Lydmetaliai „Fireflies / Lightning Bugs“: 4 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:46

Norėjau Helovino proga į savo kiemą įtraukti LED ugniagesių (žaibo klaidų, kuriose užaugau) ir nusprendžiau padaryti kai kuriuos su LED sruogomis ir „Arduino“. Tokių projektų yra daug, tačiau daugumai jų reikia litavimo ir grandinių. Tai puiku, bet nusprendžiau pažiūrėti, ar visa tai galima padaryti be litavimo, kad būtų labai paprasta juos sukurti.

Aš taip pat parašiau kodą, kad galėčiau lengvai valdyti bet kokį ugnikalnių skaičių, kuris gali realiai mirksėti.

Pagrindinis metodas yra naudoti WS2811 LED sruogas, nes jos jau yra atsparios vandeniui. Jie yra populiarūs švenčių apšvietimui, o juose esantis WS2811 mikroschemos ir 5050 LED derinys iš esmės yra stambesnė WS2812b versija arba „Neopikseliai“, kalbant „Adafruit“. Kitas jų pranašumas yra tas, kad reikia tik vienos duomenų linijos bet kokiam šviesos diodų skaičiui.

Maitinimas yra labai paprastas - mini USB laidas prie bet kurio USB maitinimo bloko ar baterijos. Jie nenaudoja daug energijos ir gali ilgai tarnauti naudojant USB bateriją.

1 žingsnis: dalys

Dalių sąrašas yra tyčia paprastas:

- Arduino. Aš naudojau „Arduino Nano“, nes jie yra pigesni ir mažesni. Jie turi beveik tas pačias specifikacijas kaip „Arduino Uno“. Aukščiau esančioje nuorodoje esantys kaiščiai yra lituojami ir yra su mikro USB laidais. Jums reikės mini USB kabelio, o kai kurie yra su aukščiau susietais „Nanos“.

- „Arduino Nano“terminalo skydas. Tai yra triukas, kai nereikia lituoti - laidus galite pritvirtinti atsuktuvu. Jei norite lituoti tris laidus, galite tai praleisti ir užsisakyti „Arduino Nano“plokštes su nepritvirtintais kaiščiais, kad galėtumėte lituoti tiesiai prie „Nano“plokštės.

- šviesos diodai. Aš naudoju WS2811 sruogas, kurios yra užprogramuotos kaip WS2812b LED juostos. Jie yra atsparūs vandeniui, o kai kuriuos iš jų turiu su juodais laidais, kad jie būtų mažiau matomi augaluose. Jie taip pat tiekiami su žaliais laidais. Juose yra 50 šviesos diodų kiekvienoje grandinėje ir jie turi jungtis, kad galėtumėte juos susieti. Aš naudoju 100-200 šviesos diodų, taigi nuo 2 iki 4 šių sruogų. Dėl paprastumo juos maitinu iš „Arduino 5v“reguliatoriaus.

- Baterija. Aš maitinau savo bet kurią USB bateriją, bet taip pat galite ją prijungti prie bet kurio USB šaltinio. - Pagrindinė baterija - didesnė baterija - didžiulė baterija - tikriausiai per daug. Pastarosios dvi puikiai tinka robotams ir LED apšvietimui, nes turi tiek 5, tiek 12 voltų išėjimus.

- JST jungtis - jie tiekiami su šviesos diodų sruogomis, tačiau tik tuo atveju, jų reikia.

2 žingsnis: Surinkimas

Surinkimas yra labai paprastas.

Prijunkite „Arduino Nano“prie terminalo skydo. Įsitikinkite, kad kaiščiai yra teisingi pagal etiketes - jį galima prijungti atgal.

Naudokite atsarginę JST jungtį, pateiktą kartu su šviesos diodais. Prijunkite 5v ir Gnd prie tų „Arduino“kaiščių. Prijunkite duomenų liniją prie 6 kaiščio (jei norite, kodą galite pakeisti).

Šviesos diodų sruogos yra su maitinimo laidais, kurie yra nuimami ir skardinami. Tai gali sukelti akumuliatoriaus energijos trūkumą, todėl nupjaukite juos arba užklijuokite juostele (arba, jei turite, naudokite termiškai susitraukiantį vamzdelį). Nupjoviau alavuotus antgalius ir vieną nukirpau trumpesnį už kitą, kad jie nesiliestų.

Dabar galite prijungti sruogą prie „Arduino“.

Viskas!

Šviesos diodų skaičius ir galia

Visi 5050 šviesos diodai, esantys grandinėje, gali naudoti 60 mA, kai jie visiškai įjungti. Kadangi yra trys šviesos diodai (raudona/žalia/mėlyna) ir kiekvienas iš jų gali turėti reikšmę 0-256 (kode), visiškai įjungta būtų 256 + 256 + 256 = 768 raudonos, žalios ir mėlynos spalvos intensyvumui. Savo kode aš naudoju 50 raudonai, 50 žaliai ir 0 mėlynai, todėl kiekvienas šviesos diodas sunaudotų maždaug 60 mA * 100/768 = 7,8125 mA, kai jie yra įjungti.

Svarbiausia, kiek šviesos diodų būtų įjungta vienu metu. Mano kodas šiuo metu tiesiog įjungia juos labai mažais atsitiktiniais koeficientais - 5/10 000. Praktiškai aš mačiau tik kelis vienu metu, bet teoriškai jie galėtų tęstis vienu metu. Vienu metu galėčiau pridėti kodą, kad apribotumėte skaičių, tačiau tikimybė yra labai maža. Įjungtas skaičius iš dalies priklauso nuo šviesos diodų skaičiaus, o šansai apskaičiuojami kiekvienam šviesos diodui, todėl pridedant šviesos diodų, įsižiebia daugiau šviesos diodų.

„Arduino 5v“reguliatorius gali tiekti apie 500 mA, o kai kurie yra naudojami pačiam „Arduino“, todėl galbūt yra apie 450 mA. Esant 7,8 mA vienam šviesos diodui, tuo pačiu metu galima įjungti apie 57 šviesos diodus, ir net kai įjungtas šviesos diodas, jis dažniausiai išblunka aukštyn arba žemyn, sunaudodamas dar mažiau energijos. Taigi praktiškai „Arduino“USB maitinimo adapteris tinka daugeliui šviesos diodų.

Šviesos diodų skaičius ir „Arduino“atmintis

Sudarydamas programą su 100 šviesos diodų, „Arduino IDE“pranešė, kad buvo naudojama 21% DRAM (daugiausia LED būsenos masyvui), 300 šviesos diodų - 60%. Taigi, keletas sruogų yra gerai. Jei jums reikia daug daugiau šviesos diodų, galite tiesiog išsaugoti iš tikrųjų įjungtų šviesos diodų sąrašą - tai būtų daug efektyviau, tačiau turėdami tiek daug sruogų, taip pat susidursite su energijos problemomis - įtampos kritimu ir jums reikės tokių metodų kaip galios įpurškimas. Aš tai panaudojau kitose instrukcijose, tačiau šis greitas projektas neapima. 100-200 šviesos diodų yra daug DRAM ir galios.

3 žingsnis: užprogramuokite „Arduino“

Pridedamas eskizas mirksės šviesos diodus kaip ugniagesiai. Kodas yra šiek tiek komentuojamas, tačiau svarbiausia yra nustatyti, kiek šviesos diodų naudojate.

4 žingsnis: vieta, galia, atsparumas oro sąlygoms

Šį projektą maitina „Arduino“USB prievadas, todėl galima naudoti bet kurį USB maitinimo šaltinį. Jei norite, kad ekranas būtų pastovesnis, galite naudoti USB sieninį adapterį.

Jei projektas kurį laiką bus lauke, jis turėtų būti hidroizoliuotas. Puikiai tinka vandeniui atspari elektronikos dėžutė ar net maisto indas.