Adresinės LED juostos valdymas per Arduino

Adresuojanti LED juostelė ir Arduino padės papuošti namų interjerą, sukurti ypatingą atmosferą, papuošti vitriną. Iš straipsnio sužinosite apie juostos prijungimą ir valdymą, apie tai, kaip atliekamas juostos patikrinimas ir mirksėjimas, kokie efektai pasiekiami.

Arduino adresuojamoje LED juostelėje kiekvieno diodo ryškumas ir veikimo režimas nustatomi atskirai.

Tokie įrenginiai turi daug privalumų.

• Jie gali būti naudojami sumaniam apšvietimui. Nebus sunku surinkti dinamišką foninį apšvietimą, šliaužiančią liniją ar priversti šviesą įsijungti pagal grafiką. Prijunkite papildomus modulius, pavyzdžiui, judesio jutiklį ir įėjus į patalpą užsidegs šviesa. Taip pat jų darbą galima valdyti nuotoliniu būdu iš nuotolinio valdymo pulto ir išmaniojo telefono.
• Lengva pritaikyti. Galite patys rašyti programas darbui arba naudoti paruoštus šablonus.
• LED juostos yra patikimos ir patvarios. Jie neįkaista ir nereikalauja didelių energijos sąnaudų.
• Prieinamumas yra dar vienas pliusas. Diodinės juostos yra plačiai paplitusios rinkoje, nebus sunku išsirinkti tinkamą. Biudžetiškiausi kainuoja 200 rublių. už metrą, šviesesnis - nuo 500 rublių.

Tačiau yra ir trūkumų.

• Reikalingas atskiras 5 arba 12 V maitinimo šaltinis.Arduino blokas gali tiekti tik 800 mA srovę, kurios užtenka tik 13 pikselių (vienas pikselis sunaudoja 40-60 mA).
• Jungtys reikalauja lydmetalio kokybės.

Jei žinote, kaip gerai lituoti, surinkti grandinę nebus sunku. O jei nežinai kaip, tai pats laikas mokytis. Taigi drąsiai pradėkite rinktis apšvietimo įrangą.

Prieš pirkdami atkreipkite dėmesį į keletą punktų.

• Pikselių skaičius metre. Gali būti 30, 60, 74, 96, 100 ir 144. Kuo jų daugiau, tuo vaizdas sodresnis, bet brangesnė juosta. Ir kuo daugiau sunaudoja energijos (galingesnis ir brangesnis maitinimo adapteris).

• Saugumo laipsnis. Vidaus apšvietimui pakanka IP30 (apsauga nuo dulkių). Esant drėgnoms sąlygoms, diodai turi būti padengti silikonu, o apsaugos laipsnis – IP65. Ir jei juostelė yra gatvėje, tada apsauga turėtų būti didžiausia - IP67 (prietaisas yra visiškai paslėptas silikono dėžutėje).

• Paklotas turi įtakos estetiniam potyriui. Yra juodos (juodos PCB) ir baltos (baltos PCB) spalvos.

• Yra „ekonominių“ LED juostų variantų. Jie pažymėti raidėmis ECO. Šie modeliai nėra tokie ryškūs kaip įprasti ir yra prastesnės kokybės. Bet jie pigesni.

Dabar, kai radote idealų, pereikite prie surinkimo.

Norint prisijungti, reikalingas maitinimo adapteris. Apskaičiuokite jo galią. Norėdami tai padaryti, padauginkite vieno pikselio suvartojimą (dažniausiai 60 mA) iš pikselių skaičiaus juostos metre ir iš jos ilgio. Gautą rezultatą padauginkite iš darbinės įtampos (šie duomenys nurodyti žymėjime). Nepamirškite saugumo faktoriaus.

Tada adapterio galia turėtų būti:

(60 mA / 1000) (srovė A) * 60 pikselių / metras * 1,5 metro * 5 V (įtampa) * 1,3 (atsargos) = 35,1 W. Suapvalinti iki artimiausio didesnio – 40 vatų. Tokio maitinimo šaltinio reikia, jei juosta šviečia balta šviesa. Jei ne, adapterio galią galima sumažinti 1,5-2 kartus.

Be maitinimo, jums reikės Arduino Uno plokštės ir jungiamųjų laidų, kurių skerspjūvis ne mažesnis kaip 1,5 mm².Taip pat rezistoriai, kurių varža yra 10 kOhm, ir kondensatoriai, kurių talpa 470 μF (galima ir daugiau).

Kai viskas bus paruošta, imkitės darbo.

• Raskite juostos pradžią ir pabaigą. Komandos nuosekliai juda iš vieno pikselio į kitą, o jų judėjimo kryptis nurodoma rodyklėmis. Jei rodyklių nėra, valdymo kontaktas pradžioje nurodomas raidėmis DI (skaitmeninis įėjimas), o pabaigoje - DO (skaitmeninis išėjimas). DO kontaktas naudojamas papildomoms juostoms prijungti.
• Lituokite 200-500 omų apsauginį rezistorių. Jei staiga sugenda maitinimas, srovė netekės per USB jungtį ir jos nesudegins.
• Surinkite diagramą. Jei įrenginys valdomas iš kompiuterio, grandinė turėtų būti tokia.

Norint autonomiškai valdyti ar valdyti iš jutiklių, jums reikia vieno.

Mūvėkite gumines pirštines ir periodiškai priremkite lituoklį į žemę (bent jau prie garo šildymo vamzdžių).

• Jei atstumas tarp diodo juostelės ir Arduino plokštės yra didesnis nei 15 cm, susukite valdymo DI ir įžeminimo GND laidus į košę. Tada paėmimo nebus.
• Mirksinčiu režimu yra trikdžių elektros linijoje. Tai veda prie nestabilaus veikimo. Trikdžiams išlyginti naudojamas 470 μF talpos ir 6,3 V įtampos kondensatorius.
• Kad ji sklandžiai įsijungtų, grandinė surenkama ant duonos plokštės, kad būtų galima surinkti grandines ant mikrovaldiklių. Jis turi turėti 3 loginius N kanalo MOSFET lygius.

Taip tai atrodo realybėje.

• Jei juosta ilga, joje atsiras įtampos praradimas. Todėl išoriniai pikseliai švies silpnai. Norėdami to išvengti, tiekkite maitinimą į 2 diodų juostų jungtis arba per kiekvieną viso ilgio metrą.

Belieka tik patikrinti grandinę. Norėdami tai padaryti, parašykite paprasčiausią programą.

• Prijunkite plokštę prie kompiuterio ir atidarykite Arduino IDE.
• Atsisiųskite biblioteką arba šabloną. Garsiausios bibliotekos yra „FastLED“ ir „Adafruit NeoPixel“.

1. FastLED yra labai universalus ir palaiko visas Arduino versijas. Iš čia ir trūkumas – užima daug atminties, o dauguma funkcijų nebus naudingos.
2. „Adafruit NeoPixel“ sukurtas „NeoPixel“ žiedams, tačiau veiks su bet kokia LED juostele. Jis turi mažiau efektų ir lėtesnį greitį, tačiau „Arduino“ atmintis yra laisvesnė. Tai reiškia, kad į plokštę galima įkelti daugiau darbo režimų.

Dabar galite įgyvendinti visus savo projektus.

Jei to nepadarysite, kai įjungsite įrenginį, visa maitinimo srovė pateks į plokštę. Plokštė arba USB prievadas sudegs.

Tačiau taip atsitinka, kad adreso juosta neveikia tinkamai. Peržiūrėkite dažniausiai daromas klaidas.

• Jei diodai šviečia raudonu atspalviu, maitinimas yra per silpnas. Arba nutrūko jungtys ir jas reikia perlituoti. Kitas variantas – per ploni maitinimo laidai.
• Kai įrenginys yra klaidingas arba veikia su artefaktais, problema yra maitinimo šaltinyje. Pabandykite pakeisti laidus ekranuotais arba išjungti „Wi-Fi“.
• Jei pikseliai visai nešviečia, greičiausiai grandinė surinkta neteisingai. Dažniausios klaidos: juostos įžeminimas nesujungtas su Arduino plokštės įžeminimu, DI valdymo laidas eina į juostos galą, o ne į pradžią, maitinimo laidai (5V ir GND) yra atvirkščiai. Visais šiais atvejais pakanka grandinę atstatyti.
• Bet jei prijungėte surinktą įrenginį be rezistoriaus, greičiausiai jis iškart sudegė. Tada reikia pakeisti valdymo plokštę.

Kaip matote, išmokti Arduino yra lengva. Ir jei staiga kyla problemų, užduokite klausimus forumuose. Jie mielai jums padės (ypač jei einate merginos slapyvardžiu).