Controlul benzii LED adresabile prin Arduino

Banda LED adresabilă și Arduino vor ajuta la decorarea interiorului casei, la crearea unei atmosfere speciale și la crearea unui ticker pe vitrina magazinului. Din articol veți afla despre conectarea și gestionarea benzii, despre cum se face verificarea și clipirea benzii, ce efecte se obțin.

În banda LED adresabilă Arduino, luminozitatea și modul de funcționare al fiecărei diode sunt setate separat.

Astfel de dispozitive au multe avantaje.

• Ele pot fi folosite pentru iluminat inteligent. Nu va fi dificil să asamblați o lumină de fundal dinamică, o linie târâtoare sau să faceți lumina să se aprindă la program. Conectați module suplimentare, de exemplu, un senzor de mișcare, iar când intri în cameră, lumina va începe. Și, de asemenea, munca lor poate fi controlată de la distanță de la telecomandă și smartphone.
• Ușor de personalizat. Puteți scrie singur programe pentru lucru sau puteți utiliza șabloane gata făcute.
• Benzile LED sunt fiabile și durabile. Nu se încălzesc și nu necesită costuri mari de energie.
• Accesibilitatea este un alt plus. Benzile cu diode sunt larg răspândite pe piață, nu va fi dificil să o alegeți pe cea potrivită. Cele mai bugetare costă 200 de ruble. pe metru, mai luminos - de la 500 de ruble.

Dar există și dezavantaje.

• Este necesară o sursă de alimentare separată de 5 sau 12 V. Unitatea Arduino poate furniza doar 800 mA de curent, ceea ce este suficient doar pentru 13 pixeli (un pixel consumă 40-60 mA).
• Îmbinările sunt exigente în ceea ce privește calitatea lipiturii.

Dacă știți să lipiți bine, atunci nu va fi dificil să asamblați circuitul. Și dacă nu știi cum, atunci este timpul să înveți. Așa că nu ezitați să începeți să alegeți echipamente de iluminat.

Vă rugăm să rețineți câteva puncte înainte de a cumpăra.

• Numărul de pixeli pe metru. Pot fi 30, 60, 74, 96, 100 și 144. Cu cât sunt mai multe, cu atât imaginea este mai bogată, dar cu atât banda este mai scumpă. Și cu cât consumă mai multă energie (adaptor de alimentare mai puternic și mai scump).

• Gradul de securitate. Pentru iluminatul interior, IP30 este suficient (protecție împotriva prafului). Pentru conditii umede, diodele trebuie acoperite cu silicon iar gradul de protectie este IP65. Și dacă banda este pe stradă, atunci protecția ar trebui să fie cea mai mare - IP67 (dispozitivul este complet ascuns într-o cutie de silicon).

• Stratul de bază afectează experiența estetică. Vine în negru (PCB negru) și alb (PCB alb).

• Există opțiuni „economice” pentru benzile LED. Sunt marcate cu literele ECO. Aceste modele nu sunt la fel de strălucitoare ca cele obișnuite și sunt de calitate inferioară. Dar sunt mai ieftine.

Acum că l-ați găsit pe cel ideal, treceți la asamblare.

Pentru conectare este necesar un adaptor de alimentare. Calculați-i puterea. Pentru a face acest lucru, înmulțiți consumul de curent al unui pixel (de obicei 60 mA) cu numărul de pixeli dintr-un metru de bandă și cu lungimea acestuia. Înmulțiți rezultatul cu tensiunea de funcționare (aceste date sunt indicate în marcaj). Nu uitați de factorul de siguranță.

Atunci puterea adaptorului ar trebui să fie:

(60 mA / 1000) (curent în A) * 60 pixeli / metru * 1,5 metri * 5 V (tensiune) * 1,3 (stoc) = 35,1 W. Rotunjiți la cea mai apropiată mai mare - 40 de wați. O astfel de sursă de alimentare este necesară dacă banda strălucește cu lumină albă. Dacă nu, puterea adaptorului poate fi redusă de 1,5-2 ori.

Pe lângă sursa de alimentare, veți avea nevoie de o placă Arduino Uno și fire de conectare cu o secțiune transversală de cel puțin 1,5 mm².Și, de asemenea, rezistențe cu o rezistență de 10 kOhm și condensatoare cu o capacitate de 470 μF (mai mult este posibil).

Când totul este gata, treci la treabă.

• Găsiți începutul și sfârșitul casetei. Comenzile se deplasează secvenţial de la un pixel la altul, iar direcţia de mişcare a acestora este indicată de săgeţi. Dacă nu există săgeți, atunci contactul de control este indicat la început cu literele DI (intrare digitală), iar la sfârșit - DO (ieșire digitală). Contactul DO este folosit pentru a conecta benzi suplimentare.
• Lipiți o rezistență de siguranță de 200-500 ohmi. Dacă sursa de alimentare se defectează brusc, curentul nu va trece prin conectorul USB și nu îl va arde.
• Asamblați diagrama. Dacă dispozitivul este controlat de la un computer, circuitul ar trebui să fie așa.

Pentru operare autonomă sau control de la senzori, aveți nevoie de unul.

Purtați mănuși de cauciuc și înclinați periodic fierul de lipit pe pământ (cel puțin pe conductele de încălzire cu abur).

• Dacă distanța dintre banda de diodă și placa Arduino este mai mare de 15 cm, atunci răsuciți firele DI de control și GND de masă într-o coadă. Atunci nu vor exista pickup-uri.
• În modul intermitent, există interferențe pe linia de alimentare. Acest lucru duce la o performanță instabilă. Pentru a netezi zgomotul, un condensator cu o capacitate de 470 μF și o tensiune de 6,3 V.
• Pentru ca acesta să pornească fără probleme, circuitul este asamblat pe o placă pentru asamblarea circuitelor pe microcontrolere. Trebuie să aibă 3 nivele logice de MOSFET-uri N-canal.

Așa arată în realitate.

• Dacă banda este lungă, va apărea pierderea de tensiune în ea. Prin urmare, cei mai exteriori pixeli vor străluci slab. Pentru a evita acest lucru, furnizați energie la îmbinările a 2 benzi de diode sau prin fiecare metru de lungime totală.

Rămâne doar să verificăm circuitul. Pentru a face acest lucru, scrieți cel mai simplu program.

• Conectați placa la computer și deschideți Arduino IDE.
• Descărcați o bibliotecă sau un șablon. Cele mai cunoscute biblioteci sunt FastLED și Adafruit NeoPixel.

1. FastLED este foarte versatil și acceptă toate versiunile Arduino. De aici și dezavantajul - ocupă multă memorie, iar majoritatea caracteristicilor nu sunt utile.
2. Adafruit NeoPixel este proiectat pentru NeoPixel Rings, dar va funcționa cu orice bandă LED. Are mai puține efecte și viteză mai mică, dar memoria Arduino este mai liberă. Aceasta înseamnă că mai multe moduri de operare pot fi încărcate pe placă.

Acum puteți implementa toate proiectele dvs.

Dacă nu faceți acest lucru, atunci când aprindeți dispozitivul, întregul curent de alimentare va merge la placă. Placa sau portul USB se vor arde.

Dar se întâmplă ca banda de adresă să nu funcționeze corect. Consultați cele mai frecvente greșeli.

• Dacă diodele sunt aprinse cu o nuanță roșie, atunci sursa de alimentare este prea slabă. Sau conexiunile sunt rupte și trebuie lipite din nou. O altă opțiune sunt firele de alimentare care sunt prea subțiri.
• Când dispozitivul are probleme sau funcționează cu artefacte, atunci problema se află în sursa de alimentare. Încercați să înlocuiți firele cu unele ecranate sau să dezactivați Wi-Fi.
• Dacă pixelii nu strălucesc deloc, atunci cel mai probabil circuitul este asamblat incorect. Cele mai frecvente greșeli: pământul benzii nu este conectat la pământul plăcii Arduino, firul de control DI merge la capătul benzii și nu la început, firele de alimentare (5V și GND) sunt inversate. În toate aceste cazuri, este suficient să reconstruiți circuitul.
• Dar dacă ați conectat dispozitivul asamblat fără rezistor, atunci, cel mai probabil, s-a ars imediat. Apoi trebuie să schimbați placa de control.

După cum puteți vedea, învățarea Arduino este ușoară. Și dacă brusc ai probleme, atunci pune întrebări pe forumuri. Vor fi bucuroși să te ajute (mai ales dacă treci sub porecla fetei).