Panduan Muktamad untuk Menghubungkan Jalur Lampu LED ke Arduino

Panduan Muktamad untuk Menghubungkan Jalur Lampu LED ke Arduino

Peningkatan pencahayaan LED adalah stratosfera, dan mudah untuk mengetahui sebabnya. Mereka murah untuk dihasilkan, menggunakan tenaga yang jauh lebih sedikit daripada pilihan pencahayaan lain, dan dalam kebanyakan kes tidak panas, menjadikannya selamat untuk pelbagai kegunaan.





Salah satu produk LED yang paling biasa ialah jalur LED. Dalam artikel ini, kita akan membahas cara mengatur dua jenis yang paling biasa dengan Arduino. Projek-projek ini sangat mudah, dan walaupun anda seorang pemula dengan Arduino atau elektronik DIY, anda akan dapat melakukan ini.



Kami juga akan menggunakan Arduino IDE untuk mengawalnya. Projek ini menggunakan Arduino Uno, walaupun anda boleh menggunakan hampir semua papan yang serasi (seperti NodeMCU).





Pilih Jalur Anda

Semasa membeli jalur LED ada beberapa perkara yang perlu dipertimbangkan. Pertama ialah fungsi. Sekiranya anda merancang untuk menggunakan helai untuk pencahayaan sekitar, maka mudah LED RGB 12v jalur ( SMD5050 ) akan menjadi pilihan yang tepat.

Sebilangan besar jalur ini dilengkapi dengan alat kawalan jauh inframerah untuk mengendalikannya, walaupun dalam projek ini kita akan menggunakan Arduino sebagai gantinya. Luangkan sedikit masa untuk berbelanja, pada saat menulis adalah mungkin untuk mendapatkan helai ini dengan harga sesedikit mungkin $ 1 per meter .



Kredit Imej: phanu suwannarat melalui Shutterstock

google drive video tidak dapat dimainkan

Sekiranya anda mahukan sesuatu yang berteknologi tinggi, pertimbangkan WS2811 / 12 / 12B . Jalur ini (kadang-kadang disebut sebagai Neopixels ) mempunyai chipset bersepadu yang membolehkannya ditangani secara individu. Ini bermakna mereka mampu lebih daripada sekadar pencahayaan sekitar.



Anda boleh menggunakannya untuk membina paparan piksel LED yang murah dari awal. Anda bahkan boleh menggunakannya untuk membuat lampu awan ribut dalaman anda sendiri.

Jalur ini hanya memerlukan 5v untuk mengaktifkannya. Walaupun ada kemungkinan untuk menghidupkan sejumlah kecil secara langsung dari papan Arduino, biasanya adalah idea yang baik untuk menggunakan bekalan kuasa 5V yang berasingan untuk menyelamatkan diri dari bau Arduino goreng. Sekiranya anda mencari LED yang boleh diprogramkan secara individu, ini adalah untuk anda. Pada masa penulisan, mereka tersedia untuk sekitar $ 4 per meter .



Perkara lain yang perlu dipertimbangkan adalah di mana jalur ini cenderung digunakan. Kedua-dua jenis jalur ini mempunyai panjang yang berbeza-beza, kepadatan LED (jumlah LED per meter), dan kalis cuaca yang berbeza.

Semasa melihat jalur LED, perhatikan nombor pada senarai. Biasanya, nombor pertama adalah bilangan LED per meter, dan huruf IP diikuti dengan nombor akan menjadi tahan cuaca. Contohnya, jika penyenaraian mengatakan 30 IP67 , ini bermaksud akan ada 30 LED per meter. The 6 menandakan ia ditutup sepenuhnya dari habuk, dan 7 bermaksud ia dilindungi daripada perendaman sementara di dalam air. (Ketahui lebih lanjut mengenai kalis cuaca dan penilaian IP .) Setelah anda mempunyai jalur LED pilihan anda, sudah tiba masanya untuk menghubungkannya dengan Arduino. Mari mulakan dengan SMD5050.

Bersambung

Untuk menyambungkan jalur LED 12v ke Arduino, anda memerlukan beberapa komponen:

  • Jalur LED 12v RGB ( SMD5050 )
  • 1 x Arduino Uno (mana-mana papan yang serasi akan dilakukan)
  • 3 x 10k Ohm Perintang
  • 3 x Tahap Logik MOSFET saluran-N
  • 1 x Papan Roti
  • Kabel cangkuk
  • Bekalan Kuasa 12v

Sebelum memasang litar, mari kita bincangkan MOSFET .

Setiap kali anda mengawal sesuatu yang voltan lebih tinggi daripada pengawal mikro anda, anda memerlukan sesuatu di antara untuk menghentikan papan anda digoreng. Salah satu cara yang lebih mudah untuk melakukan ini adalah dengan menggunakan MOSFET. Dengan menghantar modulasi lebar nadi ( PWM ) isyarat ke pintu gerbang kaki, adalah mungkin untuk mengawal berapa banyak daya yang berlalu di antara longkang dan sumber kaki. Dengan melewati setiap warna jalur LED melalui MOSFET, anda dapat mengawal kecerahan setiap warna individu pada jalur LED.

Semasa menggunakan mikrokontroler, penting untuk menggunakan komponen tahap logik untuk memastikan sesuatu berfungsi seperti yang anda mahukan. Pastikan MOSFET anda tahap logik dan tidak standard .

Sediakan litar anda seperti ini:

  1. Sambungkan pin Arduino 9 , 6 , dan 5 kepada pintu gerbang kaki ketiga-tiga MOSFET, dan sambungkan a 10k perintang sejajar dengan masing-masing ke landasan kereta api.
  2. Sambungkan Sumber kaki ke landasan kereta api.
  3. Sambungkan Longkang kaki ke Hijau , Bersih , dan Biru penyambung pada jalur LED.
  4. Sambungkan rel kuasa ke + 12v penyambung jalur LED (perhatikan bahawa dalam gambar ini wayar kuasa berwarna hitam agar sesuai dengan warna penyambung pada jalur LED saya).
  5. Sambungkan tanah Arduino ke landasan kereta api.
  6. Sambungkan anda 12v bekalan kuasa ke rel elektrik.

Sebilangan besar jalur LED mempunyai penyambung Dupont [Broken URL Removed], yang senang disambungkan. Sekiranya tidak, anda mungkin perlu memateri wayar ke jalur LED. Jangan panik jika anda masih baru dalam pematerian, ini adalah kerja yang mudah, dan kami mempunyai panduan untuk memulakan pematerian sekiranya anda memerlukannya.

Kami akan menghidupkan papan Arduino kami dengan USB untuk projek ini. Anda boleh memilih untuk menghidupkan papan anda menggunakan pin VIN, tetapi pastikan anda mengetahui had kuasa papan anda sebelum melakukan ini.

Apabila litar anda selesai, ia akan kelihatan seperti ini:

Setelah anda menghubungkan semuanya, sudah tiba masanya untuk membuat lakaran Arduino ringkas untuk mengawalnya.

Pudarlah

Sambungkan papan Arduino anda ke komputer anda melalui USB dan buka Arduino IDE. Pastikan anda memilih papan dan nombor port yang betul untuk papan anda di Alatan> Papan dan Alatan> Pelabuhan menu. Buka lakaran baru dan simpan dengan nama yang sesuai.

Sketsa ini akan memudar lampu dalam satu warna pada satu waktu, menyalakannya selama beberapa saat, dan kemudian memadamkannya sehingga mati kembali. Anda boleh mengikuti di sini dan membuat lakaran sendiri, atau hanya memuat turunnya kod lengkap dari GitHub.

Mulakan dengan menentukan yang mana pin akan digunakan untuk mengawal MOSFET.

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

Seterusnya anda memerlukan beberapa pemboleh ubah. Buat keseluruhan kecerahan pemboleh ubah, bersama dengan pemboleh ubah untuk setiap kecerahan warna individu. Kami hanya akan menggunakan pemboleh ubah kecerahan utama untuk mematikan LED, jadi tetapkan ke nilai kecerahan maksimum 255 di sini.

anda juga perlu membuat pemboleh ubah untuk mengawal seberapa cepat pudar akan berlaku.

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

Dalam anda persediaan fungsi kita akan menetapkan pin Arduino kita ke output. Kami juga akan memanggil beberapa fungsi dengan kelewatan 5 saat di antara. Fungsi-fungsi ini belum ada, tetapi jangan risau, kami akan mendapatkannya.

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

Sekarang buat Hidupkan () kaedah:

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);
}
}

Ketiga-tiga ini untuk gelung mengambil setiap warna sehingga kecerahan penuh dalam jangka masa yang ditentukan oleh pudar nilai.

Akhirnya anda perlu membuat TurnOff () kaedah:

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() {
}

Kaedah ini menggunakan kaedah kami kecerahan berubah kepada ketiga-tiga pin warna dan mengurangkannya menjadi sifar dalam jangka masa tertentu. Kami memerlukan kaedah gelung kosong di sini juga, untuk mengelakkan kesilapan penyusunan.

Setelah melengkapkan lakaran ini, simpanlah. Sahkan lakaran dan muat naik ke papan Arduino anda. Sekiranya anda mendapat kesilapan, periksa semula kodnya untuk mengetahui kesalahan ketik atau tanda titik koma yang hilang.

Sekarang anda harus melihat jalur LED anda menaikkan setiap warna secara berasingan, menahan warna putih selama 5 saat, dan kemudian tidak sama rata pudar:

Sekiranya anda menghadapi kesukaran, periksa semula pendawaian dan kod semula.

Projek ini adalah cara mudah untuk memulakan, tetapi idea-idea yang dibahas di dalamnya dapat dikembangkan untuk membuat pencahayaan yang sangat berkesan. Dengan beberapa komponen lagi, anda boleh membuat penggera matahari terbit anda sendiri. Sekiranya anda mendapat alat pemula dengan Arduino anda, anda boleh menggunakan butang atau sensor apa pun untuk mencetuskan LED semasa memasuki bilik, misalnya:

cara mendapatkan kaca aero di tingkap 10

Sekarang kita telah merangkumi SMD5050s , mari kita beralih ke WS2812B helai.

Idea Cerah

Jalur ini memerlukan lebih sedikit komponen untuk menjalankannya, dan terdapat sedikit kelonggaran mengenai nilai komponen yang boleh anda gunakan. Kapasitor dalam litar ini memastikan bahawa LED 5v mendapat bekalan kuasa yang stabil. Perintang memastikan isyarat data yang diterima dari Arduino bebas dari sebarang gangguan.

Anda perlu:

  • WS2811 / 12 / 12B Jalur LED 5v (ketiga-tiga model mempunyai cip bersepadu dan berfungsi dengan cara yang sama)
  • 1 x Arduino Uno (atau papan serasi yang serupa)
  • 1 x 220-440 Ohm Perintang (apa-apa antara kedua-dua nilai ini baik)
  • 1 x 100-1000 mikroFarad Kapasitor (apa-apa di antara kedua-dua nilai ini baik)
  • Papan roti dan wayar penyambung
  • Bekalan kuasa 5V

Sediakan litar anda seperti yang ditunjukkan dalam rajah:

Perhatikan bahawa kapasitor mestilah orientasi yang betul. Anda dapat mengetahui bahagian mana yang melekat pada landasan tanah dengan mencari tanda tolak (-) pada badan kapasitor.

Kali ini kami menghidupkan Arduino menggunakan bekalan kuasa 5v. Ini menjadikan projek ini berdiri sendiri setelah kita selesai, walaupun ada perkara penting yang perlu diperhatikan di sini.

Pertama, pastikan papan anda dapat mengambil kuasa 5v sebelum memasangkannya ke sumber kuasa. Hampir semua papan pengembangan berjalan pada 5v melalui port USB, tetapi pin input kuasa pada beberapa kadangkala boleh melewatkan pengatur voltan dan mengubahnya menjadi roti bakar.

Juga, adalah amalan yang baik untuk memastikan bahawa beberapa sumber kuasa yang terpisah tidak disambungkan ke Arduino - cabut kabel USB setiap kali anda menggunakan bekalan kuasa luaran.

Setelah dipasang, ia akan kelihatan seperti ini:

Sekarang jalur LED kami disambungkan, mari beralih ke kodnya.

butang rumah iphone sekali klik tidak berfungsi

Lampu Menari

Untuk memprogram papan kami dengan selamat, putuskan sambungan WINE talian dari talian kuasa. Anda akan melampirkannya kemudian.

Pasang Arduino anda ke komputer dan buka Arduino IDE. Pastikan anda mempunyai nombor papan dan port yang betul di Alatan> Papan dan Alatan> Pelabuhan menu.

Kami akan menggunakan Pantas perpustakaan untuk menguji persediaan kami. Anda boleh menambah perpustakaan dengan mengklik Lakarkan> Sertakan Perpustakaan> Urus Perpustakaan dan mencari FastLED. Klik pasang, dan perpustakaan akan ditambahkan ke IDE.

Di bawah Fail> Contoh> FastLED pilih DemoReel100 lakaran. Lakaran ini mengitar pelbagai perkara yang boleh dilakukan dengan WS2812 Jalur LED, dan sangat mudah dipasang.

Yang perlu anda ubah adalah DATA_PIN pemboleh ubah sehingga sepadan pin 13 , dan juga NUM_LEDS pemboleh ubah untuk menentukan berapa banyak LED di jalur yang anda gunakan. Dalam kes ini, saya hanya menggunakan garis kecil 10 LEDS yang dipotong dari jalur yang lebih panjang. Gunakan lebih banyak lagi untuk pertunjukan cahaya yang lebih besar!

Itu sahaja! Muat naik lakaran ke papan anda, cabut kabel USB dan hidupkan bekalan kuasa 5v anda. Akhirnya, pasang semula VIN Arduino ke talian kuasa dan tonton rancangannya!

Sekiranya tidak ada yang berlaku, periksa pendawaian anda dan anda telah menentukan pin Arduino yang betul dalam lakaran demo.

Kemungkinan yang tidak berkesudahan

Sketsa demo menunjukkan beberapa kombinasi kesan yang boleh dicapai dengan jalur WS2812. Selain berjalan dari jalur LED biasa, mereka juga dapat digunakan secara praktikal. Projek seterusnya yang baik membina ambilight anda sendiri untuk pusat media anda.

Walaupun jalur ini semestinya lebih berfungsi daripada SMD5050s, jangan turunkan jalur LED 12v standard. Mereka tidak terkalahkan dari segi harga, dan ada sejumlah besar aplikasi untuk jalur cahaya LED .

Belajar bekerja dengan jalur LED adalah cara yang baik untuk membiasakan diri dengan pengaturcaraan asas di Arduino, tetapi cara terbaik untuk belajar adalah dengan bermain-main. Ubah kod di atas dan lihat apa yang anda boleh lakukan! Sekiranya semua ini terlalu banyak untuk anda, pertimbangkan untuk memulakannya projek Arduino ini untuk pemula .

Kredit Imej: mkarco / Shutterstock

Berkongsi Berkongsi Tweet E-mel Canon vs Nikon: Jenama Kamera mana yang lebih baik?

Canon dan Nikon adalah dua nama terbesar dalam industri kamera. Tetapi jenama mana yang menawarkan barisan kamera dan lensa yang lebih baik?

Baca Seterusnya Topik-topik yang berkaitan
  • DIY
  • Arduino
  • Jalur LED
  • Lampu LED
Mengenai Pengarang Ian Buckley(216 Artikel Diterbitkan)

Ian Buckley adalah wartawan bebas, pemuzik, pemain dan penerbit video yang tinggal di Berlin, Jerman. Ketika dia tidak menulis atau di atas pentas, dia bermain-main dengan elektronik DIY atau kod dengan harapan menjadi saintis gila.

Lagi Dari Ian Buckley

Langgan buletin kami

Sertailah buletin kami untuk mendapatkan petua, ulasan, ebook percuma, dan tawaran eksklusif!

Klik di sini untuk melanggan