Bez lodēšanas Fireflies / Lightning Bugs: 4 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:54

Es gribēju Helovīnam savā pagalmā pievienot LED ugunsgrēkus (zibens bugs, kur es uzaugu), un nolēmu izgatavot dažus ar LED pavedieniem un Arduino. Ir daudz šādu projektu, taču lielākajai daļai ir nepieciešama lodēšana un shēma. Tie ir lieliski, bet es nolēmu noskaidrot, vai to visu var izdarīt bez lodēšanas, lai padarītu tos ļoti vienkāršus.

Es arī uzrakstīju kodu, lai viegli pārvaldītu jebkuru ugunskura skaitu, kas var reāli mirgot.

Pamata pieeja ir izmantot WS2811 LED pavedienus, jo tie jau ir ūdensizturīgi. Tie ir populāri svētku apgaismojumam, un WS2811 mikroshēmas un 5050 LED kombinācija tajos būtībā ir gabarītāka WS2812b versija jeb "Neopikseli" Adafruit valodā. Otra to priekšrocība ir tāda, ka jebkuram gaismas diožu skaitam ir nepieciešama tikai viena datu līnija.

To barošana ir ļoti vienkārša - mini USB vads jebkuram USB barošanas blokam vai akumulatoram. Tie neizmanto daudz enerģijas un var kalpot ilgu laiku, izmantojot USB akumulatoru.

1. darbība: detaļas

Daļu saraksts ir apzināti vienkāršs:

- Arduino. Es izmantoju Arduino Nano, jo tie ir lētāki un mazāki. Viņiem ir gandrīz tādas pašas specifikācijas kā Arduino Uno. Iepriekš redzamajā saitē esošās tapas ir pielodētas, un tām ir mikro USB vadi. Jums būs nepieciešams mini USB kabelis, un dažiem ir iepriekš pievienotais Nanos.

- Arduino Nano termināļa vairogs. Tas ir triks bez lodēšanas - vadu piestiprināšanai varat izmantot skrūvgriezi. Ja tā vietā vēlaties lodēt trīs vadus, varat to izlaist un pasūtīt Arduino Nano plāksnes ar piespraustām tapām, lai jūs varētu lodēt tieši pie Nano plāksnes.

- gaismas diodes. Es izmantoju WS2811 pavedienus, kas ir ieprogrammēti tāpat kā WS2812b LED sloksnes. Tie ir ūdensizturīgi, un man bija daži ar melniem vadiem, lai tie būtu mazāk redzami augos. Tie ir aprīkoti arī ar zaļiem vadiem. Katrā pavedienā tiem ir 50 gaismas diodes, un tiem ir savienotāji, lai jūs varētu tos saķēdēt. Es izmantoju 100–200 gaismas diodes, tātad 2–4 no šiem pavedieniem. Vienkāršības labad es tos baroju no Arduino 5v regulatora.

- Akumulators. Es baroju raktuvi ar jebkuru USB akumulatoru, bet to var pievienot arī jebkuram USB avotam. - Pamata akumulators - Lielāks akumulators - Milzīgs akumulators - iespējams, pārspīlēts. Pēdējie divi ir lieliski piemēroti robotiem un LED apgaismojumam, jo tiem ir gan 5v, gan 12v izejas.

- JST savienotājs - tiem ir LED šķiedras, taču katram gadījumam tie ir vajadzīgi.

2. solis: montāža

Montāža ir ļoti vienkārša.

Pievienojiet Arduino Nano termināļa vairogam. Pārliecinieties, ka tapas ir pareizas, pamatojoties uz etiķetēm - to var pievienot atpakaļ.

Izmantojiet rezerves JST savienotāju, kas tiek piegādāts kopā ar gaismas diodēm. Savienojiet 5v un Gnd ar šīm Arduino tapām. Pievienojiet datu līniju 6. tapai (ja vēlaties, kodu var mainīt).

Gaismas diodes ir aprīkotas ar strāvas vadiem, kas ir noņemti un konservēti. Tie var izraisīt akumulatora darbības pārtraukumu, tāpēc nogrieziet tos vai uzlīmējiet ar lenti (vai izmantojiet termiski saraušanās caurules, ja tādas ir). Es nogriezu konservētos galus un nogriezu vienu īsāku par otru, lai tie nesaskartos.

Tagad jūs varat pievienot pavedienu Arduino.

Tieši tā!

Gaismas diožu skaits un jauda

Katra no 5050 gaismas diodēm var izmantot 60 mA, kad tā ir pilnībā ieslēgta. Tā kā ir trīs gaismas diodes (sarkana/zaļa/zila), un katrai no tām var būt vērtība 0-256 (kodā), pilnībā ieslēgta būtu 256 + 256 + 256 = 768 sarkanās, zaļās un zilās krāsas intensitātei. Savā kodā es izmantoju 50 sarkanā krāsā, 50 zaļā krāsā un 0 zilā krāsā, tāpēc katrs gaismas diode patērē aptuveni 60 mA * 100/768 = 7,8125 mA uz LED, kad tie ir ieslēgti.

Galvenais ir tas, cik gaismas diodes būtu ieslēgtas vienlaikus. Mans kods pašlaik tikai ieslēdz tos ar ļoti zemu nejaušības koeficientu - 5/10 000. Praksē es vienlaikus esmu redzējis tikai dažus, bet teorētiski tie varētu turpināties uzreiz. Es varētu pievienot kodu, lai vienlaikus ierobežotu numuru, taču izredzes ir ļoti mazas. Ieslēgtais skaits daļēji ir atkarīgs no gaismas diodes skaita, un koeficienti tiek aprēķināti katrai gaismas diodei, tāpēc, pievienojot gaismas diodes, iedegas vairāk gaismas diodes.

Arduino 5v regulators var iegūt aptuveni 500 mA, un daži tiek izmantoti pašam Arduino, tāpēc, iespējams, ir pieejams aptuveni 450 mA. Pie 7,8 mA uz LED, kas vienlaikus ļauj ieslēgt aptuveni 57 gaismas diodes, un pat tad, kad gaismas diode ir ieslēgta, tā lielākoties izbalē uz augšu vai uz leju, izmantojot vēl mazāk enerģijas. Tātad praktiski Arduino USB strāvas adapteris ir piemērots daudzām gaismas diodēm.

Gaismas diodes un Arduino atmiņa

Apkopojot programmu ar 100 gaismas diodēm, Arduino IDE ziņoja, ka tika izmantots 21% DRAM (galvenokārt LED statusa masīvam), 300 gaismas diodēm - 60%. Tātad, daži pavedieni ir labi. Ja jums ir nepieciešams daudz vairāk gaismas diodes, jūs varētu vienkārši saglabāt to gaismas diožu sarakstu, kuras faktiski ir ieslēgtas - tas būtu daudz efektīvāk, taču, ņemot vērā tik daudzus virzienus, jūs saskarsities arī ar strāvas problēmām - sprieguma kritumu, un būtu vajadzīgas tādas metodes kā jaudas iesmidzināšana. Esmu to izmantojis citos Instructables, taču tas nav pieejams šajā ātrajā projektā. Pie 100-200 gaismas diodēm ir daudz DRAM un jaudas.

3. solis: ieprogrammējiet Arduino

Pievienotā skice mirgos gaismas diodes kā ugunskurs. Kods ir nedaudz komentēts, bet galvenais ir iestatīt gaismas diožu skaitu uz to, cik daudz jūs izmantojat.

4. solis: atrašanās vieta, jauda, laika apstākļu izolācija

Šo projektu darbina Arduino USB ports, tāpēc var izmantot jebkuru USB barošanas avotu. Pastāvīgākam displejam varat izmantot USB sienas adapteri.

Ja projekts kādu laiku atradīsies ārpus telpām, tam jābūt hidroizolētam. Ūdensnecaurlaidīga elektronikas kaste vai pat pārtikas trauks ir labi.