Последно ръководство за свързване на LED светлинни ленти към Arduino

реклама

Повишаването на LED осветлението е стратосферно и е лесно да разберем защо. Те са евтини за производство, консумират значително по-малко енергия от другите опции за осветление и в повечето случаи не се нагряват, което ги прави безопасни за различни приложения.

Един от най-разпространените LED продукти е LED лентата. В тази статия ще разгледаме как да настроите двата най-често срещани типа с Arduino. Тези проекти са много прости и дори да сте а начинаещ с Ардуино Първи стъпки с Arduino: Ръководство за начинаещиArduino е платформа за създаване на прототипи за електроника с отворен код, базирана на гъвкав, лесен за използване хардуер и софтуер. Той е предназначен за художници, дизайнери, любители и всички, които се интересуват от създаването на интерактивни обекти или среди. Прочетете още или Направи си електроника Електроника за начинаещи: 10 умения, които трябва да знаетеМного от нас дори никога не са докосвали поялник, но правенето на нещата може да бъде изключително полезно. Ето десет от най-основните умения за самостоятелна електроника, които да ви помогнат да започнете.

Прочетете още , ще можете да направите това.

Ще използваме и Arduino IDE, за да ги контролираме. Този проект използва Arduino Uno, въпреки че можете да използвате почти всяка съвместима дъска (като NodeMCU Запознайте се с Arduino Killer: ESP8266Ами ако ви кажа, че има съвместим с Arduino плат за разработка с вграден Wi-Fi за по-малко от 10 долара? Е, има. Прочетете още ).

Изберете вашата лента

Когато пазарувате за LED ленти, трябва да вземете предвид няколко неща. Първо е функционалността. Ако планирате да използвате лентите най-вече за околно осветление, тогава просто 12v RGB LED Лента (SMD5050) би бил правилният избор.

Много от тези ленти идват с инфрачервено дистанционно, за да ги контролират, въпреки че в този проект ще използваме Arduino вместо. Прекарайте малко време за пазаруване наоколо, по време на писането беше възможно да получите тези ленти за най-малко $ 1 на метър.

Ако искате нещо малко по-високотехнологично, помислете за WS2811/12/12B. Тези ленти (понякога наричани като Neopixels) имат интегрирани набори от чипове, което им позволява да се адресират индивидуално. Това означава, че са способни на повече от просто околно осветление.

Можете да ги използвате изгради евтин LED пиксел Проект за уикенда: Създайте гигантски LED пикселен дисплейОбичам LED пиксели: ярки, лесни за управление, евтини и толкова многофункционални. Днес ще ги превърнем в голям пикселен дисплей, който може да бъде окачен на стената. Прочетете още дисплей от нулата. Можете дори да ги използвате, за да направите своя лична вътрешна лампа за бурен облак.

Тези ленти изискват само 5V за захранването им. Въпреки че е възможно да захранвате малки количества от тях директно от дъска на Arduino, като цяло е добра идея да използвате отделно 5V захранване, за да се спасите от миризмата на пържено Arduino. Ако търсите индивидуално програмируеми светодиоди, те са за вас. По време на писането те са достъпни за около $ 4 на метър.

Друго нещо, което трябва да се вземе предвид е къде е вероятно тези ленти да се използват. И двата вида ленти се предлагат с различна дължина, LED плътност (броят на светодиодите на метър) и различна степен на устойчивост на атмосферни влияния.

Когато гледате LED ленти, обърнете внимание на номерата в списъка. Обикновено първото число ще бъде броят на светодиодите на метър и буквите IP последвано от числа ще бъде неговата устойчивост на атмосферни влияния. Например, ако обявата казва 30 IP67, това означава, че ще има 30 Светодиоди на метър. Най- 6 означава, че е напълно запечатан от прах, и 7 означава, че е защитен срещу временно потапяне във вода. (Научете повече за устойчивост на атмосферни влияния и IP оценки Какво прави устройство водоустойчиво или водоустойчиво?Много устройства се продават като водоустойчиви, но това може да бъде сериозно подвеждащо. Повечето всъщност са водоустойчиви. Каква е разликата? Ето всичко, което трябва да знаете за него. Прочетете още .) След като сте избрали избраната от вас LED лента, е време да я свържете с Arduino. Да започнем с SMD5050.

Свързване

За да свържете 12v LED лента към Arduino, ще ви трябват няколко компонента:

• 12v RGB LED лента (SMD5050)
• 1 x Arduino Uno (всеки съвместим съвет ще направи)
• 3 x 10k Ом резистори
• 3 x Логическо ниво N-канални MOSFET
• 1 х тавичка
• Проводници за свързване
• 12V захранване

Преди да настроите схемата, нека поговорим за MOSFET транзистори.

Всеки път, когато контролирате нещо, което е по-високо напрежение от вашия микроконтролер, се нуждаете от нещо, което да спре платката ви да се пържи. Един от по-простите начини да направите това е използването на MOSFET. Чрез изпращане на импулсна ширина модулация (PWM) сигнали към порта крак, е възможно да се контролира колко мощност преминава между източване и източник крака. Предавайки всеки от цветовете на LED лентата през MOSFET, можете да контролирате яркостта на всеки отделен цвят на LED лентата.

Когато използвате микроконтролери, е важно да използвате компоненти на логическо ниво, за да гарантирате, че нещата работят по начина, по който искате. Уверете се, че са вашите MOSFET логическо ниво и не стандарт.

Настройте схемата си така:

1. Свържете щифтове Arduino 9, 6, и 5 към порта крака на трите MOSFET и свържете a 10k резистор в съответствие с всеки към земната релса.
2. Свържете източник крака към земната релса.
3. Свържете Drain крака към зелен, червен, и Син конектори на LED лентата.
4. Свържете захранващата шина към + 12v конектор на LED лентата (обърнете внимание, че на това изображение захранващият проводник е черен, за да съответства на цветовете на конекторите на моята LED лента).
5. Свържете земята Arduino към наземната релса.
6. Свържете вашия 12v захранване на захранващите релси.

Повечето LED ленти имат Dupont конектори, с които се свързва лесно. Ако вашият не е, може да се наложи да спойкате проводници към LED лентата. Не се паникьосвайте, ако сте сравнително нови в запояването, това е лесна работа и ние имаме ръководство за това да започнете с запояване Научете как да спойкате с тези прости съвети и проектиМалко ви е сплашена мисълта за горещо желязо и разтопен метал? Ако искате да започнете да работите с електроника, ще трябва да се научите да спойкате. Нека помогнем. Прочетете още трябва ли да ти трябва.

За този проект ще захранваме нашия Arduino платка от USB. Можете да изберете да захранвате вашата платка с помощта на VIN пин, но се уверете, че знаете ограниченията на мощността на вашата платка, преди да направите това.

Когато веригата ви е завършена, тя трябва да изглежда така:

Сега, когато сте свързали всичко, е време да направите обикновена скица на Arduino, за да я контролирате.

Изчезвайте

Свържете вашата Arduino платка към компютъра си чрез USB и отворете Arduino IDE. Уверете се, че имате избран правилен номер на борда и порт за вашия борд в Инструменти> Съвет и Инструменти> Порт менюта. Отворете нова скица и я запишете с подходящо име.

Тази скица ще избледнява светлините в един цвят наведнъж, ще ги държи за няколко секунди, след което ще ги избледнее, докато не изгаснат отново. Можете да проследите тук и да направите скицата сами или просто да изтеглите пълен код от GitHub.

Започнете с определянето на кои щифтове ще се използва за контрол на MOSFET.

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

След това се нуждаете от някои променливи. Създайте цялостно яркост променлива, заедно с променлива за яркостта на всеки отделен цвят Ще използваме само основната променлива за яркост за изключване на светодиодите, затова го задайте на максималната стойност на яркостта от 255 тук.

също така ще трябва да създадете променлива, за да контролирате колко бързо ще се случи избледняването.

int яркост = 255; int gBright = 0; int rBright = 0; int bBright = 0; int fadeSpeed ​​= 10;

Във вашия настройвам функция, ние ще настроим нашите Arduino щифтове за извеждане. Ще наречем също няколко функции с 5-секундно закъснение между тях. Тези функции все още не съществуват, но не се притеснявайте, ще стигнем до тях.

void setup () {pinMode (GREEN_LED, OUTPUT); pinMode (RED_LED, OUTPUT); pinMode (BLUE_LED, OUTPUT); Включи(); забавяне (5000); Изключи(); }

Сега създайте Включи() метод:

невалиден TurnOn () {for (int i = 0; i <256; i ++) {analogWrite (RED_LED, rBright); rBright + = 1; забавяне (fadeSpeed); } за (int i = 0; i <256; i ++) {analogWrite (BLUE_LED, bBright); bBright + = 1; забавяне (fadeSpeed); } за (int i = 0; i <256; i ++) {analogWrite (GREEN_LED, gBright); gBright + = 1; забавяне (fadeSpeed); } }

Тези три за контурите приемат всеки цвят до неговата пълна яркост за време, посочено от fadeSpeed стойност.

Накрая трябва да създадете Изключи() метод:

void TurnOff () {for (int i = 0; i <256; i ++) {analogWrite (GREEN_LED, яркост); analogWrite (RED_LED, яркост); analogWrite (BLUE_LED, яркост); яркост - = 1; забавяне (fadeSpeed); } } void loop () {}

Този метод се прилага нашия яркост променлива до трите цветни пина и ги намалява до нула за определен период от време. И тук се нуждаем от метод на празен цикъл, за да се избегнат грешки при компилация.

След като завършите тази скица, запазете я. Проверете скицата и я качете на дъската си Arduino. Ако получавате грешки, проверете отново кода за всякакви досадни печатни грешки или липсващи запетая.

Сега трябва да видите, че вашата LED лента набира всеки цвят поотделно, като държите бялия цвят в продължение на 5 секунди и след това равномерно избледняват до нищо:

Ако имате затруднения, проверете отново кабела и кода отново.

Този проект е прост начин да започнете, но идеите, обхванати в него, могат да бъдат разширени, за да направите наистина ефективно осветление. Само с още няколко компонента бихте могли създайте своя собствена аларма за изгрев Проект за аларма за нощна светлина и изгрев на ArduinoДнес ще направим будилник за изгрев, който нежно и бавно ще ви събуди, без да прибягвате до обидна машина за шумоизтичане. Прочетете още . Ако имаш стартов комплект с вашия Arduino Какво има в стартовия ви комплект Arduino? [Ардуино начинаещи]Сблъсквайки се с кутия, пълна с електронни компоненти, е лесно да бъдете затрупани. Ето ръководство за това какво точно ще намерите във вашия комплект. Прочетете още бихте могли да използвате всеки бутон или сензор, за да задействате светодиодите си, когато влизате в стаята, например:

Сега, когато покрихме SMD5050s, нека да преминем към WS2812B ленти.

Ярки идеи

Тези ленти изискват по-малко компоненти, за да ги пуснат и има известна свобода за това какви точно стойности на компонентите можете да използвате. Кондензаторът в тази схема гарантира, че 5V светодиодите получават постоянно захранване. Резисторът гарантира, че сигналът за данни, получен от Arduino, е без никакви смущения.

Ще имаш нужда:

• WS2811/12/12B 5v LED лента (и трите модела са с интегрирани чипове и работят почти по същия начин)
• 1 x Arduino Uno (или подобна съвместима дъска)
• 1 х 220-440 Ohm Резистор (всичко между тези две стойности е наред)
• 1 х 100-1000 микроФарад Кондензатор (всичко между тези две стойности е наред)
• Табла и закачете проводници
• 5V захранване

Настройте вашата схема, както е показано на диаграмата:

Обърнете внимание, че кондензаторът трябва да е с правилната ориентация. Можете да кажете коя страна се закрепва към земната релса, като потърсите знака минус (-) върху тялото на кондензатора.

Този път ние захранваме Arduino с помощта на 5v захранване. Това прави проекта самостоятелен, след като приключим, въпреки че тук има важни неща.

Първо, уверете се, че вашата платка може да вземе 5V захранване, преди да я свържете към източника на захранване. Почти всички табла за разработка работят на 5V през USB порта, но захранващите щифтове на някои понякога могат да прескачат регулаторите на напрежението и да ги превърнат в тост.

Също така е добра практика да се уверите, че множество отделни източници на енергия не са свързани към Arduino - изключете USB кабела, когато използвате външно захранване.

След като сте включени в него, трябва да изглежда така:

Сега, когато нашата LED лента е свързана, нека да преминем към кода.

Танцуващи светлини

За да програмираме безопасно нашия съвет, изключете устройството VIN линия от електропровода. Ще го прикачите по-късно.

Прикрепете своя Arduino към компютъра и отворете Arduino IDE. Проверете дали сте избрали правилния номер на дъската и порта в Инструменти> Съвет и Инструменти> Порт менюта.

Ще използваме FastLED библиотека, за да тестваме нашата настройка. Можете да добавите библиотеката, като кликнете върху Скица> Включете библиотека> Управление на библиотеки и търсене на FastLED. Щракнете върху Инсталиране и библиотеката ще бъде добавена към IDE.

при Файл> Примери> FastLED изберете DemoReel100 скица. Тази скица циклира различни неща, които могат да се правят с WS2812 LED ленти и е невероятно лесна за настройка.

Всичко, което трябва да промените, е DATA_PIN променлива, така че да съвпада щифт 13, и на NUM_LEDS променлива, за да определите колко светодиоди са в лентата, която използвате. В този случай използвам само малка линия от 10 LEDS, изрязани от по-дълга лента. Използвайте повече за по-голямо светлинно шоу!

Това е! Качете скицата на вашата платка, изключете USB кабела и включете 5V захранването. И накрая, прикрепете VIN на Arduino към електропровода и гледайте шоуто!

Ако нищо не се случи, проверете дали свързвате кабела и дали сте посочили правилния Arduino щифт в демонстрационната скица.

Безкрайни възможности

Демонстрационната скица показва някои от многото възможни комбинации от ефекти, които могат да бъдат постигнати с лентите WS2812. Освен че са стъпка напред от обикновените LED ленти, те могат да бъдат използвани и за практическа употреба. Добър следващ проект би бил изграждане на собствена атмосфера 8-те най-добри комплекта телевизори Ambilight за приятни фонови светлиниДобавете нещо допълнително към гледането на дома си с комплект за подсветка на телевизора. Ето най-добрите комплекти Ambilight и подсветка, налични в момента. Прочетете още за вашия медиен център.

Въпреки че тези ленти определено са по-функционални от SMD5050, все още не отстъпвайте от стандартните 12V LED ленти. Те са непобедими по отношение на цената и има огромен брой приложения за LED светлинни ленти 22 начина да осветите живота си с RGB LED лентиМожете да закупите пет метра RGB LED лентово осветление за под 10 долара - така че ето няколко страхотни идеи за проекти, за да ги използвате около дома си. Прочетете още .

Да се ​​научиш да работиш с LED ленти е добър начин да се запознаеш с основното програмиране на Arduino, но най-добрият начин да се учиш е чрез калайдисване. Променете горния код и вижте какво можете да направите! Ако всичко това беше малко прекалено много за вас, помислете да започнете с тези проекти на Arduino за начинаещи 15 страхотни Arduino проекта за начинаещиИнтересувате се от проектите на Arduino, но не сте сигурни откъде да започнете? Тези проекти за начинаещи ще ви научат как да започнете. Прочетете още .

Изображение Кредити: mkarco / Shutterstock