Styring av den adresserbare LED-stripen via Arduino

Den adresserbare LED-stripen og Arduino vil bidra til å dekorere interiøret i huset, skape en spesiell atmosfære og lage en ticker på butikkvinduet. Fra artikkelen vil du lære om å koble til og administrere båndet, hvordan du sjekker og flasher båndet, hvilke effekter som oppnås.

I den adresserbare LED-stripen fra Arduino er lysstyrken og driftsmodusen til hver diode satt separat.

Slike enheter har mange fordeler.

• De kan brukes til smart belysning. Det vil ikke være vanskelig å sette sammen en dynamisk bakgrunnsbelysning, en krypende linje, eller få lyset til å slå seg på etter planen. Koble til tilleggsmoduler, for eksempel en bevegelsessensor, og når du kommer inn i rommet vil lyset begynne. Og arbeidet deres kan fjernstyres fra fjernkontrollen og smarttelefonen.
• Enkel å tilpasse. Du kan skrive programmer for arbeid selv eller bruke ferdige maler.
• LED-strips er pålitelige og holdbare. De varmes ikke opp og krever ikke høye energikostnader.
• Tilgjengelighet er et annet pluss. Diodebånd er utbredt på markedet, det vil ikke være vanskelig å velge den riktige. De mest budsjettmessige koster 200 rubler. per meter, lysere - fra 500 rubler.

Men det er også ulemper.

• Det trengs en separat strømforsyning på 5 eller 12 V. Arduino-enheten kan kun gi 800 mA strøm, som bare er nok til 13 piksler (en piksel forbruker 40-60 mA).
• Skjøtene er krevende for kvaliteten på loddetinn.

Hvis du vet hvordan du lodder godt, vil det ikke være vanskelig å sette sammen kretsen. Og hvis du ikke vet hvordan, er det på tide å lære. Så begynn gjerne å velge lysutstyr.

Vær oppmerksom på noen punkter før du kjøper.

• Antall piksler per meter. Det kan være 30, 60, 74, 96, 100 og 144. Jo flere det er, jo rikere er bildet, men jo dyrere tape. Og jo mer den bruker energi (kraftigere og dyrere strømadapter).

• Graden av sikkerhet. For innendørs belysning er IP30 tilstrekkelig (støvbeskyttelse). For våte forhold skal diodene dekkes med silikon og beskyttelsesgraden er IP65. Og hvis stripen er på gaten, bør beskyttelsen være den største - IP67 (enheten er helt skjult i en silikonboks).

• Underlaget påvirker den estetiske opplevelsen. Den kommer i sort (Sort PCB) og hvit (Hvit PCB).

• Det er "økonomiske" alternativer for LED-strips. De er merket med bokstavene ECO. Disse modellene er ikke like lyse som de vanlige og er av dårligere kvalitet. Men de er billigere.

Nå som du har funnet den ideelle, fortsett til monteringen.

En strømadapter kreves for å koble til. Beregn dens kraft. For å gjøre dette, multipliser strømforbruket til en piksel (vanligvis 60 mA) med antall piksler i en meter bånd og med lengden. Multipliser resultatet med driftsspenningen (disse dataene er angitt i merkingen). Ikke glem sikkerhetsfaktoren.

Da bør strømmen til adapteren være:

(60 mA / 1000) (strøm i A) * 60 piksler / meter * 1,5 meter * 5 V (spenning) * 1,3 (lager) = 35,1 W. Rund opp til nærmeste høyere - 40 watt. En slik strømforsyning er nødvendig hvis båndet lyser med hvitt lys. Hvis ikke, kan strømmen til adapteren reduseres med 1,5-2 ganger.

I tillegg til strømforsyningen trenger du et Arduino Uno-kort og tilkoblingsledninger med et tverrsnitt på minst 1,5 mm².Og også motstander med en motstand på 10 kOhm og kondensatorer med en kapasitet på 470 μF (mer er mulig).

Når alt er klart, sett i gang.

• Finn begynnelsen og slutten av båndet. Kommandoene beveger seg sekvensielt fra en piksel til en annen, og bevegelsesretningen er angitt med piler. Hvis det ikke er noen piler, er kontrollkontakten i begynnelsen betegnet med bokstavene DI (digital inngang), og på slutten - DO (digital utgang). DO-kontakten brukes til å koble til ekstra bånd.
• Lodd en 200-500 ohm sikkerhetsmotstand. Hvis strømforsyningen plutselig svikter, vil strømmen ikke flyte gjennom USB-kontakten og vil ikke brenne den.
• Sett sammen diagrammet. Hvis enheten styres fra en datamaskin, skal kretsen være slik.

For autonom drift eller kontroll fra sensorer trenger du en.

Bruk gummihansker, og len loddebolten med jevne mellomrom til bakken (i det minste til dampvarmerørene).

• Hvis avstanden mellom diodestripen og Arduino-kortet er mer enn 15 cm, vri kontroll-DI- og jord-GND-ledningene til en pigtail. Da blir det ingen henting.
• I blinkende modus er det forstyrrelser på strømledningen. Dette fører til ustabil ytelse. For å jevne ut støyen, en kondensator med en kapasitet på 470 μF og en spenning på 6,3 V.
• For å få den til å slå seg jevnt på, er kretsen satt sammen på et brødbrett for å sette sammen kretser på mikrokontrollere. Den må ha 3 logiske nivåer av N-kanals MOSFET-er.

Slik ser det ut i virkeligheten.

• Hvis båndet er langt, vil spenningstap vises i det. Derfor vil de ytre pikslene skinne svakt. For å unngå dette, tilfør strøm til skjøtene på 2 diodestrips eller gjennom hver meter av total lengde.

Det gjenstår bare å sjekke kretsen. For å gjøre dette, skriv det enkleste programmet.

• Koble kortet til datamaskinen og åpne Arduino IDE.
• Last ned et bibliotek eller en mal. De mest kjente bibliotekene er FastLED og Adafruit NeoPixel.

1. FastLED er veldig allsidig og støtter alle Arduino-versjoner. Derav ulempen - det tar opp mye minne, og de fleste funksjonene vil ikke være nyttige.
2. Adafruit NeoPixel er designet for NeoPixel-ringer, men vil fungere med alle LED-striper. Den har færre effekter og lavere hastighet, men Arduino-minnet er friere. Dette betyr at flere driftsmoduser kan lastes inn på brettet.

Nå kan du implementere alle prosjektene dine.

Hvis du ikke gjør dette, vil hele forsyningsstrømmen gå til brettet når du blinker enheten. Brettet eller USB-porten vil brenne ut.

Men det har seg slik at adressebåndet ikke fungerer som det skal. Sjekk ut de vanligste feilene.

• Hvis diodene lyser med en rød fargetone, er strømforsyningen for svak. Eller koblingene er brutt og de må loddes på nytt. Et annet alternativ er strømledninger som er for tynne.
• Når enheten er buggy eller arbeider med artefakter, er saken i strømforsyningen. Prøv å bytte ut ledningene med skjermede eller slå av Wi-Fi.
• Hvis pikslene ikke lyser i det hele tatt, er kretsen mest sannsynlig satt sammen feil. De vanligste feilene: bakken til båndet er ikke koblet til bakken til Arduino-kortet, DI-kontrollledningen går til slutten av båndet, og ikke til begynnelsen, strømledningene (5V og GND) er reversert. I alle disse tilfellene er det nok å gjenoppbygge kretsen.
• Men hvis du koblet til den sammensatte enheten uten motstand, brant den mest sannsynlig ut umiddelbart. Deretter må du bytte kontrollpanel.

Som du kan se, er det enkelt å lære Arduino. Og hvis du plutselig får problemer, så still spørsmål på forumene. De vil gjerne hjelpe deg (spesielt hvis du går under jentas kallenavn).