RGB LED kontrolieris: 5 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:57

10 dienas pirms Ziemassvētkiem man vēl bija vajadzīga dāvana savam vīram, kurš dzīvo Amazones laikmetā, un tas nozīmē, ka iegādāties kaut ko no plaukta nebija risinājums.

Viņam vajadzēja gaismu savam birojam, un viņam patīk ik pa laikam kaut ko mainīt. Viņa rakstāmgalds ir ērti novietots arī pie palodzes. Tāpēc man uzreiz ienāca prātā kontrolējams RGB apgaismojums. Tam bija jābūt pietiekami gaišam, lai apgaismotu viņa galdu, un viņam bija jākontrolē krāsa.

Es prezentēju RGB LED kontrolieri.

(Skatīt video zemāk)

1. darbība. Daļas:

Es izmantoju šādas daļas:

1x Sparkfun Pro Micro 5V/16MHz (https://www.sparkfun.com/products/12640) Es vispirms uzmeklēju Arduinos, bet, protams, tieši pirms Ziemassvētkiem viss tika izpārdots. Sparkfun izrādījās tikpat labs, un viņu tīmekļa vietnē sniegtie norādījumi ļoti vienkāršo Arduino programmēšanas programmatūras lietošanu. Lai tas ietilptu Protoboard, man bija jāievieto tapas Pin caurumos. Vislabāk tas darbojās, lai tos pielodētu, kamēr tie bija pievienoti ProtoBoard ar mikro kontrolieri.

2x 1m 60LED/m noslēgtas RGB LED sloksnes (https://www.sparkfun.com/products/12023)

1x Protoboard (https://www.sparkfun.com/products/9567). Divu dienu dēļ man bija jāpārbauda, jāatjauno un jāsamontē viss, ko izmantoju Protoboard. Tas pietiekami stingri turas pie vadiem, un es varu viegli pārvietot savienojumus. Arī 2-3A strāva divām manis izmantotajām LED sloksnēm nav pārāk augsta.

3x jaudas MOSFET (https://www.digikey.com/products/en?keywords=IRF84…. Viņiem bija jāspēj izturēt diezgan daudz strāvas, un tie var darīt tieši to, ja ir vairāk nekā 3A/vienība 12 V D/ S un 5V komutācijas spriegums. Es zinu, ka tie ir pārmērīgi, bet es gribēju to spēlēt droši.

3x 100 mm slīdnis Potenciometri 10k (https://www.digikey.com/products/en?keywords=987-1…. Es zinu, ka es būtu varējis izmantot parastos potenciometrus, taču lielie slīdņi ir daudz apmierinošāki lietošanai.

1x slēdzis (https://www.digikey.com/product-detail/en/zf-elect…) Lai visu ieslēgtu un izslēgtu.

1x 12V 3A barošanas avots (https://www.amazon.com/ANVISION-2-Pack-Adapter-5-5 … Piegāde man šķita pietiekama.

1x mucas uztvērējs (https://www.digikey.com/products/en?keywords=%09EJ … Tātad, mēs varam pievienot strāvas padevi kontrolierim, kas mums ir vajadzīgs šis mazais puisis. Es gribētu savienot lietas, kas nāk no ārpuses, jo es uzskatu, ka ierīces, uz kurām karājas virkne vadu, nav ļoti ērtas.

2x CPC savienotāju pāri Šasijas stiprinājumi (https://www.mouser.com/productdetail/te-connectivi… LED savienotāji (https://www.mouser.com/productdetail/te-connectivi…)

Citas lietas: daži 20-24AWG vadi dažādās krāsās, neliels regulārs potenciometrs, kas man bija atvilktnē spilgtuma kontrolei, pārtraukšanas poga, 4x 5kOhm rezistori un 3x 5V gaismas diodes ar integrētiem rezistoriem.

2. darbība: drukātās detaļas

Korpusam es to izstrādāju Fusion 360.

Man vajadzēja galveno korpusu visai elektronikai un dažas pogas potenciometriem. Tā kā es vēl nezināju, kur šī lieta tiks uzstādīta, var būt pieejamas tikai divas puses.

Augšpusē ir 1/4 collu caurumi gaismas diodēm, pogai Pārtraukt un spilgtuma kontroles potenciometram (kopā 5). Kreisajā pusē man ir liels slēdža izgriezums, mazs izgriezums mikro USB kabelim, tāpēc Arduino var pārprogrammēt, neņemot līdzi kontrollera daļu, 2 caurumus sieviešu 4Pin CPC tvertnes savienotājiem un 8 mm caurumu mucas ligzdai.

Priekšpusē ir tikai 3 spraugas potenciometra rokturiem un caurumi 4–40 skrūvēm.

Izdrukāju pogas uz plosta un grupā, kas vienmēr noved pie labākiem rezultātiem FDM printeros maziem priekšmetiem. Korpuss, ko es drukāju uz aizmugurējā paneļa, nodrošināja minimālu atbalstu.

Pamatplate ieskrūvē korpusā. Man nebija skrūvju ar plakanu galvu, tāpēc man bija jāpielīmē filca kvadrāti pie korpusa apakšas, lai tas neatstātos uz šīm skrūvēm un nesaskrāpētu galdu.

3. darbība: elektroinstalācija

Vispirms es lodēju garus vadus uz visām nepieciešamajām detaļām (potenciometri, mucas ligzda, pogas, slēdži utt.), Tāpēc man tas nebija jādara korpusā. Tad es saliku elektroniku uz stenda, lai pārbaudītu dažādas funkcijas un novērstu programmatūras vai elektroinstalācijas kļūdas. Es atklāju, ka MOSFET vārtu pievienošana Arduino 8Bit PWM noved pie krāsu izmaiņu pastiprināšanas un vienmērīgas darbības. Izmantojot 10 (Pins 5, 6) un 16 bit (Pin 9) PWM, tas noved pie izbalēšanas, kas ir tik gluda kā sviests (tomēr es joprojām rakstu tikai 8 bitus PWM tapām).

(Kas ir ar ko saistīts, skatiet elektroinstalācijas shēmu)

4. solis: salikšana

Pēc elektroinstalācijas pārbaudes es samontēju visu korpusa iekšpusē. Tas, ka pēc iespējas vairāk lodēju ārpus korpusa, ļoti palīdzēja, kā arī savienotāju iepriekšēja salikšana.

Es atklāju, ka knaibles ir ļoti noderīgas, lai vadus ievietotu pareizajos caurumos Protoboard. Es sagriezu vadus garumā tieši pirms to pievienošanas, tāpēc viss ir tik tīrs, cik vien iespējams.

Visbeidzot, es pieskrūvēju pamatnes plāksni un piestiprināju pie tās dažus filca gabalus, tāpēc tā lieliski balstās uz galda.

5. solis: programmēšana

Sparkfun tiek ieprogrammēts, izmantojot Arduino programmatūru (Instrukcijas skatiet vietnē

Programmā ir iekļauta EEPROM bibliotēka, lai saglabātu pēdējo darbības režīmu, tāpēc kontrolieris nezaudē stāvokli, kādā tas atrodas, pārslēdzot strāvas padevi uz to.

Augšpusē esošais papildu potenciometrs regulē spilgtumu visos režīmos, neietekmējot parādīto krāsu.

Ir 3 režīmi, līdz ar to 3 statusa gaismas diodes augšpusē.

1. režīms: RGB režīms (deg tikai 1 statusa gaismas diode) 3 potenciometri individuāli kontrolē sarkanās, zaļās un zilās krāsas spilgtumu. Tiek parādīta vienmērīga krāsa.

2. režīms: RGB izbalēšanas režīms (2 statusa gaismas diodes deg) Šajā režīmā visas trīs krāsas atrodas pulkstenī (piemēram, sarkans uz 12, zaļš uz 4 un zils uz 8). Pulksteņa rādītājs griežas pulksteņrādītāja virzienā un tiek parādīts visu trīs krāsu sajaukums atkarībā no tā stāvokļa. Pirmais potenciometrs kontrolē izbalēšanas ātrumu (rokas ātrums). Otrais potenciometrs nosaka, kura krāsa ir pulksten 12. (Pagriež pulksteni) Trešais potenciometrs nosaka, cik tālu pulksteņa rādītājs griežas, pirms tas atgriežas. Šis režīms ļauj izbalināt starp divām pulksteņa krāsām.

3. režīms: RGB izkliede (visas 3 statusa gaismas diodes ir ieslēgtas) Šajā režīmā katrai krāsai ir savs pulkstenis, un katrs potenciometrs kontrolē viena roktura ātrumu. Potenciometrs 1 vada sarkanu, potenciometrs 2 - zaļo un potenciometrs 3 - zilo. Tādā veidā šķietami nejaušs krāsu raksts tiek parādīts, ņemot vērā ilgu laiku pirms tā atkārtošanās. (Mans mīļākais režīms)