Styring af den adresserbare LED-strimmel via Arduino

Den adresserbare LED-strimmel og Arduino vil være med til at dekorere husets indre, skabe en speciel atmosfære og lave en ticker på butiksvinduet. Fra artiklen lærer du om tilslutning og håndtering af båndet, hvordan man kontrollerer og flasher båndet, hvilke effekter der opnås.

I den Arduino-adresserbare LED-strimmel indstilles lysstyrken og driftstilstanden for hver diode separat.

Sådanne enheder har mange fordele.

• De kan bruges til smart belysning. Det vil ikke være svært at samle en dynamisk baggrundsbelysning, en krybende linje eller få lyset til at tænde efter planen. Tilslut ekstra moduler, for eksempel en bevægelsessensor, og når du kommer ind i rummet, begynder lyset. Og også deres arbejde kan fjernstyres fra fjernbetjeningen og smartphonen.
• Nem at tilpasse. Du kan selv skrive programmer til arbejdet eller bruge færdige skabeloner.
• LED-strips er pålidelige og holdbare. De varmer ikke op og kræver ikke høje energiomkostninger.
• Tilgængelighed er et andet plus. Diodebånd er udbredt på markedet, det vil ikke være svært at vælge det rigtige. De mest budgetmæssige koster 200 rubler. per meter, lysere - fra 500 rubler.

Men der er også ulemper.

• Der kræves en separat strømforsyning på 5 eller 12 V. Arduino-enheden kan kun levere 800 mA strøm, hvilket kun er nok til 13 pixels (en pixel forbruger 40-60 mA).
• Samlingerne stiller krav til kvaliteten af ​​loddet.

Hvis du ved, hvordan man lodder godt, vil det ikke være svært at samle kredsløbet. Og hvis du ikke ved hvordan, så er det tid til at lære. Så kom gerne i gang med at vælge lysudstyr.

Bemærk venligst et par punkter før køb.

• Antallet af pixels pr. meter. Der kan være 30, 60, 74, 96, 100 og 144. Jo flere der er, jo rigere er billedet, men jo dyrere bånd. Og jo mere den bruger energi (mere kraftfuld og dyrere strømadapter).

• Graden af ​​sikkerhed. Til indendørs belysning er IP30 tilstrækkelig (støvbeskyttelse). Ved våde forhold skal dioderne være dækket af silikone og beskyttelsesgraden er IP65. Og hvis strimlen er på gaden, skal beskyttelsen være den største - IP67 (enheden er helt skjult i en silikoneboks).

• Underlaget påvirker den æstetiske oplevelse. Den kommer i sort (Sort PCB) og hvid (Hvid PCB).

• Der er "økonomiske" muligheder for LED-strips. De er markeret med bogstaverne ECO. Disse modeller er ikke så lyse som de sædvanlige og er af ringere kvalitet. Men de er billigere.

Nu hvor du har fundet den ideelle, fortsæt til monteringen.

Der kræves en strømadapter for at tilslutte. Beregn dens kraft. For at gøre dette skal du gange det aktuelle forbrug af en pixel (normalt 60 mA) med antallet af pixels i en meter bånd og med dens længde. Multiplicer resultatet med driftsspændingen (disse data er angivet i markeringen). Glem ikke sikkerhedsfaktoren.

Så skal adapterens strøm være:

(60 mA / 1000) (strøm i A) * 60 pixels / meter * 1,5 meter * 5 V (spænding) * 1,3 (lager) = 35,1 W. Afrund op til nærmeste højere - 40 watt. En sådan strømforsyning er nødvendig, hvis båndet lyser med hvidt lys. Hvis ikke, kan adapterens effekt reduceres med 1,5-2 gange.

Ud over strømforsyningen skal du bruge et Arduino Uno-kort og tilslutningsledninger med et tværsnit på mindst 1,5 mm².Og også modstande med en modstand på 10 kOhm og kondensatorer med en kapacitet på 470 μF (mere er muligt).

Når alt er klar, gå i gang.

• Find begyndelsen og slutningen af ​​båndet. Kommandoerne flyttes sekventielt fra en pixel til en anden, og retningen af ​​deres bevægelse er angivet med pile. Hvis der ikke er nogen pile, angives kontrolkontakten i begyndelsen med bogstaverne DI (digital input) og i slutningen - DO (digital output). DO-kontakten bruges til at tilslutte yderligere bånd.
• Lod en 200-500 ohm sikkerhedsmodstand. Hvis strømforsyningen pludselig svigter, vil strømmen ikke flyde gennem USB-stikket og vil ikke brænde det.
• Saml diagrammet. Hvis enheden styres fra en computer, skal kredsløbet være sådan.

Til autonom drift eller styring fra sensorer har du brug for en.

Bær gummihandsker, og læn periodisk loddekolben til jorden (i det mindste til dampvarmerørene).

• Hvis afstanden mellem diodestrimlen og Arduino-kortet er mere end 15 cm, skal du dreje kontrol-DI- og jordforbindelsens GND-ledninger til en pigtail. Så vil der ikke være nogen afhentninger.
• I blinkende tilstand er der interferens på strømledningen. Dette fører til ustabil ydeevne. For at udjævne interferensen, en kondensator med en kapacitet på 470 μF og en spænding på 6,3 V.
• For at få det til at tænde glat, er kredsløbet samlet på et brødbræt til samling af kredsløb på mikrocontrollere. Den skal have 3 logiske niveauer af N-kanal MOSFET'er.

Sådan ser det ud i virkeligheden.

• Hvis båndet er langt, vil spændingstab forekomme i det. Derfor vil de yderste pixels lyse svagt. For at undgå dette skal du levere strøm til samlingerne af 2 diodestrimler eller gennem hver meter af total længde.

Det er kun tilbage at kontrollere kredsløbet. For at gøre dette skal du skrive det enkleste program.

• Tilslut kortet til din computer og åbn Arduino IDE.
• Download et bibliotek eller skabelon. De mest berømte biblioteker er FastLED og Adafruit NeoPixel.

1. FastLED er meget alsidig og understøtter alle Arduino-versioner. Derfor er ulempen - det fylder meget hukommelse, og de fleste funktioner vil ikke være nyttige.
2. Adafruit NeoPixel er designet til NeoPixel-ringe, men vil fungere med enhver LED-strimmel. Den har færre effekter og langsommere hastighed, men Arduino-hukommelsen er friere. Det betyder, at flere driftstilstande kan indlæses på tavlen.

Nu kan du implementere alle dine projekter.

Hvis du ikke gør dette, vil hele forsyningsstrømmen gå til kortet, når du flasher enheden. Kortet eller USB-porten vil brænde ud.

Men det sker, at adressebåndet ikke fungerer korrekt. Tjek de mest almindelige fejl.

• Hvis dioderne lyser med en rød farvetone, er strømforsyningen for svag. Eller forbindelserne er brudt, og de skal loddes igen. En anden mulighed er strømledninger, der er for tynde.
• Når enheden er buggy eller arbejder med artefakter, så ligger sagen i strømforsyningen. Prøv at udskifte ledningerne med skærmede eller sluk for Wi-Fi.
• Hvis pixels slet ikke lyser, er kredsløbet højst sandsynligt samlet forkert. De mest almindelige fejl: båndets jord er ikke forbundet til jorden på Arduino-kortet, DI-kontrolkablet går til enden af ​​båndet, og ikke til begyndelsen, strømledningerne (5V og GND) er omvendt. I alle disse tilfælde er det nok at genopbygge kredsløbet.
• Men hvis du tilsluttede den samlede enhed uden en modstand, så brændte den højst sandsynligt straks ud. Så skal du skifte kontrolpanelet.

Som du kan se, er det nemt at lære Arduino. Og hvis du pludselig har problemer, så stil spørgsmål på foraene. De vil med glæde hjælpe dig (især hvis du går under pigens kælenavn).