Naslovljivo krmiljenje LED traku preko Arduina

Naslovljivi LED trak in Arduino bosta pomagala okrasiti notranjost hiše, ustvariti posebno vzdušje, narediti tekočo črto na izložbi. Iz članka boste izvedeli o povezovanju in upravljanju traku, kako se trak preverja in utripa, kakšni učinki so doseženi.

V Arduino naslovljivem LED traku se nastavi svetlost in način delovanja vsake diode posebej.

Takšne naprave imajo veliko prednosti.

• Uporabljajo se lahko za "pametno" razsvetljavo. Ne bo težko sestaviti dinamične osvetlitve ozadja, tekoče črte ali vklopiti svetlobo po urniku. Povežite dodatne module, kot je senzor gibanja, in ko vstopite v sobo, se bo začel sodni dan. Upravljate jih lahko na daljavo z daljinskim upravljalnikom in pametnim telefonom.
• Enostavnost nastavitve. Programe za delo lahko napišete sami ali uporabite že pripravljene predloge.
• LED trakovi so zanesljivi in ​​trpežni. Ne segrejejo se in ne zahtevajo velikih stroškov energije.
• Dostopnost je še en plus. Diodni trakovi so široko razširjeni na trgu, izbira pravega ni težka. Najbolj proračunski stanejo 200 rubljev. na meter, svetlejši - od 500 rubljev.

So pa tudi slabosti.

• Potrebujete ločen napajalnik 5 V ali 12 V. Arduino lahko napaja samo 800 mA toka, kar zadostuje le za 13 pikslov (en piksel porabi 40-60 mA).
• Priključki so zahtevni glede kakovosti spajkanja.

Če znate dobro spajkati, potem sestavljanje vezja ni težko. In če ne veste, kako, je čas, da se naučite. Zato vas prosimo, da začnete z izbiro svetlobne opreme.

Pred nakupom bodite pozorni na nekaj točk.

• Število slikovnih pik na meter. Lahko jih je 30, 60, 74, 96, 100 in 144. Več kot jih je, bogatejša je slika, a dražji je trak. In več energije porabi (močnejši in dražji napajalnik).

• Stopnja zaščite. IP30 (odporen na prah) zadostuje za notranjo razsvetljavo. Za mokre pogoje morajo biti diode prekrite s silikonom, stopnja zaščite pa je IP65. In če je trak na ulici, potem mora biti zaščita največja - IP67 (naprava je popolnoma skrita v silikonski škatli).

• Podlaga vpliva na estetsko dojemanje. Na voljo je v črni (Black PCB) in beli (White PCB).

• Obstajajo "ekonomične" možnosti za LED trakove. Označeni so s črkama ECO. Ti modeli niso tako svetli kot običajni in so slabše kakovosti. So pa cenejši.

Zdaj, ko ste našli popolno prileganje, nadaljujte s sestavljanjem.

Za povezavo potrebujete napajalnik. Izračunajte njegovo moč. Če želite to narediti, pomnožite trenutno porabo ene slikovne pike (običajno 60 mA) s številom slikovnih pik v metru traku in njegovo dolžino. Rezultat pomnožite z delovno napetostjo (ti podatki so navedeni na oznaki). Ne pozabite na varnostni faktor.

Potem mora biti moč adapterja:

(60 mA / 1000) (tok v A) * 60 slikovnih pik / meter * 1,5 metra * 5 V (napetost) * 1,3 (rezerva) = 35,1 vatov. Zaokrožite na najbližjo višjo - 40 vatov. Takšno napajanje je potrebno, če trak sveti belo. Če ne, se lahko moč adapterja zmanjša za 1,5-2 krat.

Poleg napajalnika boste potrebovali ploščo Arduino Uno in povezovalne žice s presekom najmanj 1,5 mm². In tudi upori z uporom 10 kOhm in kondenzatorji s kapacitivnostjo 470 mikrofaradov (lahko več).

Ko je vse pripravljeno, se lotite dela.

• Poiščite začetek in konec traku. Ukazi se zaporedno premikajo od enega do drugega piksla, smer njihovega gibanja pa označujejo puščice. Če puščic ni, je krmilni kontakt označen na začetku s črkama DI (digitalni vhod), na koncu pa z DO (digitalni izhod). Kontakt DO se uporablja za priključitev dodatnih trakov.
• Prispajkajte varnostni upor 200-500 ohmov. Če nenadoma pride do izpada napajanja, tok ne bo šel skozi priključek USB in ga ne bo zažgal.
• Sestavite diagram. Če je naprava krmiljena iz računalnika, mora biti vezje takšno.

Za avtonomno delovanje ali nadzor s senzorji ga potrebujete.

Nosite gumijaste rokavice in občasno prislonite spajkalnik na tla (vsaj na cevi za parno ogrevanje).

• Če je razdalja med diodnim trakom in ploščo Arduino večja od 15 cm, zvijte žico krmilnega DI in ozemljitveno GND v pletenico.Potem ne bo motenj.
• V utripajočem načinu prihaja do motenj na električnem vodu. To vodi do nestabilnega delovanja. Za izravnavo motenj je treba v napajalnik krmilnika namestiti kondenzator 470 mikrofaradov z napetostjo 6,3 V.
• Za nemoteno vklop je vezje sestavljeno na testni plošči za sestavljanje vezij na mikrokontrolerjih. Imeti mora 3 logične ravni N-kanalnih MOSFET-jev.

Evo, kako to izgleda v resnici.

• Če je trak dolg, se bodo v njem pojavile izgube napetosti. Zato bodo skrajne slikovne pike medlo svetile. Da bi se temu izognili, napajajte spoje 2 diodnih trakov ali skozi vsak meter celotne dolžine.

Ostaja samo še preveriti shemo. Če želite to narediti, napišite preprost program.

• Povežite ploščo z računalnikom in odprite Arduino IDE.
• Prenesite knjižnico ali predlogo. Najbolj znani knjižnici sta FastLED in Adafruit NeoPixel.

1. FastLED je zelo vsestranski in podpira vse različice Arduino. Od tod slabost - zavzame veliko pomnilnika in večina funkcij ne bo uporabna.
2. Adafruit NeoPixel je zasnovan za NeoPixel Ring Lighting Rings, vendar bo deloval s katerim koli LED trakom. Ima manj učinkov in manjšo hitrost, vendar je pomnilnik Arduino bolj svoboden. To pomeni, da lahko na ploščo naložimo več načinov delovanja.

Zdaj lahko uresničite vse svoje projekte.

Če tega ne storite, potem ko utripate napravo, bo celoten napajalni tok šel na ploščo. Plošča ali vrata USB bodo pregorela.

Vendar se zgodi, da naslovni trak ne deluje pravilno. Preverite najpogostejše napake.

• Če diode svetijo z rdečim odtenkom, je napajanje prešibko. Ali pa so povezave pokvarjene in jih je treba spajkati. Druga možnost so pretanke napajalne žice.
• Ko je naprava hrošča ali deluje z artefakti, potem je zadeva v napajalniku. Poskusite zamenjati žice z oklopljenimi ali izklopiti Wi-Fi.
• Če slikovne pike sploh ne svetijo, je vezje najverjetneje napačno sestavljeno. Najpogostejše napake so: ozemljitev traku ni povezana z ozemljitvijo plošče Arduino, krmilna žica DI gre na konec traku in ne na začetek, napajalne žice (5V in GND) so mešane gor. V vseh teh primerih je dovolj, da ponovno zgradite shemo.
• Če pa ste sestavljeno napravo priključili brez upora, je najverjetneje takoj izgorela. Nato morate zamenjati nadzorno ploščo.

Kot lahko vidite, je Arduino enostavno naučiti. In če imate nenadoma težave, postavite vprašanja na forumih. Z veseljem vam bodo pomagali (še posebej, če greste pod vzdevkom dekle).