Ελεγκτής LED RGB: 5 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:38

10 μέρες πριν τα Χριστούγεννα χρειαζόμουν ακόμα ένα δώρο για τον σύζυγό μου, ο οποίος ζει στην εποχή του Amazon, πράγμα που σημαίνει ότι η αγορά κάτι από το ράφι δεν ήταν επιλογή.

Χρειαζόταν ένα φως για το γραφείο του και του αρέσει να αλλάζει τα πράγματα κάθε τόσο. Το γραφείο του είναι επίσης βολικά τοποθετημένο μπροστά από ένα περβάζι παραθύρου. Έτσι, ο ελεγχόμενος φωτισμός RGB ήρθε στο μυαλό μου αμέσως. Έπρεπε να είναι αρκετά φωτεινό για να φωτίζει το γραφείο του και έπρεπε να έχει τον έλεγχο του χρώματος.

Σας παρουσιάζω τον ελεγκτή LED RGB.

(Δείτε το βίντεο παρακάτω)

Βήμα 1: Μέρη:

Χρησιμοποίησα τα ακόλουθα μέρη:

1x Sparkfun Pro Micro 5V/16MHz (https://www.sparkfun.com/products/12640)Εψαξα πρώτα το Arduinos, αλλά λίγο πριν τα Χριστούγεννα όλα εξαντλήθηκαν φυσικά. Το Sparkfun αποδείχθηκε εξίσου καλό και οι οδηγίες στον ιστότοπό τους καθιστούν πολύ εύκολη τη χρήση του λογισμικού προγραμματισμού Arduino. Για να χωρέσει στο Protoboard έπρεπε να βάλω καρφίτσες στις οπές του πείρου. Λειτούργησε καλύτερα για να τα κολλήσετε ενώ ήταν συνδεδεμένα στο ProtoBoard με τον ελεγκτή Micro στη θέση του.

2x 1m 60LEDs/m Σφραγισμένες λωρίδες LED RGB (https://www.sparkfun.com/products/12023) Όχι πολύ ακριβό και αρκετά φωτεινό για να φωτίζει το γραφείο με 14W/m

1x Protoboard (https://www.sparkfun.com/products/9567) Λόγω των 2 ημερών έπρεπε να δοκιμάσω, να διορθώσω και να συναρμολογήσω ολόκληρο το πράγμα που χρησιμοποίησα ένα Protoboard. Κρατάει τα καλώδια αρκετά σφιχτά και μπορώ να μεταφέρω εύκολα τις συνδέσεις. Επίσης το ρεύμα των 2-3Α για τις δύο λωρίδες LED που χρησιμοποιώ δεν είναι πολύ υψηλό.

3x MOSFET ισχύος (https://www.digikey.com/products/en?keywords=IRF84… Έπρεπε να είναι σε θέση να χειριστούν αρκετό ρεύμα και αυτά μπορούν να το κάνουν με πάνω από 3Α/Μονάδα στα 12V D/ Τάση μεταγωγής S και 5V. Ξέρω ότι είναι υπερβολικές, αλλά ήθελα να το παίξω με ασφάλεια.

Ροδέλα 3x 100mm Ποτενσιόμετρα 10k (https://www.digikey.com/products/el?keywords=987-1…Ξέρω ότι θα μπορούσα να είχα χρησιμοποιήσει κανονικά ποτενσιόμετρα, αλλά τα μεγάλα ρυθμιστικά είναι πολύ πιο ικανοποιητικά στη χρήση.

1x Switch (https://www.digikey.com/product-detail/en/zf-elect…Για να ενεργοποιήσετε και να απενεργοποιήσετε το όλο θέμα.

1x 12V 3A Τροφοδοσία (https://www.amazon.com/ANVISION-2-Pack-Adapter-5-5…Οι 2 λωρίδες LED θα χρειαστούν μέγιστο 2,4Α σε πλήρη φωτεινότητα. Το Arduino δεν χρειάζεται σχεδόν τίποτα, άρα ένα 3Α Προμήθεια που διαπίστωσα ότι ήταν αρκετή.

1x Barrel Receptor (https://www.digikey.com/products/en?keywords=%09EJ… Έτσι μπορούμε να συνδέσουμε το τροφοδοτικό μας στον ελεγκτή που χρειαζόμαστε αυτό το μικρό παιδί. Προτιμώ να συνδέω πράγματα που έρχονται από έξω, επειδή βρίσκω ότι οι συσκευές που έχουν μια δέσμη καλωδίων που κρέμονται δεν είναι πολύ βολικές.

2x Ζεύγη συνδετήρων CPC Στήριγμα σασί (https://www.mouser.com/productdetail/te-connectivi… Συνδετήρες LED (https://www.mouser.com/productdetail/te-connectivi…

Άλλα πράγματα: Κάποιο σύρμα 20-24AWG σε διάφορα χρώματα, ένα μικρό κανονικό ποτενσιόμετρο που είχα στο συρτάρι μου για έλεγχο φωτεινότητας, ένα κουμπί διακοπής, αντιστάσεις 4x 5kOhm και LEDs 3x 5V με ενσωματωμένες αντιστάσεις.

Βήμα 2: Τυπωμένα μέρη

Για ένα περίβλημα σχεδίασα ένα στο Fusion 360.

Χρειαζόμουν το κύριο περίβλημα για όλα τα ηλεκτρονικά και μερικά κουμπιά για τα ποτενσιόμετρα. Δεδομένου ότι δεν ήξερα ακόμη πού θα τοποθετηθεί αυτό το πράγμα, μόνο δύο πλευρές μπορεί να είναι προσβάσιμες.

Έχουμε οπές 1/4 στο επάνω μέρος για τις λυχνίες LED, το κουμπί διακοπής και το ποτενσιόμετρο ελέγχου φωτεινότητας (συνολικά 5). Στην αριστερή πλευρά έχω μια μεγάλη διακοπή για το διακόπτη, μια μικρή διακοπή για ένα καλώδιο micro USB, οπότε το Arduino μπορεί να επαναπρογραμματιστεί χωρίς να χρειαστεί να πάρει το χειριστήριο, 2 οπές για θηλυκές υποδοχές 4Pin CPC Receptacle και και τρύπα 8 mm για το Barrel Jack.

Στο μπροστινό μέρος υπάρχουν μόνο οι 3 σχισμές για τις λαβές του Ποτενσιόμετρου και οι οπές για 4-40 βίδες.

Τύπωσα τα κουμπιά σε μια σχεδία και σε μια ομάδα, γεγονός που οδηγεί πάντα σε καλύτερα αποτελέσματα σε εκτυπωτές FDM για μικρά αντικείμενα. Το περίβλημα που εκτύπωσα στον πίσω πίνακα στέκεται για ελάχιστη υποστήριξη.

Η Βάση Βιδώνει στο Περίβλημα. Δεν είχα βίδες με επίπεδη κεφαλή, οπότε έπρεπε να κολλήσω τετράγωνα από τσόχα στο κάτω μέρος του περιβλήματος, ώστε να μην ακουμπά σε αυτές τις βίδες και γρατζουνίζει το τραπέζι.

Βήμα 3: Καλωδίωση

Πρώτα συγκολλούσα μακριά καλώδια σε όλα τα μέρη που χρειαζόμουν (Ποτενσιόμετρα, Barrel Jack, Buttons, Switches κ.λπ.), οπότε δεν χρειάστηκε να το κάνω αυτό στο περίβλημα. Στη συνέχεια, συγκέντρωσα τα ηλεκτρονικά σε έναν πάγκο για να δοκιμάσω τις διαφορετικές λειτουργίες και να αντιμετωπίσω τυχόν σφάλματα λογισμικού ή καλωδίωσης. Διαπίστωσα ότι η σύνδεση της πύλης MOSFET στο PWM 8Bit στο Arduino οδηγεί σε αλλαγές χρωμάτων και χωρίς ομαλή λειτουργία. Αντίθετα, η χρήση των PWM των 10 (Pins 5, 6) και 16 bit (Pin 9) οδηγεί σε ξεθώριασμα όσο το βούτυρο (εξακολουθώ να γράφω μόνο 8 bit στους PWM Pins).

(Δείτε το διάγραμμα καλωδίωσης για το τι συνδέεται με αυτό)

Βήμα 4: Συναρμολόγηση

Αφού δοκίμασα την καλωδίωση, συναρμολόγησα τα πάντα μέσα στο περίβλημα. Το γεγονός ότι συγκολλήθηκα όσο το δυνατόν περισσότερο έξω από το περίβλημα βοήθησε πολύ, καθώς και προ -συναρμολόγηση των συνδέσμων.

Διαπίστωσα ότι οι πένσες είναι πολύ χρήσιμες για να μπουν τα καλώδια στις σωστές οπές στο Protoboard. Έκοψα τα καλώδια σε μήκος λίγο πριν τα συνδέσω, οπότε όλα είναι τόσο καθαρά όσο μπορούν.

Τέλος, βίδωσα την πλάκα βάσης και στερέωσα μερικά κομμάτια τσόχα σε αυτήν, έτσι ώστε να ακουμπάει όμορφα στο τραπέζι.

Βήμα 5: Προγραμματισμός

Το Sparkfun προγραμματίζεται μέσω του λογισμικού Arduino (Δείτε οδηγίες:

Το Πρόγραμμα περιλαμβάνει τη βιβλιοθήκη EEPROM για να αποθηκεύσει τον τελευταίο τρόπο λειτουργίας, έτσι ώστε ο ελεγκτής να μην χάνει την κατάσταση που βρίσκεται κατά την ανακύκλωση.

Το επιπλέον Ποτενσιόμετρο στην κορυφή ρυθμίζει τη Φωτεινότητα σε όλες τις λειτουργίες χωρίς να επηρεάζει το εμφανιζόμενο χρώμα.

Υπάρχουν 3 λειτουργίες, εξ ου και οι 3 λυχνίες LED κατάστασης στην κορυφή.

Λειτουργία 1: Λειτουργία RGB (μόνο 1 LED κατάστασης είναι αναμμένη) Τα 3 Ποτενσιόμετρα ελέγχουν τη φωτεινότητα του Κόκκινου, του Πράσινου και του Μπλε ξεχωριστά. Εμφανίζεται ένα σταθερό χρώμα.

Λειτουργία2: Λειτουργία εξασθένισης RGB (2 λυχνίες LED κατάστασης είναι ενεργοποιημένες) Σε αυτήν τη λειτουργία και τα τρία χρώματα είναι σε ρολόι (κόκκινο στις 12, πράσινο στις 4 και μπλε στις 8 για παράδειγμα). Ο δείκτης του ρολογιού περιστρέφεται δεξιόστροφα και εμφανίζεται ένα μείγμα και των τριών χρωμάτων ανάλογα με τη θέση του. Το πρώτο ποτενσιόμετρο ελέγχει την ταχύτητα εξασθένισης (ταχύτητα του χεριού) Το δεύτερο ποτενσιόμετρο καθορίζει ποιο χρώμα είναι στις 12 η ώρα. (Περιστρέφει το ρολόι) Το τρίτο ποτενσιόμετρο καθορίζει πόσο περιστρέφεται το χέρι του ρολογιού πριν γυρίσει πίσω. Αυτή η λειτουργία σάς επιτρέπει να ξεθωριάσετε μεταξύ δύο χρωμάτων στο ρολόι.

Λειτουργία 3: Διασπορά RGB (Και οι 3 λυχνίες LED κατάστασης είναι ενεργοποιημένες) Σε αυτήν τη λειτουργία κάθε χρώμα έχει το δικό του ρολόι και κάθε Ποτενσιόμετρο ελέγχει την ταχύτητα μιας λαβής. Το ποτενσιόμετρο 1 ελέγχει το κόκκινο, το ποτενσιόμετρο 2 το πράσινο και το ποτενσιόμετρο 3 το μπλε. Με αυτόν τον τρόπο φαινομενικά τυχαίο μοτίβο χρώματος εμφανίζεται λόγω του μεγάλου χρόνου πριν επαναληφθεί. (Η αγαπημένη μου λειτουργία)