Най -доброто ръководство за свързване на LED светлинни ленти към Arduino

Най -доброто ръководство за свързване на LED светлинни ленти към Arduino

Възходът на LED осветлението е стратосферен и е лесно да се разбере 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 -често срещаните 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 начинаещ с Arduino или DIY електроника, ще можете да направите това.



Ние също ще използваме Arduino IDE, за да ги контролираме. Този проект използва Arduino Uno, въпреки че можете да използвате почти всяка съвместима платка (като NodeMCU).



Изберете вашата лента

Когато пазарувате LED ленти, трябва да имате 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 управляват, въпреки че в този проект вместо това ще използваме Arduino. Прекарайте малко време в пазаруване, по време на писането беше възможно да получите тези ленти за най -малко $ 1 на метър .



Кредит на изображението: phanu suwannarat чрез Shutterstock

как да изключите блокиращия прозорец на chrome

Ако искате нещо малко по -високотехнологично, помислете за WS2811 / 12 / 12В . Тези ленти (понякога наричани като Неопиксели ) имат интегрирани чипсети, които им позволяват да бъдат адресирани индивидуално. Това означава, че те са способни не само на околно осветление.



Можете да ги използвате за изграждане на евтин LED пикселен дисплей от нулата. Можете дори да ги използвате, за да направите своя собствена лична вътрешна лампа за бурен облак.

Тези ленти изискват само 5v, за да ги захранват. Въпреки че е възможно да захранвате малки количества от тях директно от платка 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, това 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 тези ленти е вероятно да се използват. И двата вида ленти се предлагат с различна дължина, плътност на светодиодите (броя на светодиодите на метър) и различна степен на устойчивост на атмосферни влияния.

Когато разглеждате LED ленти, обърнете внимание на цифрите в списъка. Обикновено първото число ще бъде броят на светодиодите на метър и буквите IP последвано от номера ще бъде неговата устойчивост на атмосферни влияния. Например, ако в списъка пише 30 IP67 , това означава, че ще има 30 Светодиоди на метър. The 6 означава, че е напълно запечатан от прах, а 7 означава, че е защитен срещу временно потапяне във вода. (Научете повече за устойчивост на атмосферни влияния и IP степени .) След като изберете избраната от вас LED лента, е време да я свържете с Arduino. Нека започнем с SMD5050.

Връзка

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

  • 12v RGB LED лента ( SMD5050 )
  • 1 x Arduino Uno (всяка съвместима платка ще го направи)
  • 3 x 10 000 Ом резистори
  • 3 x Логическо ниво N-канални MOSFET
  • 1 x Платка
  • Свързващи проводници
  • 12v захранване

Преди да настроим веригата, нека поговорим за MOSFET .

Винаги, когато контролирате нещо с по -високо напрежение от вашия микроконтролер, имате нужда от нещо средно, за да спрете пърженето на дъската. Един от по -простите начини да направите това е да използвате MOSFET. Чрез изпращане на широчинно -импулсна модулация ( ШИМ ) сигнали към порта крак, възможно е да се контролира колко мощност преминава между източване и източник крака. Преминавайки 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 сте сигурни, че нещата работят така, както искате. Уверете се, че вашите MOSFET са логическо ниво и не стандарт .

Настройте веригата си така:

  1. Свържете щифтовете на Arduino 9 , 6 , и 5 към порта крака на трите MOSFET и свържете a 10 000 резистор в съответствие с всеки към заземителната релса.
  2. Свържете Източник крака към земната релса.
  3. Свържете Изцедете крака към Зелено , Нет , и Син конектори на LED лентата.
  4. Свържете захранващата шина към +12v конектор на LED лентата (имайте предвид, че на това изображение захранващият проводник е черен, за да съответства на цветовете на конекторите на моята LED лента).
  5. Свържете земята Arduino към заземяващата шина.
  6. Свържете вашия 12v захранване на релсите.

Повечето LED ленти имат съединители Dupont [Прекъснат прекъснат URL адрес], към които е лесно да се свържете. Ако вашият не, може да се наложи да запоите проводници към LED лентата. Не се паникьосвайте, ако сте съвсем нови за запояване, това е лесна работа и ние имаме ръководство за започване на запояване, ако имате нужда от него.

Ще захранваме нашата дъска Arduino чрез USB за този проект. Можете да изберете да захранвате дъската си с помощта на VIN щифта, но се уверете, че знаете ограниченията за захранване 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 проста скица на Arduino, за да го контролирате.

Fade It Up

Свържете дъската на Arduino към компютъра си чрез USB и отворете Arduino IDE. Уверете се, че сте избрали правилния номер на платката и порта за вашата дъска в Инструменти> Табло и Инструменти> Порт менюта. Отворете нова скица и я запазете с подходящо име.

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

Започнете, като определите коя щифтове ще се използва за управление на MOSFET.

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

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

вие също ще трябва да създадете променлива, за да контролирате колко бързо ще настъпи затихването.

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

Във вашия настройвам функция, ние ще настроим изводите на нашите Arduino изводи. Ще извикаме и 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);
TurnOn();
delay(5000);
TurnOff();
}

Сега създайте Включи () метод:

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);
}
}

Тези три за цикли вземат всеки цвят до пълната му яркост за време, определено от fadeSpeed стойност.

Накрая трябва да създадете Изключи() метод:

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() {
}

Този метод прилага нашия яркост променлива към трите цветни щифта и ги намалява до нула за определен период от време. Тук се нуждаем от метод с празен цикъл, за да избегнем грешки при компилирането.

След като завършите тази скица, я запазете. Проверете скицата и я качете на дъската на Arduino. Ако получавате грешки, проверете отново кода за досадни правописни грешки или липсващи точки и запетаи.

Сега трябва да видите как вашата LED лента увеличава всеки цвят поотделно, задържайки белия цвят за 5 секунди и след това равномерно избледнява до нищо:

Ако имате затруднения, проверете отново кабелите и кода отново.

Този проект е прост начин да започнете, но идеите, обхванати в него, могат да бъдат разширени, за да се направи наистина ефективно осветление. Само с още няколко компонента можете да създадете своя собствена аларма за изгрев. Ако имате стартов комплект с вашия Arduino, можете да използвате всеки бутон или сензор, за да задействате вашите светодиоди, когато влезете в стаята, например:

арт игри безплатно за деца

Сега, когато разгледахме SMD5050s , нека преминем към WS2812B ленти.

Ярки идеи

Тези ленти изискват по -малко компоненти, за да ги задействат, и има известна свобода на действие 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 свободен от всякакви смущения.

Ще имаш нужда:

  • WS2811 / 12 / 12В 5v LED лента (и трите модела имат интегрирани чипове и работят почти по същия начин)
  • 1 x Arduino Uno (или подобна съвместима платка)
  • 1 x 220-440 ома Резистор (всичко между тези две стойности е наред)
  • 1 x 100-1000 микрофарада Кондензатор (всичко между тези две стойности е наред)
  • Платка и свързване на проводници
  • 5V захранване

Настройте веригата си, както е показано на диаграмата:

Обърнете внимание, че кондензаторът трябва да е с правилна ориентация. Можете да разберете коя страна се прикрепя към заземяващата шина, като потърсите знака минус (-) върху тялото на кондензатора.

Този път захранваме Arduino, използвайки 5v захранване. Това прави проекта самостоятелен, след като приключим, въпреки че тук има важни неща, които трябва да се отбележат.

Първо, уверете се, че вашата платка може да приема 5v захранване, преди да го свържете към източника на захранване. Почти всички платки за разработка работят при 5v през USB порта, но входовете за захранване на някои понякога могат да пропуснат регулаторите на напрежението и да ги превърнат в тост.

Също така е добра практика да се уверите, че няколко отделни източника на захранване не са свързани към Arduino - изключвайте USB кабела, когато използвате външно захранване.

След като сте включени, това трябва да изглежда така:

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

как да играете игри за windows xp на windows 10

Танцуващи светлини

За да програмирате безопасно нашата платка, изключете ВИНО линия от електропровода. Ще го свържете отново по -късно.

Прикрепете вашия Arduino към компютъра и отворете Arduino IDE. Проверете дали сте избрали правилния номер на платката и порта в Инструменти> Табло и Инструменти> Порт менюта.

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

Под Файл> Примери> FastLED изберете DemoReel100 скица. Тази скица циклира различни неща, които могат да бъдат направени с WS2812 LED ленти и е изключително лесен за настройка.

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

Това е! Качете скицата на дъската си, изключете USB кабела и включете захранването с 5v. И накрая, прикрепете VIN на Arduino към електропровода и гледайте шоуто!

Ако нищо не се случи, проверете кабелите си и дали сте посочили правилния щифт на Arduino в демонстрационната скица.

Безкрайни възможности

Демо скицата 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 на практика. Един добър следващ проект би бил изграждане на собствена атмосфера 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 .

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 научиш е като се побъркаш. Променете горния код и вижте какво можете да направите! Ако всичко това беше малко прекалено за вас, помислете дали да не започнете тези проекти Arduino за начинаещи .

Кредити за изображения: mkarco/Shutterstock

Дял Дял Туит електронна поща Canon срещу Nikon: Коя марка фотоапарат е по -добра?

Canon и Nikon са двете най -големи имена в камерата. Но коя марка предлага по -добрата гама от фотоапарати и обективи?

Прочетете Напред Свързани теми
  • Направи си сам
  • Arduino
  • LED лента
  • LED светлини
За автора Иън Бъкли(216 статии са публикувани)

Иън Бъкли е журналист на свободна практика, музикант, изпълнител и видео продуцент, живеещ в Берлин, Германия. Когато не пише или е на сцената, той се занимава с „направи си сам“ електроника или код с надеждата да стане луд учен.

Още от Иън Бъкли

Абонирайте се за нашия бюлетин

Присъединете се към нашия бюлетин за технически съвети, рецензии, безплатни електронни книги и изключителни оферти!

Щракнете тук, за да се абонирате