Styr den adresserbara LED-remsan via Arduino

Den adresserbara LED-remsan och Arduino kommer att hjälpa till att dekorera husets inre, skapa en speciell atmosfär och göra en ticker i skyltfönstret. Från artikeln kommer du att lära dig om att ansluta och hantera bandet, om hur kontrollen och blinkningen av bandet görs, vilka effekter som uppnås.

I den adresserbara LED-remsan från Arduino ställs ljusstyrkan och driftläget för varje diod in separat.

Sådana anordningar har många fördelar.

• De kan användas för smart belysning. Det kommer inte att vara svårt att montera en dynamisk bakgrundsbelysning, en krypande linje eller få ljuset att tändas enligt schemat. Anslut ytterligare moduler, till exempel en rörelsesensor, och när du kommer in i rummet börjar ljuset. Och även deras arbete kan fjärrstyras från fjärrkontrollen och smartphonen.
• Lätt att anpassa. Du kan skriva program för arbete själv eller använda färdiga mallar.
• LED-remsor är pålitliga och hållbara. De värms inte upp och kräver inga höga energikostnader.
• Tillgänglighet är ett annat plus. Diodband är utbrett på marknaden, det kommer inte att vara svårt att välja rätt. De mest budgetmässiga kostar 200 rubel. per meter, ljusare - från 500 rubel.

Men det finns också nackdelar.

• Det behövs en separat strömförsörjning på 5 eller 12 V. Arduino-enheten kan bara ge 800 mA ström, vilket bara räcker till 13 pixlar (en pixel förbrukar 40-60 mA).
• Fogarna ställer krav på kvaliteten på lodet.

Om du vet hur man löder bra, kommer det inte att vara svårt att montera kretsen. Och om du inte vet hur, då är det dags att lära dig. Så börja gärna välja belysningsutrustning.

Observera några punkter innan du köper.

• Antalet pixlar per meter. Det kan finnas 30, 60, 74, 96, 100 och 144. Ju fler det är desto rikare är bilden, men desto dyrare är bandet. Och ju mer den förbrukar energi (kraftfullare och dyrare nätadapter).

• Graden av säkerhet. För inomhusbelysning räcker IP30 (dammskydd). Vid våta förhållanden måste dioderna täckas med silikon och skyddsgraden är IP65. Och om remsan är på gatan, bör skyddet vara det största - IP67 (enheten är helt dold i en silikonlåda).

• Underlaget påverkar den estetiska upplevelsen. Den kommer i svart (Svart PCB) och vit (Vit PCB).

• Det finns "ekonomiska" alternativ för LED-remsor. De är märkta med bokstäverna ECO. Dessa modeller är inte lika ljusa som de vanliga och är av sämre kvalitet. Men de är billigare.

Nu när du har hittat den perfekta, fortsätt till monteringen.

En strömadapter krävs för att ansluta. Beräkna dess kraft. För att göra detta, multiplicera strömförbrukningen för en pixel (vanligtvis 60 mA) med antalet pixlar på en meter band och med dess längd. Multiplicera resultatet med driftspänningen (dessa data anges i markeringen). Glöm inte säkerhetsfaktorn.

Då bör strömmen till adaptern vara:

(60 mA / 1000) (ström i A) * 60 pixlar / meter * 1,5 meter * 5 V (spänning) * 1,3 (lager) = 35,1 W. Avrunda uppåt till närmaste högre - 40 watt. En sådan strömförsörjning behövs om tejpen lyser med vitt ljus. Om inte kan adapterns effekt minskas med 1,5-2 gånger.

Utöver strömförsörjningen behöver du ett Arduino Uno-kort och anslutningskablar med ett tvärsnitt på minst 1,5 mm².Och även motstånd med ett motstånd på 10 kOhm och kondensatorer med en kapacitet på 470 μF (mer är möjligt).

När allt är klart, börja jobba.

• Hitta början och slutet av bandet. Kommandona flyttas sekventiellt från en pixel till en annan, och riktningen för deras rörelse indikeras med pilar. Om det inte finns några pilar, indikeras styrkontakten i början med bokstäverna DI (digital ingång) och i slutet - DO (digital utgång). DO-kontakten används för att ansluta ytterligare band.
• Löd ett 200-500 ohm säkerhetsmotstånd. Om strömförsörjningen plötsligt misslyckas, kommer strömmen inte att flyta genom USB-kontakten och kommer inte att bränna den.
• Sätt ihop diagrammet. Om enheten styrs från en dator bör kretsen vara så här.

För autonom drift eller styrning från sensorer behöver du en.

Bär gummihandskar och luta regelbundet lödkolven mot marken (åtminstone mot ångvärmerören).

• Om avståndet mellan diodremsan och Arduino-kortet är mer än 15 cm, vrid sedan kontroll DI och jordade GND-ledningar till en pigtail. Då blir det inga upphämtningar.
• I blinkande läge finns det störningar på kraftledningen. Detta leder till instabil prestanda. För att jämna ut bruset, en kondensator med en kapacitet på 470 μF och en spänning på 6,3 V.
• För att göra det smidigt att slå på, är kretsen monterad på en breadboard för montering av kretsar på mikrokontroller. Den måste ha 3 logiska nivåer av N-kanals MOSFET.

Så här ser det ut i verkligheten.

• Om bandet är långt, kommer spänningsbortfall att visas i det. Därför kommer de yttersta pixlarna att lysa svagt. För att undvika detta, mata ström till skarvarna på 2 diodremsor eller genom varje meter av total längd.

Det återstår bara att kontrollera kretsen. För att göra detta, skriv det enklaste programmet.

• Anslut kortet till din dator och öppna Arduino IDE.
• Ladda ner ett bibliotek eller en mall. De mest kända biblioteken är FastLED och Adafruit NeoPixel.

1. FastLED är mycket mångsidig och stöder alla Arduino-versioner. Därav nackdelen - det tar upp mycket minne, och de flesta funktionerna är inte användbara.
2. Adafruit NeoPixel är designad för NeoPixel-ringar, men fungerar med vilken LED-remsa som helst. Det har färre effekter och lägre hastighet, men Arduino-minnet är friare. Detta innebär att fler driftlägen kan laddas på kortet.

Nu kan du genomföra alla dina projekt.

Om du inte gör detta, när du blinkar enheten, kommer hela matningsströmmen att gå till kortet. Kortet eller USB-porten kommer att brinna ut.

Men det råkar vara så att adressbandet inte fungerar korrekt. Kolla in de vanligaste misstagen.

• Om dioderna lyser med en röd nyans är strömförsörjningen för svag. Eller så är anslutningarna brutna och de måste lödas om. Ett annat alternativ är strömkablar som är för tunna.
• När enheten är buggig eller arbetar med artefakter, ligger saken i strömförsörjningen. Prova att byta ut kablarna mot skärmade eller stänga av Wi-Fi.
• Om pixlarna inte lyser alls, är kretsen troligen felaktigt monterad. De vanligaste misstagen: bandets jord är inte ansluten till Arduino-kortets jord, DI-kontrollkabeln går till slutet av bandet, och inte till början, strömkablarna (5V och GND) är omvända. I alla dessa fall räcker det att bygga om kretsen.
• Men om du ansluter den monterade enheten utan ett motstånd, brändes den troligen ut omedelbart. Då måste du byta styrkort.

Som du kan se är det lätt att lära sig Arduino. Och om du plötsligt får problem, ställ då frågor på forumen. De hjälper dig gärna (speciellt om du går under flickans smeknamn).