Adresējamās LED lentes vadība, izmantojot Arduino

Adresējamā LED lente un Arduino palīdzēs izrotāt mājas interjeru, radīs īpašu atmosfēru, veidos ķeksīti uz skatloga. No raksta jūs uzzināsiet par lentes pievienošanu un pārvaldību, kā pārbaudīt un mirgot lenti, kādi efekti tiek sasniegti.

Arduino adresējamajā LED lentē katras diodes spilgtums un darbības režīms tiek iestatīti atsevišķi.

Šādām ierīcēm ir daudz priekšrocību.

• Tos var izmantot viedam apgaismojumam. Nebūs grūti salikt dinamisku fona apgaismojumu, ložņu līniju vai likt gaismai ieslēgties pēc grafika. Pievienojiet papildu moduļus, piemēram, kustības sensoru, un, ieejot telpā, sāksies gaisma. Un arī viņu darbu var vadīt attālināti no tālvadības pults un viedtālruņa.
• Viegli pielāgot. Programmas darbam var rakstīt pats vai izmantot gatavas veidnes.
• LED sloksnes ir uzticamas un izturīgas. Tie nesasilda un neprasa lielas enerģijas izmaksas.
• Pieejamība ir vēl viens plus. Diode lentes ir plaši izplatītas tirgū, nebūs grūti izvēlēties pareizo. Budžeta izmaksas maksā 200 rubļu. par metru, gaišāks - no 500 rubļiem.

Bet ir arī trūkumi.

• Nepieciešams atsevišķs barošanas avots 5 vai 12 V. Arduino bloks spēj nodrošināt tikai 800 mA strāvu, kas ir pietiekami tikai 13 pikseļiem (viens pikselis patērē 40-60 mA).
• Savienojumi ir prasīgi pret lodēšanas kvalitāti.

Ja jūs labi zināt, kā lodēt, tad ķēdes montāža nebūs grūta. Un, ja jūs nezināt, kā, tad ir pienācis laiks mācīties. Tāpēc jūtieties brīvi sākt izvēlēties apgaismes aprīkojumu.

Lūdzu, ņemiet vērā dažus punktus pirms pirkuma.

• Pikseļu skaits uz metru. Var būt 30, 60, 74, 96, 100 un 144. Jo vairāk to ir, jo bagātāka ir bilde, bet jo dārgāka lente. Un jo vairāk tas patērē enerģiju (jaudīgāks un dārgāks strāvas adapteris).

• Drošības pakāpe. Iekštelpu apgaismojumam pietiek ar IP30 (aizsardzība pret putekļiem). Slapjiem apstākļiem diodes jāpārklāj ar silikonu un aizsardzības pakāpe ir IP65. Un, ja sloksne atrodas uz ielas, tad aizsardzībai jābūt vislielākajai - IP67 (ierīce ir pilnībā paslēpta silikona kastē).

• Apakšklājs ietekmē estētisko pieredzi. Tas ir pieejams melnā (melnā PCB) un baltā (baltā PCB) krāsā.

• LED sloksnēm ir "ekonomiskas" iespējas. Tie ir marķēti ar burtiem ECO. Šie modeļi nav tik spilgti kā parastie un ir zemākas kvalitātes. Bet tie ir lētāki.

Tagad, kad esat atradis ideālo, pārejiet pie montāžas.

Lai izveidotu savienojumu, ir nepieciešams strāvas adapteris. Aprēķiniet tā jaudu. Lai to izdarītu, reiziniet viena pikseļa strāvas patēriņu (parasti 60 mA) ar pikseļu skaitu lentes metrā un ar tās garumu. Reiziniet rezultātu ar darba spriegumu (šie dati ir norādīti marķējumā). Neaizmirstiet par drošības faktoru.

Tad adaptera jaudai jābūt:

(60 mA / 1000) (strāva A) * 60 pikseļi/metrs * 1,5 metri * 5 V (spriegums) * 1,3 (augstums) = 35,1 W. Noapaļot līdz tuvākajam lielākajam - 40 vati. Šāds barošanas avots ir nepieciešams, ja lente spīd ar baltu gaismu. Ja nē, tad adaptera jaudu var samazināt 1,5-2 reizes.

Papildus barošanas avotam jums būs nepieciešama Arduino Uno plate un savienojošie vadi ar vismaz 1,5 mm² šķērsgriezumu.Un arī rezistori ar pretestību 10 kOhm un kondensatori ar jaudu 470 μF (iespējams vairāk).

Kad viss ir gatavs, ķeries pie darba.

• Atrodiet lentes sākumu un beigas. Komandas secīgi pārvietojas no viena pikseļa uz otru, un to kustības virzienu norāda ar bultiņām. Ja bultiņu nav, tad vadības kontaktu sākumā apzīmē ar burtiem DI (digitālā ieeja), bet beigās - DO (digitālā izeja). DO kontaktu izmanto, lai savienotu papildu lentes.
• Lodējiet 200-500 omu drošības rezistoru. Ja strāvas padeve pēkšņi neizdodas, strāva neplūst caur USB savienotāju un to nededzinās.
• Salieciet diagrammu. Ja ierīce tiek vadīta no datora, shēmai jābūt šādai.

Autonomai darbībai vai kontrolei no sensoriem ir nepieciešams viens.

Valkājiet gumijas cimdus un periodiski nolieciet lodāmuru pret zemi (vismaz līdz tvaika sildīšanas caurulēm).

• Ja attālums starp diodes sloksni un Arduino plati ir lielāks par 15 cm, tad vadības DI un zemējuma GND vadus pagrieziet bizē. Tad pikapu nebūs.
• Mirgojošā režīmā strāvas līnijā ir traucējumi. Tas noved pie nestabilas darbības. Lai izlīdzinātu troksni, tiek izmantots kondensators ar jaudu 470 μF un spriegumu 6,3 V.
• Lai tā vienmērīgi ieslēgtos, ķēde tiek samontēta uz maizes paneļa, lai saliktu shēmas uz mikrokontrolleriem. Tam ir jābūt 3 N-kanālu MOSFET loģiskajiem līmeņiem.

Tā tas izskatās realitātē.

• Ja lente ir gara, tajā parādīsies sprieguma zudumi. Tāpēc ārējie pikseļi spīdēs vāji. Lai no tā izvairītos, piegādājiet strāvu 2 diožu sloksņu savienojumiem vai caur katru kopējā garuma metru.

Atliek tikai pārbaudīt ķēdi. Lai to izdarītu, uzrakstiet vienkāršāko programmu.

• Pievienojiet plati datoram un atveriet Arduino IDE.
• Lejupielādējiet bibliotēku vai veidni. Slavenākās bibliotēkas ir FastLED un Adafruit NeoPixel.

1. FastLED ir ļoti daudzpusīgs un atbalsta visas Arduino versijas. Līdz ar to trūkums - tas aizņem daudz atmiņas, un lielākā daļa funkciju nebūs noderīgas.
2. Adafruit NeoPixel ir paredzēts NeoPixel gredzeniem, taču tas darbosies ar jebkuru LED lenti. Tam ir mazāk efektu un lēnāks ātrums, taču Arduino atmiņa ir brīvāka. Tas nozīmē, ka uz tāfeles var ielādēt vairāk darbības režīmu.

Tagad jūs varat īstenot visus savus projektus.

Ja jūs to nedarīsit, tad, mirgojot ierīcei, visa barošanas strāva nonāks dēlī. Plāksne vai USB ports izdegs.

Bet gadās, ka adreses lente nedarbojas pareizi. Apsveriet visbiežāk pieļautās kļūdas.

• Ja diodes ir izgaismotas ar sarkanu nokrāsu, strāvas padeve ir pārāk vāja. Vai arī savienojumi ir bojāti, un tie ir jāpārlodē. Vēl viena iespēja ir pārāk tievi strāvas vadi.
• Ja ierīce ir buggy vai darbojas ar artefaktiem, problēma ir barošanas avotā. Mēģiniet nomainīt vadus ar ekranētiem vai izslēgt Wi-Fi.
• Ja pikseļi nemaz nespīd, visticamāk, ķēde ir samontēta nepareizi. Biežākās kļūdas: lentes zemējums nav savienots ar Arduino plates zemējumu, DI vadības vads iet uz lentes galu, nevis uz sākumu, strāvas vadi (5V un GND) ir apgriezti. Visos šajos gadījumos pietiek ar ķēdes atjaunošanu.
• Bet, ja jūs savienojāt samontēto ierīci bez rezistora, tad, visticamāk, tā nekavējoties izdegās. Tad jums ir jāmaina vadības panelis.

Kā redzat, Arduino apguve ir vienkārša. Un, ja pēkšņi rodas problēmas, uzdodiet jautājumus forumos. Viņi ar prieku tev palīdzēs (it īpaši, ja tu ej zem meitenes segvārda).