Έλεγχος συμβολοσειράς LED: 11 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:34

Αυτό το σεμινάριο καλύπτει το ξεκίνημα με τις χορδές φωτός LED. Αρχικά ξεκίνησα αναζητώντας έναν τρόπο να αντικαταστήσω μια τυπική χορδή λαμπτήρων πυρακτώσεως σε ένα χριστουγεννιάτικο δέντρο.

Για μένα, το ξεκίνημα απαιτούσε πολλούς ιστότοπους και βίντεο. Ας ελπίσουμε ότι αυτός ο οδηγός θα σας βοηθήσει να προχωρήσετε στα ενδιαφέροντα μέρη πιο γρήγορα.

Μόλις ξεκινήσετε με έναν ελεγκτή και μια μόνο συμβολοσειρά φωτός, μπορείτε να ακολουθήσετε πολλές οδηγίες. Αφού δημιουργήσετε το χειριστήριο, αυτός ο οδηγός θα σας βοηθήσει να μετακινηθείτε σε:

• Προγραμματισμός με πρόγραμμα επεξεργασίας Arduino
• Προσθήκη νέων εφέ και περισσότερων φώτων
• Έλεγχος της συμβολοσειράς LED από κινητή συσκευή ή αυτοματισμό σπιτιού
• Ενσωμάτωση σε μια μεγαλύτερη έκθεση φωτός

Βήμα 1: Συγκέντρωση υλικών

Απαιτούμενα μέρη:

Σετ φωτισμού LED (σύνδεσμος) Αυτό το κιτ περιλαμβάνει μια χορδή LED WS2811 (έκδοση 5V), τροφοδοτικό 3Α και έναν προκατασκευασμένο ελεγκτή. Υπάρχουν αρκετά εδώ που μπορείτε να βεβαιωθείτε ότι όλα λειτουργούν πριν ακολουθήσετε αυτόν τον οδηγό. Η έκδοση 5V επιλέχθηκε επειδή αυτή η τάση μπορεί επίσης να τροφοδοτήσει το Arduino

Wemos D1 mini controller (link) Αυτό επιλέχθηκε για μικρό μέγεθος, συνδεσιμότητα wifi και ευκολία καλωδίωσης. Επίσης, είχα ήδη ένα να πειραματιστώ

Υποδοχή τροφοδοσίας (σύνδεσμος) Απαιτείται για απευθείας σύνδεση της παροχής ρεύματος στο φωτεινό καλώδιο. Πολλά στο πακέτο, αλλά χρειάζεστε 1 αρσενικό συνδετήρα

Διακόπτης απτικού κουμπιού (σύνδεσμος) Μέγεθος: 6 x 6 x 5mm, 4 ακίδες. Πολλά στο πακέτο, αλλά χρειάζεστε μόνο ένα

Πρόσθετα φώτα (σύνδεσμος) Όπως απαιτείται. Βεβαιωθείτε ότι αγοράζετε την έκδοση 5V. Δείτε τις παρακάτω οδηγίες εάν θέλετε να τροφοδοτήσετε πολλές συμβολοσειρές

Βήμα 2: Συναρμολόγηση του ελεγκτή

Για να ξεκινήσετε, χρειάζεστε την πλεξίδα 3 συρμάτων που συνοδεύει τη φωτεινή χορδή LED. Μπορείτε να βρείτε τα σωστά καλώδια βλέποντας πώς συνδέεται ο σύνδεσμος στη συμβολοσειρά. Το σύρμα με τις παύλες είναι αρνητικό, το μέσο είναι η γραμμή δεδομένων και το υπόλοιπο εξωτερικό καλώδιο είναι θετικό.

Για να συνδέσετε τον ελεγκτή D1, πραγματοποιήστε τις ακόλουθες συνδέσεις συγκόλλησης:

• Συγκόλληση θετική (πιθανώς κόκκινη) στην ακίδα 5V
• Αρνητική συγκόλληση (πιθανώς λευκή) στην καρφίτσα GND
• Δεδομένα συγκόλλησης (πιθανώς πράσινο) σε D2.
• Χρησιμοποιήστε ζεστή κόλλα στα καλώδια και τον πίνακα (για να το κάνετε πιο ανθεκτικό)

Για να συνδέσετε το διακόπτη, συγκολλήστε:

• Μία πλευρά στην ακίδα 3.3V
• Η μία πλευρά του πείρου D7
• Συγκολλήστε το D7 απευθείας στο D8 (π.χ. γεφυρώστε τις ακίδες)
• Κόψτε τις υπόλοιπες αχρησιμοποίητες καρφίτσες

Ο διακόπτης είναι συνδεδεμένος στα 3,3V και D7, καθώς ταιριάζει καλά απευθείας στην πλακέτα. Ωστόσο, το D7 επιπλέει στο D1 mini και έτσι δεν μπορεί να ανιχνεύσει αλλαγές κατάστασης από μόνο του. Για να λειτουργήσει, κολλήστε D7 σε D8 έτσι ώστε το D7 να τραβηχτεί ψηλά. Ο κωδικός στο συνημμένο σκίτσο Arduino δείχνει πώς να χρησιμοποιήσετε τον διακόπτη.

Βήμα 3: Συναρμολόγηση του Light String

Σε αυτό το βήμα, θα συνδέσουμε την ενέργεια απευθείας στη συμβολοσειρά με διαφορετικό τρόπο. Αυτό θα τροφοδοτήσει ταυτόχρονα τη συμβολοσειρά και τον ελεγκτή D1. Ένα άλλο πλεονέκτημα αυτής της προσέγγισης είναι ότι το D1 παραμένει σε λειτουργία όταν αποσυνδέεται από το USB.

Συνδέστε το βύσμα τροφοδοσίας στα χαλαρά καλώδια στο τέλος με το δοχείο πείρου. Παρακολουθήστε θετικά και αρνητικά (δείτε το Βήμα 2 για να βρείτε το καθένα).

Βήμα 4: Προγραμματισμός του ελεγκτή

Για να προετοιμάσετε το περιβάλλον σας στο Arduino, ακολουθήστε αυτές τις οδηγίες:

• https://www.instructables.com/id/Programming-the-WeMos-Using-Arduino-SoftwareIDE/
• Ακολουθήστε αυτόν τον οδηγό για να εγκαταστήσετε τη βιβλιοθήκη FastLED

Για να ξεκινήσετε, χρησιμοποιήστε το συνημμένο πρόγραμμα INO.

Αυτός ο κώδικας κάνει τα εξής:

• Χρησιμοποιεί βιβλιοθήκη FastLED για να ζωντανέψει τη συμβολοσειρά LED
• Δείχνει διαφορετικά εφέ φωτισμού
• Χρησιμοποιεί το πάτημα κουμπιού για να αλλάξει εφέ
• Διατηρεί τη φωτεινότητα στο 50%, η οποία είναι αρκετά φωτεινή και μειώνει την τρέχουσα κλήρωση.
• Ορίζει τη θερμοκρασία χρώματος για τον τύπο συμβολοσειράς που χρησιμοποιούμε.
• Περιορίζει τις λυχνίες LED στα 50, τα οποία πρέπει να αλλάξουν κατά την προσθήκη πρόσθετων συμβολοσειρών

Σημειώστε ότι το λευκό παράγεται ενεργοποιώντας το κόκκινο, το πράσινο και το μπλε σε ίσες ποσότητες στη συμβολοσειρά. Αυτό κάνει το λευκό να φαίνεται διαφορετικό από τα λευκά κορδόνια LED που πωλούνται για χριστουγεννιάτικα δέντρα. Μπορούμε να το εκμεταλλευτούμε για να ορίσουμε το τυπικό χρώμα σε κάτι πιο φυσικό και μοιάζει με λαμπτήρες πυρακτώσεως. Διαπίστωσα ότι το "CRGB:: Khaki" δίνει ένα πιο φυσικό χρώμα.

• Βιβλιοθήκη κινουμένων σχεδίων FastLED
• Απλό παράδειγμα στη διεύθυνση

Βήμα 5: Βάλτε τα όλα μαζί

Για να ξεκινήσετε τη χρήση του νέου ελεγκτή, ακολουθήστε τα εξής βήματα:

• Ανοίξτε το σκίτσο του Arduino
• Χρησιμοποιήστε το IDE για να το φορτώσετε στο Wemos D1 mini

Για να επιβεβαιώσετε ότι λειτουργεί:

• Ελέγξτε ότι οι λυχνίες LED στον πίνακα D1 ανάβουν
• Δείτε τη χορδή να ανάβει λευκή

Μπορείτε να κυκλώσετε τα εφέ κάνοντας κλικ στο κουμπί που συγκολλήθηκε στο D1 mini.

Βήμα 6: Πρόσθετα εφέ φωτισμού

Αυτό είναι ένα μεγάλο σύνολο παραδειγμάτων στη χρήση της βιβλιοθήκης FastLED.

https://www.tweaking4all.com/hardware/arduino/adruino-led-strip-effects/

Προσαρμόστε αυτά τα εφέ στο σκίτσο του Arduino.

Το Sparkle είναι διασκεδαστικό αποτέλεσμα. Για αυτό, αλλάξτε τον κωδικό για να ρυθμίσετε την επιλεγμένη λυχνία LED να γίνεται μαύρη και όχι έντονη άσπρη.

// τροποποιήστε: //#define MAX_SEQUENCE 4 // // προσθέστε αυτές τις γραμμές στην εντολή switch: // case 4: // SnowSparkle2 (CRGB:: Khaki, CRGB:: Black, 20, random (100, 1000)); // Διακοπή; // προσθέστε αυτές τις γραμμές στο τέλος του αρχείου: void SnowSparkle2 (int val, int val2, int SparkleDelay, int SpeedDelay) {setAll2 (val); int Pixel = τυχαίο (NUM_LEDS); leds [Pixel] = val2; FastLED.show (); FastLED.delay (SparkleDelay); leds [Pixel] = val? FastLED.show (); FastLED.delay (SpeedDelay); }

Βήμα 7: Επέκταση του Light String

Οι χορδές μπορούν να επεκταθούν χρησιμοποιώντας τα προσαρτημένα βύσματα. Ωστόσο, η τάση θα πέσει μετά από περίπου 2 χορδές. Αυτό μπορεί να διορθωθεί τρέχοντας καλώδια 5V παράλληλα με τη χορδή φωτός LED. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τα χαλαρά καλώδια για να το πετύχετε-δώστε προσοχή στη θετική/αρνητική πολικότητα.

Παράδειγμα καλωδίωσης συμβολοσειράς σε αυτήν τη σελίδα:

https://www.billporter.info/2017/01/07/the-engineers-guide-to-diy-computer-controlled-holiday-lights/

Καλή εξήγηση της καλωδίωσης και της πτώσης τάσης σε:

https://www.instructables.com/id/Arduino-Controlled-Positional-RGB-LED-Christmas-Tr/

Αυτό το Instructable περιλαμβάνει επίσης μια καλή συμβουλή για το τύλιγμα των LED σε ηλεκτρική ταινία. Το Scotch Super 88 (πλάτος 3/4 ) λειτουργεί καλά.

Επιπλέον, το MAX_LED στο σκίτσο του Arduino πρέπει να αλλάξει όταν προσθέτετε περισσότερα LED.

Βήμα 8: Τηλεχειριστήριο

Για να ελέγξετε τη συμβολοσειρά από απόσταση, χρησιμοποιήστε το Blynk. Αναφορά στο:

https://www.blynk.cc/getting-started/

Προσθέστε τον απαιτούμενο κωδικό Blynk στο σκίτσο του Arduino. Μπορείτε να διαμορφώσετε την εφαρμογή Blynk σε:

• Αλλαγή εφέ
• Χρησιμοποιήστε τη ζέβρα RGB για να αλλάξετε χρώμα
• Ελέγξτε τη φωτεινότητα

Δείτε το συνημμένο σκίτσο του Arduino για αλλαγές που περιλαμβάνουν το Blynk. Βήματα:

1. Προσθέστε βιβλιοθήκες Blynk στο Arduino
2. Εγγραφείτε στο λογαριασμό Blynk
3. Λήψη εφαρμογής στο τηλέφωνο
4. Δημιουργία νέου έργου. Αυτό θα δημιουργήσει έναν κωδικό εξουσιοδότησης για αυτό το έργο.
5. Τροποποιήστε το συνημμένο σκίτσο για να συμπεριλάβετε τον κωδικό author, το όνομα wifi και τον κωδικό πρόσβασης wifi
6. Χρησιμοποιήστε τον επεξεργαστή Arduino για φόρτωση στο D1 mini.

Βήμα 9: Σύνδεση με οικιακό αυτοματισμό

Μπορείτε να ελέγξετε τη συμβολοσειρά προσθέτοντας ένα πρόγραμμα -πελάτη MQTT στο σκίτσο του Arduino. Εγκαταστήστε έναν μεσίτη MQTT στον αυτοματισμό του σπιτιού σας (π.χ. OpenHAB ή Home Assistant).

Περισσότερες πληροφορίες στο:

https://www.baldengineer.com/mqtt-tutorial.html

Βήμα 10: Κάνοντας ένα Light Show

Έμπνευση στο

Θέση Pixel στο XLights

Επεξήγηση του πρωτοκόλλου DMX

Βιβλιοθήκη Artnet

Επεξήγηση του τι πραγματικά συμβαίνει

Βήμα 11: Κάντε περισσότερα

Φτιάξτε μόνοι σας Χριστούγεννα

Πλήρες εγχειρίδιο με πλήρεις εξηγήσεις