Benzi LED Adresabile și Arduino: Control și Conectare A Panglicii, Efecte și Firmware, Verificare Panglică

2024 Autor: Beatrice Philips | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-18 12:23

Banda LED adresabilă și Arduino vă vor ajuta să decorați interiorul casei, să creați o atmosferă specială și să creați un bifaj pe vitrina magazinului. Din articol veți afla despre conectarea și gestionarea benzii, despre modul în care se face verificarea și intermitentul benzii, ce efecte sunt realizate.

Argumente pro şi contra

În banda LED direcționabilă Arduino, luminozitatea și modul de funcționare al fiecărei diode sunt setate separat.

În casetele RGB, LED-urile roșii, verzi și albastre sunt combinate într-un bloc, care este mai corect numit pixel. Pixelii sunt controlați independent unul de celălalt.

Astfel de dispozitive au multe avantaje

• Pot fi folosite pentru iluminat inteligent . Nu va fi dificil să asamblați o lumină de fundal dinamică, o linie târâtoare sau să aprindeți lumina conform programului. Conectați module suplimentare, de exemplu, un senzor de mișcare, iar când intrați în cameră, va începe lumina. Și, de asemenea, munca lor poate fi controlată de la distanță de pe telecomandă și smartphone.
• Ușor de personalizat . Puteți scrie singuri programe pentru lucru sau puteți utiliza șabloane gata făcute.
• Benzile LED sunt fiabile și durabile . Nu se încălzesc și nu necesită costuri energetice mari.
• Accesibilitatea este un alt plus . Benzile cu diode sunt răspândite pe piață, nu va fi dificil să o alegeți pe cea potrivită. Cele mai bugetare costă 200 de ruble. pe metru, mai strălucitor - de la 500 de ruble.

Dar există și dezavantaje

• Este necesară o sursă de alimentare separată de 5 sau 12 V. Unitatea Arduino poate furniza doar 800 mA de curent, care este suficient doar pentru 13 pixeli (un pixel consumă 40-60 mA).
• Îmbinările sunt exigente cu privire la calitatea lipirii.

Dacă știți să lipiți bine, atunci nu va fi dificil să asamblați circuitul. Și dacă nu știi cum, atunci este timpul să înveți. Așadar, nu ezitați să alegeți echipamente de iluminat.

Selectarea panglicii

Vă rugăm să rețineți câteva puncte înainte de cumpărare

Numărul de pixeli pe metru . Pot fi 30, 60, 74, 96, 100 și 144. Cu cât sunt mai multe, cu atât imaginea este mai bogată, dar cu atât este mai scumpă banda. Și cu cât consumă mai multă energie (adaptor de alimentare mai puternic și mai scump).

Gradul de securitate . Pentru iluminatul interior, IP30 este suficient (protecție împotriva prafului). Pentru condiții umede, diodele trebuie acoperite cu silicon, iar gradul de protecție este IP65. Și dacă banda este pe stradă, atunci protecția ar trebui să fie cea mai mare - IP67 (dispozitivul este complet ascuns într-o cutie de silicon).

Suportul afectează experiența estetică . Vine în negru (PCB negru) și alb (PCB alb).

Există opțiuni „economice” pentru benzile LED . Acestea sunt marcate cu literele ECO. Aceste modele nu sunt la fel de strălucitoare ca cele obișnuite și sunt de calitate inferioară. Dar sunt mai ieftine.

Acum că l-ați găsit pe cel ideal, continuați cu asamblarea.

Conexiune și configurare

Pentru conectare este necesar un adaptor de alimentare. Calculați-i puterea. Pentru a face acest lucru, înmulțiți consumul curent al unui pixel (de obicei 60 mA) cu numărul de pixeli dintr-un metru de bandă și cu lungimea acestuia. Înmulțiți rezultatul cu tensiunea de funcționare (aceste date sunt indicate în marcaj) . Nu uitați de factorul de siguranță.

De exemplu, o bandă are 60 de pixeli pe metru. Lungime necesară - 1,5 m. Tensiune de alimentare - 5 V. Factor de siguranță - 1, 3.

Apoi, puterea adaptorului ar trebui să fie:

(60 mA / 1000) (curent în A) * 60 pixeli / metru * 1,5 metri * 5 V (tensiune) * 1,3 (stoc) = 35,1 W. Rotunjiți la cel mai apropiat cel mai mare - 40 wați. O astfel de sursă de alimentare este necesară dacă banda luminează cu lumină albă. Dacă nu, puterea adaptorului poate fi redusă de 1,5-2 ori.

Important! Pentru diferite modele, aveți nevoie de 5 V sau 24 V. Citiți cu atenție eticheta.

În plus față de sursa de alimentare, veți avea nevoie de o placă Arduino Uno și fire de conectare cu o secțiune transversală de cel puțin 1,5 mm². Și, de asemenea, rezistențe cu o rezistență de 10 kOhm și condensatori cu o capacitate de 470 μF (mai mult).

Când totul este gata, treceți la treabă

• Găsiți începutul și sfârșitul benzii . Comenzile se deplasează secvențial de la un pixel la altul, iar direcția mișcării lor este indicată de săgeți. Dacă nu există săgeți, atunci contactul de control de la început este notat cu literele DI (intrare digitală), iar la sfârșit - DO (ieșire digitală). Contactul DO este utilizat pentru a conecta benzi suplimentare.
• Lipiți un rezistor de siguranță de 200-500 ohmi . Dacă sursa de alimentare eșuează brusc, curentul nu va circula prin conectorul USB și nu îl va arde.
• Asamblați diagrama . Dacă dispozitivul este controlat de la un computer, circuitul ar trebui să fie astfel.

Pentru funcționarea autonomă sau controlul de la senzori, aveți nevoie de unul.

Important! Nu permiteți electricitatea statică în timpul instalării.

Purtați mănuși de cauciuc și înclinați periodic fierul de lipit la sol (cel puțin la conductele de încălzire cu abur)

• Dacă distanța dintre banda de diode și placa Arduino este mai mare de 15 cm, atunci răsuciți DI-ul de control și firele GND împământate într-o coadă. Apoi nu vor mai fi pickup-uri.
• În modul intermitent, există interferențe pe linia de alimentare. Acest lucru duce la performanțe instabile. Pentru a netezi interferențele, un condensator cu o capacitate de 470 μF și o tensiune de 6, 3 V trebuie plasat în sursa de alimentare a controlerului.
• Pentru a-l porni ușor, circuitul este asamblat pe o placă de asamblare pentru asamblarea circuitelor pe microcontrolere. Trebuie să aibă 3 niveluri logice de MOSFET-uri cu canal N.

Așa arată în realitate

Dacă banda este lungă, vor apărea pierderi de tensiune în ea . Prin urmare, pixelii externi vor străluci slab. Pentru a evita acest lucru, alimentați articulațiile a 2 benzi de diode sau prin fiecare metru din lungimea totală.

Rămâne doar să verificați circuitul. Pentru a face acest lucru, scrieți cel mai simplu program.

• Conectați placa la computer și deschideți IDE-ul Arduino.
• Descărcați o bibliotecă sau un șablon. Cele mai renumite biblioteci sunt FastLED și Adafruit NeoPixel.

1. FastLED este foarte versatil și acceptă toate versiunile Arduino. De aici și dezavantajul - ocupă multă memorie, iar majoritatea caracteristicilor nu vor fi utile.
2. Adafruit NeoPixel este conceput pentru inele NeoPixel, dar va funcționa cu orice bandă LED. Are mai puține efecte și o viteză mai mică, dar memoria Arduino este mai liberă. Aceasta înseamnă că mai multe moduri de operare pot fi încărcate pe placă.

Acum vă puteți implementa toate proiectele.

Important! Încărcați programul în memoria Arduino numai atunci când banda cu siguranță nu va funcționa. Pentru a face acest lucru, fie deconectați-l de pe placă, fie conectați în prealabil sursa de alimentare.

Dacă nu faceți acest lucru, atunci când blocați dispozitivul, întregul curent de alimentare va merge pe placă. Placa sau portul USB se vor arde.

Dar se întâmplă ca banda de adrese să nu funcționeze corect. Consultați cele mai frecvente greșeli.

• Dacă diodele sunt aprinse cu o nuanță roșie, atunci sursa de alimentare este prea slabă. Sau conexiunile sunt rupte și trebuie re-lipite. O altă opțiune sunt firele de alimentare prea subțiri.
• Când dispozitivul este buggy sau funcționează cu artefacte, atunci problema se află în sursa de alimentare. Încercați să înlocuiți firele cu altele ecranate sau să dezactivați Wi-Fi.
• Dacă pixelii nu strălucesc deloc, atunci cel mai probabil circuitul este asamblat incorect. Cele mai frecvente greșeli: solul benzii nu este conectat la solul plăcii Arduino, firul de control DI merge la capătul benzii și nu la început, firele de alimentare (5V și GND) sunt inversate. În toate aceste cazuri, este suficient să reconstruiți circuitul.
• Dar dacă ați conectat dispozitivul asamblat fără rezistență, atunci, cel mai probabil, a ars imediat. Apoi, trebuie să schimbați placa de control.

După cum puteți vedea, învățarea Arduino este ușoară. Și dacă ai brusc probleme, pune întrebări pe forumuri. Vor fi bucuroși să vă ajute (mai ales dacă mergeți sub porecla fetei).