LED Işık Şeritlerini Arduino'ya Bağlama İçin Ultimate Guide

İlan

LED aydınlatmanın yükselişi stratosferik olmuştur ve nedenini görmek kolaydır. Üretimleri ucuzdur, diğer aydınlatma seçeneklerinden önemli ölçüde daha az güç tüketirler ve çoğu durumda ısınmazlar, bu da onları çeşitli kullanımlar için güvenli hale getirir.

En yaygın LED ürünlerinden biri LED şerittir. Bu makalede, bir Arduino ile en yaygın iki türün nasıl kurulacağını ele alacağız. Bu projeler çok basittir ve Arduino ile yeni başlayanlar Arduino'ya Başlarken: Başlangıç ​​KılavuzuArduino esnek, kullanımı kolay donanım ve yazılıma dayalı açık kaynaklı bir elektronik prototipleme platformudur. Sanatçılar, tasarımcılar, hobiler ve etkileşimli nesneler veya ortamlar oluşturmak isteyen herkes için tasarlanmıştır. Daha fazla oku veya DIY elektronik Başlangıç ​​Elektroniği: Bilmeniz Gereken 10 BeceriBirçoğumuz asla bir havya bile dokunmadık - ama bir şeyler yapmak inanılmaz derecede ödüllendirici olabilir. İşte başlamanıza yardımcı olacak en temel DIY elektronik becerilerinden on tanesi. Daha fazla oku , bunu yapabileceksiniz.

Bunları kontrol etmek için Arduino IDE'yi de kullanacağız. Bu proje bir Arduino Uno kullanıyor, ancak hemen hemen her uyumlu kartı kullanabilirsiniz (NodeMCU gibi Arduino Katili ile tanışın: ESP8266Size, 10 dolardan daha düşük bir fiyata yerleşik Wi-Fi'ye sahip Arduino uyumlu bir geliştirme kartı olduğunu söylersem ne olur? Peki, var. Daha fazla oku ).

Strip'inizi Seçin

LED şeritleri için alışveriş yaparken dikkate alınması gereken birkaç şey vardır. Birincisi işlevselliktir. Şeritleri çoğunlukla ortam aydınlatması için kullanmayı planlıyorsanız, basit bir 12v RGB LED şerit (SMD5050) doğru seçim olacaktır.

Bu şeritlerin çoğu, onları kontrol etmek için bir kızılötesi uzaktan kumanda ile birlikte gelir, ancak bu projede bunun yerine bir Arduino kullanacağız. Alışveriş yapmak için biraz zaman harcayın, yazarken bu şeritleri mümkün olduğunca az almak mümkün oldu Metre başına 1 $.

Biraz daha yüksek bir teknoloji istiyorsanız, WS2811/12/12B. Bu şeritler (bazen Neopixels) ayrı ayrı ele alınmasını sağlayan entegre yonga setlerine sahiptir. Bu, ortam aydınlatmasından daha fazlasını yapabildikleri anlamına gelir.

Bunları aşağıdakileri yapmak için kullanabilirsiniz: ucuz bir LED piksel oluşturun Hafta Sonu Projesi: Dev LED Piksel Ekran OluşturunLED pikselleri seviyorum: parlak, kontrolü kolay, ucuz ve çok yönlü. Bugün, onları duvara asılabilen büyük bir piksel ekrana dönüştüreceğiz. Daha fazla oku sıfırdan görüntüleme. Onları kendi kişisel yapmak için bile kullanabilirsiniz kapalı fırtına bulutu lambası.

Bu şeritler, güç sağlamak için sadece 5v gerektirir. Bir Arduino kartından küçük miktarlara doğrudan güç vermek mümkün olsa da, kendinizi kızarmış Arduino kokusundan kurtarmak için ayrı bir 5V güç kaynağı kullanmak genellikle iyi bir fikirdir. Bireysel olarak programlanabilir LED'ler arıyorsanız, bunlar sizin için. Yazma sırasında, bunlar için kullanılabilir Metre başına 4 $.

Dikkate alınması gereken başka bir şey, bu şeritlerin nerede kullanılacağıdır. Bu şerit türlerinin her ikisi de değişen uzunluklarda, LED yoğunluklarında (metre başına LED sayısı) ve farklı derecelerde hava koşullarına karşı koruma sağlar.

LED şeritlere bakarken, listedeki numaralara dikkat edin. Genellikle, ilk sayı metre başına LED sayısı ve harfler olacaktır. IP ardından rakamlar onun hava koşullarına dayanıklı olacaktır. Örneğin, giriş 30 IP67, bu demektir ki 30 Metre başına LED. 6 tamamen tozdan izole olduğunu gösterir ve 7 Suya geçici olarak batırılmaya karşı korunduğu anlamına gelir. (Hakkında daha fazla öğren hava koşullarına dayanıklılık ve IP değerleri Cihazı Suya Dayanıklı veya Suya Dayanıklı Yapan Nedir?Birçok cihaz su geçirmez olarak pazarlanmaktadır, ancak bu ciddi şekilde yanıltıcı olabilir. Çoğu aslında suya dayanıklıdır. Fark ne? İşte bilmeniz gereken her şey. Daha fazla oku .) Seçtiğiniz LED şeridini aldıktan sonra, onu bir Arduino ile bağlama zamanı. SMD5050 ile başlayalım.

Bağlanma

Bir Arduino'ya 12v LED şerit bağlamak için birkaç bileşene ihtiyacınız olacak:

• 12v RGB LED şerit (SMD5050)
• 1 x Arduino Uno (uyumlu herhangi bir kart yapacak)
• 3 x 10k Ohm Dirençler
• 3 x Mantık Seviyesi N kanallı MOSFET'ler
• 1 x Breadboard
• Bağlantı telleri
• 12v Güç Kaynağı

Devreyi kurmadan önce hakkında konuşalım Mosfet'ler.

Mikrodenetleyicinizden daha yüksek voltajlı bir şeyi kontrol ettiğinizde, kartınızın kızarmasını durdurmak için aralarında bir şeye ihtiyacınız vardır. Bunu yapmanın daha basit yollarından biri MOSFET kullanmaktır. Darbe genişliği modülasyonu göndererek (PWM) sinyalleri kapı bacak arasında ne kadar güç geçtiğini kontrol etmek mümkündür tahliye ve kaynak bacaklar. Her LED şeridinin rengini MOSFET'ten geçirerek, LED şeritteki her bir rengin parlaklığını kontrol edebilirsiniz.

Mikrodenetleyicileri kullanırken, işlerin istediğiniz gibi çalışmasını sağlamak için mantık düzeyinde bileşenler kullanmak önemlidir. MOSFET'lerinizin mantık seviyesi ve yok standart.

Devrenizi şu şekilde ayarlayın:

1. Arduino pinlerini bağlayın 9, 6, ve 5 -e kapı üç MOSFET'in bacakları ve bir 10k topraklama rayına her biri doğrultusunda direnç.
2. Bağlan Kaynak ayakları topraklama rayına.
3. Bağlan Drenaj bacaklar Yeşil, Kırmızı, ve Mavi LED şerit üzerindeki konektörler.
4. Güç dağıtım borusunu + 12v LED şeridinin konnektörü (bu resimde güç kablosunun LED şeridimdeki konektörlerin renkleriyle eşleşmesi için siyah olduğunu unutmayın).
5. Arduino topraklamasını topraklama rayına bağlayın.
6. Bağlayın 12v güç raylarına güç kaynağı.

Çoğu LED şeridi Dupont bağlanması kolay konektörler. Sizinkini almazsanız, LED şeridine tel lehimlemeniz gerekebilir. Lehimlemede oldukça yeniyseniz paniğe kapılmayın, bu kolay bir iştir ve lehimlemeye başlamak Bu Basit İpuçları ve Projelerle Lehimin Nasıl Yapıldığını ÖğreninSıcak demir ve erimiş metal düşüncesi sizi biraz korkutuyor mu? Elektronikle çalışmaya başlamak istiyorsanız, lehim yapmayı öğrenmeniz gerekecek. Yardım edelim. Daha fazla oku ihtiyacın olursa.

Bu proje için Arduino kartımızı USB ile güçlendireceğiz. VIN pinini kullanarak kartınıza güç vermeyi seçebilirsiniz, ancak bunu yapmadan önce kartınızın güç sınırlamalarını bildiğinizden emin olun.

Devreniz tamamlandığında şöyle görünmelidir:

Artık her şeyi bağladığınıza göre, kontrol etmek için basit bir Arduino çizimi yapmanın zamanı geldi.

Fade It Up

Arduino kartınızı USB üzerinden bilgisayarınıza bağlayın ve Arduino IDE'yi açın. Ekranda kartınız için doğru kart ve port numarasını seçtiğinizden emin olun. Araçlar> Pano ve Araçlar> Bağlantı Noktası menüler. Yeni bir çizim açın ve uygun bir adla kaydedin.

Bu çizim ışıkları tek seferde bir renkte solduracak, birkaç saniye açık tutacak, sonra tekrar sönene kadar sönecektir. Buradan takip edebilir ve çizimi kendiniz yapabilirsiniz veya tam kod GitHub.

Hangisini tanımlayarak başlayın pimleri MOSFET'leri kontrol etmek için kullanılacaktır.

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

Sonra bazı değişkenlere ihtiyacınız var. Genel oluşturun parlaklık her bir rengin parlaklığı için bir değişken ile birlikte değişken. Ana parlaklık değişkenini sadece LED'leri kapatmak için kullanacağız, bu yüzden burada maksimum parlaklık değeri olan 255'e ayarlayın.

ayrıca solmanın ne kadar hızlı olacağını kontrol etmek için bir değişken oluşturmanız gerekecektir.

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

Sizin kurmak Fonksiyonu Arduino pinlerini çıkışa ayarlayacağız. Arada 5 saniyelik bir gecikme ile birkaç işlevi de arayacağız. Bu işlevler henüz mevcut değil, ancak endişelenmeyin, bunlara ulaşacağız.

void setup () {pinMode (GREEN_LED, OUTPUT); pinMode (RED_LED, OUTPUT); pinMode (BLUE_LED, ÇIKIŞ); Aç(); gecikme (5000); Kapat(); }

Şimdi Aç() yöntem:

void TurnOn () {for (int i = 0; i <256; i ++) {analogWrite (RED_LED, rBright); rBright + = 1; gecikme (fadeSpeed); } için (int i = 0; i <256; i ++) {analogWrite (BLUE_LED, bBright); bBright + = 1; gecikme (fadeSpeed); } için (int i = 0; i <256; i ++) {analogWrite (GREEN_LED, gBright); gBright + = 1; gecikme (fadeSpeed); } }

Bu üç için ilmekler her bir rengi, fadeSpeed değer.

Sonunda Kapat() yöntem:

void TurnOff () {for (int i = 0; i <256; i ++) {analogWrite (GREEN_LED, parlaklık); analogWrite (RED_LED, parlaklık); analogWrite (BLUE_LED, parlaklık); parlaklık - = 1; gecikme (fadeSpeed); } void loop () {}

Bu yöntem, parlaklık değişkenini üç renk pimine de döndürür ve belirli bir süre boyunca sıfıra indirir. Derleme hatalarından kaçınmak için burada da boş bir döngü yöntemine ihtiyacımız var.

Bu çizimi tamamladıktan sonra kaydedin. Çizimi doğrulayın ve Arduino kartınıza yükleyin. Hata alıyorsanız, herhangi bir sinir bozucu yazım hatası veya eksik noktalı virgül için kodu tekrar kontrol edin.

Şimdi LED şeridinizin her bir rengi ayrı ayrı artırdığını, beyaz rengi 5 saniye boyunca tuttuğunu ve ardından eşit bir şekilde solmayacağını görmelisiniz:

Herhangi bir sorun yaşıyorsanız, kablolarınızı ve kodunuzu tekrar kontrol edin.

Bu proje başlamak için basit bir yoldur, ancak içerdiği fikirler gerçekten etkili bir aydınlatma sağlamak için genişletilebilir. Birkaç bileşen daha kendi gün doğumu alarmını oluştur Arduino Gece Işığı ve Gündoğumu Alarm ProjesiBugün, rahatsız edici bir gürültü yapma makinesine başvurmadan sizi yavaşça ve yavaşça uyandıracak bir gündoğumu çalar saat yapacağız. Daha fazla oku . Eğer bir Arduino'nuzla başlangıç ​​kiti Arduino Başlangıç ​​Setinizde neler var? [Arduino Yeni Başlayanlar]Elektronik bileşenlerle dolu bir kutu ile karşı karşıya kaldığınızda bunalmak kolaydır. Kitinizde tam olarak ne bulacağınıza dair bir kılavuz. Daha fazla oku odaya girdiğinizde LED'lerinizi tetiklemek için herhangi bir düğme veya sensör kullanabilirsiniz, örneğin:

Şimdi biz SMD5050s, hadi gidelim WS2812B şeritler.

Parlak fikirler

Bu şeritler, çalışmalarını sağlamak için daha az bileşen gerektirir ve tam olarak hangi bileşen değerlerini kullanabileceğiniz konusunda bazı zorluklar vardır. Bu devredeki kapasitör, 5v LED'lerin sabit bir güç kaynağı olmasını sağlar. Direnç, Arduino'dan alınan veri sinyalinin herhangi bir parazitsiz olmasını sağlar.

İhtiyacın olacak:

• WS2811/12/12B 5v LED şerit (her üç model de entegre yongalara sahiptir ve aynı şekilde çalışır)
• 1 x Arduino Uno (veya benzeri uyumlu kart)
• 1 x 220-440 Ohm Direnç (bu iki değer arasındaki herşey yolunda)
• 1 x 100-1000 microFarad Kapasitör (bu iki değer arasındaki her şey yolunda)
• Breadboard ve bağlantı kabloları
• 5V güç kaynağı

Devrenizi şemada gösterildiği gibi ayarlayın:

Kapasitörün doğru yönde olması gerektiğini unutmayın. Kondansatörün gövdesindeki eksi (-) işaretini arayarak hangi tarafın topraklama rayına bağlandığını söyleyebilirsiniz.

Bu sefer Arduino'ya 5v Güç kaynağını kullanarak güç veriyoruz. Bu, bitirdiğimizde önemli şeyler olsa da, projeyi bitirdikten sonra tek başına yapıyor.

İlk olarak, güç kaynağına bağlamadan önce kartınızın 5v güç alabileceğinden emin olun. Hemen hemen tüm geliştirme kartları USB bağlantı noktasından 5v'de çalışır, ancak bazılarındaki güç giriş pimleri bazen voltaj regülatörlerini atlayabilir ve tostlara dönüşebilir.

Ayrıca, Arduino'ya birden fazla ayrı güç kaynağının bağlı olmadığından emin olmak iyi bir uygulamadır - harici bir güç kaynağı kullanırken USB kablosunu çıkarın.

Takıldıktan sonra şu şekilde görünmelidir:

Şimdi LED şeridimiz bağlandığına göre, koda geçelim.

Dans Işıkları

Kartımızı güvenli bir şekilde programlamak için, VIN hattından elektrik hattı. Daha sonra yeniden bağlayacaksınız.

Arduino'nuzu bilgisayara takın ve Arduino IDE'sini açın. Ekranda doğru kart ve port numarasının seçili olduğundan emin olun. Araçlar> Pano ve Araçlar> Bağlantı Noktası menüler.

Kullanacağız FastLED kitaplığımızı test edin. Tıklayarak kütüphaneyi ekleyebilirsiniz. Çizim> Kitaplığı Dahil Et> Kitaplıkları Yönetme ve FastLED araması. Yükle'yi tıkladığınızda kütüphane IDE'ye eklenir.

Altında Dosya> Örnekler> FastLED seçin DemoReel100 eskiz. Bu çizim, WS2812 LED şeritler ve kurulumu inanılmaz derecede kolaydır.

Tek yapmanız gereken DATA_PIN değişkeni eşleşecek şekilde pin 13, ve NUM_LEDS kullandığınız şeritte kaç LED olduğunu tanımlamak için değişken. Bu durumda, daha uzun bir şeritten kesilmiş sadece 10 LED'lik küçük bir çizgi kullanıyorum. Daha büyük bir ışık gösterisi için daha fazlasını kullanın!

Bu kadar! Çizimi panonuza yükleyin, USB kablosunu çıkarın ve 5v güç kaynağınızı açın. Son olarak, Arduino’nun VIN'ini güç hattına tekrar takın ve şovu izleyin!

Hiçbir şey olmazsa, kablo tesisatınızı kontrol edin ve demo çiziminde doğru Arduino pinini belirttiğinizden emin olun.

Sonsuz olasılıklar

Demo taslağı, WS2812 şeritleriyle elde edilebilecek olası efekt kombinasyonlarından bazılarını gösterir. Normal LED şeritlerden bir adım yukarı çıkmanın yanı sıra, pratik olarak da kullanılabilirler. İyi bir sonraki proje kendi yeteneğini inşa et Arkaplan Işıklarını Sevindirmek için En İyi 8 TV Ambilight KitiTV arka ışık kiti ile ev izlemeye ekstra bir şey katın. İşte şimdi mevcut olan en iyi Ambilight ve arka ışık kitleri. Daha fazla oku medya merkeziniz için.

Bu şeritler SMD5050'lerden kesinlikle daha işlevsel olsa da, standart 12v LED şeritleri henüz indirmeyin. Fiyat açısından rakipsizler ve çok sayıda LED ışık şeritleri için uygulamalar RGB LED Şeritler ile Hayatınızı Aydınlatmanın 22 YoluBeş metrelik RGB LED şerit aydınlatmasını 10 doların altında satın alabilirsiniz - işte onları evinizde kullanmak için bazı harika proje fikirleri. Daha fazla oku .

LED şeritlerle çalışmayı öğrenmek, Arduino'daki temel programlamaya aşina olmak için iyi bir yoldur, ancak öğrenmenin en iyi yolu tamir etmektir. Yukarıdaki kodu değiştirin ve neler yapabileceğinizi görün! Bunların hepsi sizin için biraz fazlaysa, yeni başlayanlar için bu Arduino projeleri Yeni Başlayanlar İçin 15 Büyük Arduino ProjesiArduino projeleri ile ilgileniyor, ancak nereden başlayacağınızdan emin değil misiniz? Bu başlangıç ​​projeleri size nasıl başlayacağınızı öğretecek. Daha fazla oku .

Resim Kredi: mkarco / Shutterstock