiri

Liituge meie uudiskirjaga, et saada tehnilisi näpunäiteid, ülevaateid, tasuta e -raamatuid ja eksklusiivseid pakkumisi!

Tellimiseks klõpsake siin