Ghid final pentru conectarea benzilor de lumină LED la Arduino

Creșterea iluminatului cu LED-uri a fost stratosferică și este ușor de văzut de ce. Sunt ieftine pentru a produce, consumă o putere semnificativ mai mică decât alte opțiuni de iluminat și, în majoritatea cazurilor, nu se încălzește, făcându-le să fie în siguranță pentru o varietate de utilizări.

Unul dintre cele mai comune produse cu LED-uri este banda LED. În acest articol, vom discuta cum să înființăm cele două tipuri cele mai comune cu un Arduino. Aceste proiecte sunt foarte simple și chiar dacă sunteți un începător cu Arduino Noțiuni de bază cu Arduino: Ghidul începătorului Introducere cu Arduino: Un ghid pentru începători Arduino este o platformă open-source de prototipuri electronice bazată pe hardware flexibil și ușor de utilizat software-ul. Este destinat artiștilor, designerilor, pasionaților și tuturor celor interesați să creeze obiecte sau medii interactive. Citiți mai multe sau electronice de bricolaj Electronica începătorului: 10 abilități pe care trebuie să le cunoașteți Electronica începătorilor: 10 abilități pe care trebuie să le cunoașteți Mulți dintre noi nu au atins niciodată un fier de lipit - dar facem lucrurile incredibil de satisfăcătoare. Iată zece dintre cele mai de bază competențe electronice DIY pentru a vă ajuta să începeți. Citiți mai multe, veți putea face acest lucru.

De asemenea, vom folosi ID-ul Arduino pentru a le controla. Acest proiect folosește un Arduino Uno, deși ați putea folosi aproape orice placă compatibilă (cum ar fi NodeMCU Meet the Killer Arduino: ESP8266 Faceți cunoștință cu ucigașul Arduino: ESP8266 Ce se întâmplă dacă v-am spus că există o placă de disc compatibilă cu Arduino cu built-in Wi -Fi pentru mai puțin de 10 $? Ei bine, nu este. Citește mai mult).

Alegeți-vă Stripul

Când faceți cumpărături pentru benzi LED există câteva lucruri de luat în considerare. Prima este funcționalitatea. Dacă intenționați să utilizați benzi mai ales pentru iluminarea ambientală, atunci o simplă LED 12 V RGB benzi (SMD5050) ar fi alegerea potrivita.

Multe dintre aceste benzi vin cu o telecomandă cu infraroșu pentru a le controla, deși în acest proiect vom folosi un Arduino în schimb. Petreceți puțin timp de cumpărături în jurul valorii de, la momentul scrisului a fost posibil pentru a obține aceste benzi pentru cât mai puțin de $ 1 pe metru.

Dacă vrei ceva puțin mai înalt, ia în considerare WS2811/12/12B. Aceste benzi (uneori denumite Neopixels) au chipset-uri integrate care le permit să fie abordate individual. Aceasta înseamnă că sunt capabili de mai mult decât iluminatul ambiental.

Aveți posibilitatea să le utilizați pentru a construi un pixel LED-uri ieftine Project Weekend: Construiți un proiect Giant LED Pixel Display Weekend: Construiți un gigant LED Pixel Display Îmi place pixeli LED: luminoase, ușor de controlat, ieftin și atât de versatil. Astăzi, le vom transforma într-un afișaj de pixel mare care poate fi atârnat pe perete. Citiți mai multe afișări de la zero. Puteți chiar să le folosiți pentru a vă crea propria dvs. lampă de nori pentru furtuni interioare.

Aceste benzi necesită doar 5V pentru a le acționa. În timp ce este posibilă alimentarea unor cantități mici din acestea direct de la o placă Arduino, este în general o idee bună să folosiți o sursă de alimentare de 5V separată pentru a vă salva de mirosul de Arduino prăjit. Dacă sunteți în căutarea unor LED-uri individuale programabile, acestea sunt pentru dvs. La momentul scrisului, acestea sunt disponibile pentru aproximativ 4 dolari pe metru.

Un alt lucru de luat în considerare este în cazul în care aceste benzi sunt susceptibile de a fi utilizate. Ambele tipuri de benzi vin în diferite lungimi, densități LED (numărul de LED-uri pe metru) și grade diferite de rezistență la intemperii.

Când vă uitați la benzi LED, acordați atenție numerelor din listare. De obicei, primul număr va fi numărul de LED-uri pe metru și literele IP urmat de numere va fi rezistența la intemperii. De exemplu, în cazul în care listarea spune 30 IP67, asta înseamnă că va exista 30 LED-uri pe metru. 6 înseamnă că este sigilat complet de praf și de praf 7 înseamnă că este protejată împotriva submersiei temporare în apă. (Aflați mai multe despre rezistența la intemperii și evaluările IP) Ce face un dispozitiv rezistent la apă sau rezistent la apă Ce face un dispozitiv impermeabil sau rezistent la apă Multe dispozitive sunt comercializate ca fiind impermeabile, dar care pot fi greșit înșelătoare. .Ce este diferența? Iată tot ce trebuie să știți despre acest lucru: Citiți mai multe.) Odată ce ați selectat banda LED-uri aleasă, este timpul să vă conectați cu un Arduino. Să începem cu SMD5050.

Se conectează

Pentru a conecta o bandă LED de 12V la un Arduino, veți avea nevoie de câteva componente:

• 12V RGB LED strip (SMD5050)
• 1 x Arduino Uno (orice placă compatibilă va face)
• 3 x 10k Ohm Rezistoare
• 3 x Nivelul logic N-canale MOSFET
• 1 x Breadboard
• Fire de legătură
• 12V sursă de alimentare

Înainte de a stabili circuitul, să vorbim MOSFETs.

Ori de câte ori controlați ceva care are o tensiune mai mare decât microcontrolerul dvs., aveți nevoie de ceva între ele pentru a opri bordul tău să se prăjească. Unul dintre modurile mai simple de a face acest lucru este de a folosi un MOSFET. Prin trimiterea modulației lățimii pulsului (PWM) semnale către Poartă picior, este posibil să controlați cât de multă putere trece între scurgere și sursă picioare. Prin trecerea fiecărei culori a benzii LED prin MOSFET, puteți controla luminozitatea fiecărei culori individuale pe banda LED.

Când utilizați microcontrolere, este important să utilizați componente de nivel logic pentru a vă asigura că lucrurile funcționează așa cum doriți. Asigurați-vă că MOSFET-urile sunt logic si nu standard.

Configurați-vă circuitul astfel:

1. Conectați știfturile Arduino 9, 6, și 5 la Poartă picioarele celor trei MOSFET-uri și conectați a 10k rezistor în linie cu fiecare la calea ferată la sol.
2. Conectați Sursă picioarele la șina de la sol.
3. Conectați Scurgere picioare la Verde, roșu, și Albastru conectorii de pe banda LED.
4. Conectați șina de alimentare la +12v conectorul benzii LED (rețineți că în această imagine firul de alimentare este negru pentru a corespunde culorilor conectorilor de pe banda LED).
5. Conectați solul Arduino la șina de la sol.
6. Conectează-ți 12v alimentarea cu energie a șinelor de alimentare.

Cele mai multe benzi LED au conectori Dupont, la care se pot conecta ușor. Dacă nu este posibil, este posibil să aveți nevoie să lipiți fire pe banda LED. Nu vă faceți griji dacă sunteți destul de nou la lipire, este o treabă ușoară și avem un ghid pentru a începe cu lipirea Aflați cum să lipiți cu aceste simple sfaturi și proiecte Aflați cum să lipiți cu aceste sfaturi și proiecte simple Esti putin intimidat de gandul unui fier fierbinte si al metalelor topite? Dacă doriți să începeți lucrul cu electronica, va trebui să învățați să lipiți. Să ne ajute. Citiți mai multe dacă aveți nevoie de el.

Vom fi alimentați placa noastră Arduino prin USB pentru acest proiect. Aveți posibilitatea să alegeți să vă alimentați bordul folosind pinul VIN, dar asigurați-vă că știți limitările de putere pentru placa dvs. înainte de a face acest lucru.

Când circuitul dvs. este complet ar trebui să arate ceva de genul:

Acum că ați conectat totul, este timpul să faceți o schiță simplă Arduino pentru ao controla.

Fade It Up

Conectați placa dvs. Arduino la computer prin USB și deschideți ID-ul Arduino. Asigurați-vă că aveți bordul corect și numărul de port selectat pentru placa dvs. în Instrumente> Consiliul și Instrumente> Port meniuri. Deschideți o nouă schiță și salvați-o cu un nume adecvat.

Această schiță va estompa luminile într-o singură culoare în același timp, le va păstra timp de câteva secunde, apoi le va dispărea până când acestea vor fi oprite. Puteți urmări aici și faceți schița dvs. sau pur și simplu descărcați codul complet de la GitHub.

Începeți prin a defini ce ace va fi folosit pentru a controla MOSFET-urile.

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

În continuare aveți nevoie de unele variabile. Creați o imagine globală strălucire variabilă, împreună cu o variabilă pentru luminozitatea fiecarei culori. Vom folosi numai variabila principală de luminozitate pentru a dezactiva LED-urile, deci setați-o la valoarea maximă de luminozitate de 255 de aici.

va trebui, de asemenea, să creați o variabilă pentru a controla cât de rapid se va întâmpla decolorarea.

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

În tine înființat vom seta pinii Arduino la ieșire. Vom numi și câteva funcții cu o întârziere de 5 secunde între ele. Aceste funcții nu există încă, dar nu vă faceți griji, vom ajunge la ele.

void setup () pinMode (GREEN_LED, OUTPUT); pinMode (RED_LED, OUTPUT); pinMode (BLUE_LED, OUTPUT); Aprinde(); întârziere (5000); Opriți(); 

Acum creați Aprinde() metodă:

void TurnOn () pentru (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);  

Aceste trei pentru buclele iau fiecare culoare până la luminozitatea sa completă pentru o perioadă specificată de fadeSpeed valoare.

În cele din urmă, trebuie să creați Opriți() metodă:

void TurnOff () pentru (int i = 0; i < 256; i++)  analogWrite(GREEN_LED, brightness); analogWrite(RED_LED, brightness); analogWrite(BLUE_LED, brightness); brightness -= 1; delay(fadeSpeed);   void loop()  

Această metodă este valabilă pentru noi strălucire variabilă la toți cei trei pini de culoare și le reduce la zero pe o perioadă de timp. Avem nevoie și de o metodă de buclă goală, pentru a evita erorile de compilare.

După ce ați finalizat această schiță, salvați-o. Verificați schița și încărcați-o pe placa dvs. Arduino. Dacă primiți erori, verificați din nou codul pentru orice greșeală plictisitoare sau punct și virgulă.

Acum ar trebui să vedeți că banda LED-ului dvs. se ridică fiecare culoare în parte, menținând culoarea albă timp de 5 secunde, apoi se estompează uniform la nimic:

Dacă întâmpinați dificultăți, verificați din nou cablul și codul.

Acest proiect este o modalitate simplă de a începe, dar ideile acoperite în acesta pot fi extinse pentru a face iluminarea cu adevărat eficientă. Cu doar câteva componente puteți crea propriul dvs. alarmă de răsărit de soare Arduino Night Light și Sunrise Alarm Project Proiectul Arduino Night Light și Sunrise Alarmă Astăzi, vom face un ceas deșteptător cu răsărit de soare, care vă va trezi încet și încet fără a recurge la ofensator de zgomot. Citeste mai mult . Dacă aveți un set de pornire cu Arduino dvs. Ce este în setul dvs. de pornire Arduino? [Arduino Beginners] Ce este în setul dvs. de pornire Arduino? [Arduino Beginners] În fața unei cutii pline de componente electronice, este ușor să fii coplesit. Iată un ghid pentru exact ce veți găsi în kit. Citiți mai multe dacă ați putea folosi orice buton sau senzor pentru a declanșa LED-urile atunci când intrați în cameră, de exemplu:

Acum că am acoperit SMD5050s, hai să trecem la WS2812B frize.

Idei strălucitoare

Aceste benzi necesită mai puține componente pentru a le face să funcționeze și există o anumită libertate în ceea ce privește exact valorile componentelor pe care le puteți utiliza. Condensatorul din acest circuit se asigură că LED-urile de 5V primesc o sursă de alimentare constantă. Rezistorul asigură că semnalul de date recepționat de la Arduino este liber de orice interferență.

Vei avea nevoie:

• WS2811/12/12B 5v LED strip (toate cele trei modele au jetoane integrate și funcționează mult în același mod)
• 1 x Arduino Uno (sau o placă compatibilă similară)
• 1 x 220-440 Ohm Rezistor (orice dintre aceste două valori este bine)
• 1 x 100-1000 microFarad Capacitor (orice dintre aceste două valori este bine)
• Plăci de bord și cabluri de legătură
• Alimentare de 5V

Configurați-vă circuitul conform diagramei:

Luați notă că condensatorul trebuie să fie orientat corect. Puteți spune care parte se atașează la șina de sol prin căutarea semnului minus (-) de pe corpul condensatorului.

De data aceasta, alimentăm Arduino folosind sursa de alimentare de 5V. Acest lucru face ca proiectul să rămână singur, odată ce am terminat, deși sunt importante lucruri de reținut aici.

În primul rând, asigurați-vă că placa dvs. poate lua energie de 5V înainte de al atașa la sursa de alimentare. Aproape toate plăcile de dezvoltare rulează la 5V prin portul USB, dar pinii de alimentare de pe unele pot sări peste regulatoarele de tensiune și le transformă în toast.

De asemenea, este o practică bună să vă asigurați că nu sunt conectate mai multe surse de energie separate la Arduino - deconectați cablul USB ori de câte ori utilizați o sursă de alimentare externă.

Odată ce sunteți conectat, acesta ar trebui să arate astfel:

Acum, când banda noastră LED este conectată, să trecem la cod.

Lumini de dans

Pentru a programa în mod sigur bordul nostru, deconectați-l VIN de la linia de alimentare. Îl veți reatați mai târziu.

Atașați-vă Arduino la computer și deschideți ID-ul Arduino. Verificați dacă aveți bordul corect și numărul portului selectat în Instrumente> Consiliul și Instrumente> Port meniuri.

Vom folosi FastLED biblioteca pentru a testa configurația noastră. Puteți adăuga biblioteca făcând clic pe Schiță> Includeți Biblioteca> Administrați Bibliotecile și căutarea pentru FastLED. Faceți clic pe instalare, iar biblioteca va fi adăugată la IDE.

Sub Fișier> Exemple> FastLED selectează DemoReel100 schiță. Această schiță cicluri diferite lucruri care se pot face cu WS2812 Benzi LED, și este incredibil de ușor de configurat.

Tot ce trebuie să schimbi este DATA_PIN astfel încât să se potrivească pini 13, si NUM_LEDS pentru a defini câte LED-uri sunt în banda pe care o utilizați. În acest caz, folosesc doar o linie mică de 10 LED-uri tăiate dintr-o bandă mai lungă. Utilizați mai mult pentru un spectacol de lumină mai mare!

Asta e! Încărcați schița la bord, deconectați cablul USB și porniți sursa de alimentare de 5V. În cele din urmă, reatașați VIN-ul Arduino la linia de alimentare și urmăriți spectacolul!

Dacă nu se întâmplă nimic, verificați cablajul și specificați corect pinul Arduino din schița demo.

Posibilitati nelimitate

Schița demo arată unele dintre numeroasele combinații posibile de efecte care pot fi obținute cu benzile WS2812. Pe langa faptul ca sunt un pas in sus fata de benzile obisnuite LED, ele pot fi folosite si in practica. Un bun proiect bun va fi construirea propriei ambilight Cele 8 cele mai bune truse TV Ambilight pentru lumini de fundal plăcute Cele mai bune 8 seturi TV Ambilight pentru lumini de fundal plăcute Ambilight adaugă efecte ambientale de fundal pentru televizoare, care îmbunătățește conținutul video pe ecran. Dar există foarte multe truse Ambilight acolo. Care dintre cele mai bune pentru tine? Citiți mai multe pentru centrul dvs. media.

În timp ce aceste benzi sunt cu siguranță mai funcționale decât cele SMD5050, nu reduceți încă benzile standard de 12V LED. Ele sunt imbatabile in ceea ce priveste pretul si exista un numar imens de aplicatii pentru benzi cu LED-uri. 22 moduri de a-ti lumina viata cu benzi LED RGB 22 moduri de a-ti lumina viata cu benzi LED RGB Puteti cumpara cinci metri LED-uri RGB benzi de iluminat pentru sub 10 dolari - deci iată câteva idei de proiect mare pentru a le folosi în jurul valorii de casa ta. Citeste mai mult .

Învățând să lucrezi cu benzi LED este o modalitate bună de a te familiariza cu programele de bază ale Arduino, dar cel mai bun mod de a învăța este prin tinkering. Modificați codul de mai sus și vedeți ce puteți face! Daca totul a fost prea mult pentru tine, incepeti cu aceste proiecte Arduino pentru incepatori 15 proiecte arduino mari pentru incepatori 15 proiecte arduino de mare pentru incepatori Interesati de Arduino dar nu sunt sigur de unde sa inceapa? Iată câteva dintre cele mai bune proiecte Arduino pentru începători pentru a începe! Citeste mai mult .

Credite de imagine: mkarco / Shutterstock

Explorați mai multe despre: Arduino, LED-uri, LED-uri.