Valdoma RGB LED sistema jūsų namams ar biurui: 5 žingsniai (su paveikslėliais)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:50

Ar jūsų namų ar darbo vietos lemputės nuobodžios? Ar norite savo kambariui pridėti šiek tiek energijos ar nuotaikos apšvietimo? Ši instrukcija parodo, kaip sukurti valdomą RGB LED masyvą, skirtą naudoti namuose ar biure. Jūsų raudonas, žalias, mėlynas LED ekranas suteiks jums ir jūsų šeimai valandų valandas malonumo, taip pat pavydės jūsų technikos draugams! Šis „Instructable“yra pagrįstas dviem mūsų, „Brilldea“, sukurtomis sistemomis, naudojant mūsų sukurtus produktus. Viena sistema buvo sukurta mūsų namams, o kita - mūsų bažnyčiai. Peržiūrėkite veikiančių sistemų vaizdo įrašus! Tai mūsų svetainės LED sistema. Tai LED sistema, kurią sukūrėme Island ECC Honkonge. Mūsų produktus galite rasti mūsų svetainėje: Brilldea.com

1 žingsnis: Sistemos planavimas

Visos geros RGB LED sistemos prasideda šiek tiek planuojant ir apgalvojant. Šis žingsnis yra labai svarbus nustatant jūsų sistemos inžinerinius reikalavimus, tokius kaip maitinimo šaltinio dydis ir valdymo kanalų skaičius, taip pat kiek sistema kainuos. Nepamirškite ir meninio ketinimo - planavimas padės įsivaizduoti sistemos išvaizdą ir jos sąveiką su jūsų erdve.1. Pirmas dalykas, kurį reikia išsiaiškinti, yra sritis, kurioje norite pridėti LED apšvietimą. Turite įsivaizduoti, kur bus sumontuota LED sistema, ir apsvarstyti šviesos diodus, valdiklį (-us), maitinimo šaltinį ir susijusius kabelius. Svarbiausias šio žingsnio aspektas yra nustatyti sritį, kurioje šviečia šviesos diodai. Ar turite įlanką, kurioje norite pastatyti apšvietimą? Ar galite pertvarkyti baldus, kad būtų tarpas šviesos diodams? Ar jūs pertvarkote, kur galite suplanuoti specialią vietą, kur šviesos diodai ir susijusi aparatūra būtų įterpta į sieną ar grindis? Mūsų svetainės sistema buvo pastatyta tarp mūsų „Ikea“knygų dėklų. „Island ECC“sistema buvo suprojektuota tuo metu, kai buvo statomas kambarys, todėl jai buvo iškirpta speciali erdvė, kad žibintai tilptų tiesiai į sienas. Kai pasirinksite sritį, kitas dalykas, kurį reikia apsvarstyti, yra tai, kiek šviesos diodų norite naudoti šiai sričiai padengti. Reikia atsižvelgti į kelis kintamuosius. Ar šviesos diodai išsiskirs ant permatomo paviršiaus? Ar šviesos diodai bus žiūrimi tiesiogiai? Kokio gylio yra erdvė, kurioje sumontuoti šviesos diodai? Kiek permatoma jūsų medžiaga, kuri projektuojama? Ar norite apšviesti LED masyvo formas ir raštus? Kokios ryškios šviesos norite? Turėsite atsižvelgti į kiekvieno sistemos „pikselio“dydį. Savo sistemoms naudojome RGB LED juostelę. Tai 10 cm lanksti spausdintinė plokštė su 3 RGB šviesos diodais. Šviesos diodai yra prijungti nuosekliai, todėl kiekviena juostelė veikia 12 V DC. Šviesos diodai valdomi kaip grupė. Kiekviena mūsų sukurta sistema turėjo skirtingą gylį ir skirtingą permatomą medžiagą. Jūsų atstumas ir dydis priklausys nuo jūsų vietos ir biudžeto. Mes naudojome ir pienišką organinį stiklą, ir gofruotą baltą plastiką. Mūsų svetainės LED sistemoje buvo naudojami 32 vienetai 10 cm RGB LED juostelės, po 16 kiekvienoje skiltyje. „Island ECC“sistema kiekviename „lange“naudojo 48 gabalus ir buvo trys langai.3. Nustačius įdiegtinų šviesos diodų skaičių, galite pradėti planuoti sistemos valdymo kanalų skaičių, maitinimo srovę ir laidų paskirstymą. Šiame vaizdo įraše parodyta „Island ECC“sąranka ir bandymai sistema. Vaizdo įraše yra pastabų apie komponentus ir parodomos surinkimo ir montavimo metu naudojamos bandymų procedūros.

2 žingsnis: LED sistemos komponentai

Šviesos diodų sistemą sudaro keli komponentai. Skirkime šiek tiek laiko peržiūrėti tuos komponentus.1. Šviesos diodų sistemai reikia smegenų, kad galėtų valdyti visus tuos šviesos diodus. Šios smegenys paprastai yra mikrovaldiklis, pvz., „Parallax Propeller“arba SX, PIC arba „Arduino“. Šis valdiklis gali perjungti šviesos diodus naudodami iš anksto užprogramuotus algoritmus arba pakeisti šviesos diodus, pagrįstus išoriniu ryšiu su DMX-512A sistema arba serijiniu (RS-232). Mes sukūrėme „Prop Blade“valdiklį mūsų specifinėms LED sistemų reikmėms. „Prop Blade“priima nuo 6 V iki 12 V nuolatinės srovės ir turi jungtis tiek serijiniam (per programavimo antraštę), tiek DMX-512A. Be to, jame yra būsenos šviesos diodai, skirti grįžtamam ryšiui, ir DIP jungikliai bei mygtukai vartotojo įvedimui. Jei norite naudoti šį valdiklį, „Prop Blade“galite įsigyti kaip rinkinį iš „Brilldea“. Taip pat kviečiame pasigaminti savo.2. Norint valdyti visus šviesos diodus, reikia vieno ar kelių LED tvarkyklės modulių, nes mikrovaldiklis turi tik tiek įvesties/išvesties kaiščių. Norint valdyti daugelį šviesos diodų, mikrovaldikliui reikia pagalbos, todėl mes sukūrėme LED dažiklį. LED dažytojas gali valdyti 16 RGB šviesos diodų kanalų. Tai reiškia, kad mes galime prijungti 16 vienetų RGB LED juostelės po vieną prie kiekvieno kanalo ir valdyti kiekvienos juostelės spalvą ir intensyvumą. „LED Painter“yra pagrįstas „TLC5940 IC“iš „Texas Instruments“. Internete yra tiek sraigto, tiek „Arduino“kodas, skirtas šiam IC valdyti. Taip pat galite įsigyti „LED Painter“rinkinių iš „Brilldea“. Ir, žinoma, kiekvienai LED sistemai reikia … na … umm … šviesos diodų! Teisingai, daug raudonų, žalių, mėlynų šviesos diodų! Mums patinka mūsų parduodamos RGB LED juostelės patogumas. Galinėje gaminio pusėje yra klijų, todėl ji lengvai pritvirtinama prie paviršių. Šviesos diodai ir rezistoriai jau sumontuoti ir veikia 12V DC. Be to, jei reikia, jį galima sulenkti, kad būtų galima montuoti ant išlenktų paviršių. Jei norite, galite naudoti savo šviesos diodus. Jums net nereikia naudoti RGB šviesos diodų, galite pritvirtinti 48 vienos spalvos šviesos diodus arba 24 vienos spalvos ir 24 kitos spalvos. Daugiau informacijos rasite „LED Painter“duomenų lape. Visa sistemos įranga būtų veltui, jei nesuteiktumėte energijos. Taip, visiems šiems komponentams reikia nuolatinės srovės. Mūsų sistemos sukurtos veikti 12V DC. Šviesos diodų skaičius jūsų sistemoje nulems tiekimo srovės kiekį. Įrengdami naudojome 12 V nuolatinės srovės, 5 amperų maitinimo šaltinius ir turėjome daug vietos plėtrai. Jei norite būti tikslesni, turėsite apskaičiuoti dabartinę jūsų sistemoje naudojamų šviesos diodų srovę ir jūsų valdikliui bei tvarkyklėms reikalingą srovę. Čia yra dar keletas elementų, kurie užbaigia sistemą:

• Kabelis ir laidas, skirti paskirstyti galią ir valdymo signalus.
• Kompiuteris ir programinė įranga jūsų valdikliui. Jei naudojate „Prop Blade“, paremtą „Parallax“propeleriu, norėsite įsigyti „Parallax“kištuką.
• Elektroniniai ir rankiniai jūsų sistemos surinkimo įrankiai, tokie kaip lituoklis, replės, atsuktuvai, pjovimo įrankiai ir vielos nuėmikliai.
• Bet kokia tvirtinimo įranga, reikalinga valdikliui, tvarkyklėms, maitinimo šaltiniui ir kt.
• DMX-512A šaltinis, jei norite naudoti DMX savo LED sistemai valdyti; tai neprivaloma.

6. Dabar, kai pagalvojote apie savo sistemos formą, erdvę, dydį ir išvaizdą, taip pat pagalvojote apie reikalingas medžiagas, galite pradėti ją įkainoti. Jūsų sistemos kaina priklausys nuo jos dydžio ir medžiagų, kurias jau galite turėti iš ankstesnių projektų. Jei turite mikrovaldiklį, galite jį naudoti. Nepamirškite įkainoti sistemos kainos ir nustatyti realių „ne menkaverčių“elementų, tokių kaip jungtys, juostiniai kabeliai ir kintamosios srovės laidai, išlaidų, nes šios išlaidos gali padidėti. Toliau pateiktame vaizdo įraše parodyta mūsų namų LED sistemos apžvalga. Ši sistema buvo pirmoji mūsų sukurta, todėl sistemoje naudojama aparatinė įranga yra pirmoji peržiūra. „Brilldea“dabartinis „Prop Blade“ir „LED Painter“yra atnaujinti dizainai, reikalingi panašiai sistemai įgyvendinti.

3 žingsnis: statybos laikas

Kai atliksite šį žingsnį, turėtumėte būti baigę savo dizainą ir nusipirkti visas dalis. Man patinka gauti dalių dėžutes, kad mano puikios idėjos taptų realybe, o kaip tu? Niekas neprilygsta rankoms, kad sukurtumėte dizainą, kurį sukūrėte atlikdami ankstesnius veiksmus. Kai surenku sistemą, neskubu dar kartą patikrinti savo konstrukcijos. Prieš užpildydamas PCB, dar kartą patikrinu komponentus, dar kartą patikrinu, ar prijungtos arba nutrauktos jungtys, pvz., Duomenų kabeliai, ir eidamas palaipsniui bandau sistemą. Su didele RGB LED sistema yra daug dalykų, kurie gali suklysti, todėl išbandyti einant yra gera idėja. Ši technika padės jums nustatyti problemas, kol jos netaps didesnėmis problemomis ir nepažeis kitų komponentų. Pavyzdžiui, prieš prijungdami jį prie „LED Painter“tvarkyklės PCB, išbandėme „Prop Blade“valdiklį. Pradėdami kurti savo sistemą, pirmiausia turite surinkti valdiklio ir LED tvarkyklės grandines. Jei naudojate tokį rinkinį kaip mūsų, puiku, tada dalių įsigijimas buvo lengvas ir surinkimas neturėtų užtrukti. Jei kuriate savo valdiklį ir LED tvarkyklę, šis veiksmas gali užtrukti ilgiau. Tačiau nesijaudinkite, nes pastangos yra vertos, kai jūsų sistemos valdiklis veikia. Surinkdami rinkinį, turėtumėte atsispausdinti schemą ir medžiagų sąrašą, kad įsitikintumėte, jog naudojate tinkamus komponentus ir sudedate komponentą į reikiamą vietą. Baigę surinkti valdiklį, skirkite laiko jį įjungti ir išbandyti. Atsisiųskite paprastą programą į valdiklį, kad patikrintumėte, ar valdiklis veikia. Mūsų atveju naudojome „Parallax Prop Plug“, kad atsisiųstume programinę įrangą į „Prop Blade“. Baigę tvarkyklės plokštę, įjunkite ją, kad įsitikintumėte, jog niekas nesprogsta. Kai išlaikysite šį testą, pridėkite vieną RBG šviesos diodą prie kanalo ir pritvirtinkite tvarkyklę prie valdiklio. Naudodami paprastą programą patikrinkite, ar valdiklis gali valdyti tvarkyklės/RGB šviesos diodų sąranką. Vėlgi, "Prop Blade" ir "LED Painter" mūsų svetainėje yra pavyzdinių programų: Brilldea.com. Dabar, kai baigsite elektroniką, pereikime prie šviesos diodų!

4 žingsnis: LED surinkimas

Labiausiai varginanti RGB LED masyvo dalis yra LED konstrukcija ir jungtys. Šis žingsnis paprastai apima daugybę vielos pjovimo, dryžių, gofravimo ir litavimo. Jau nekalbant apie dvigubą kiekvieno ryšio patikrinimą, kad įsitikintumėte, jog jis buvo atliktas teisingai. Jei rasite būdų, kaip pagerinti šį procesą, praneškite mums komentaruose. Vėlgi, šis žingsnis užtrunka. Atitinkamai suplanuokite savo sistemos debiutą, kad nereikėtų skubėti paskutinę minutę užbaigti visų darbų, kuriuos reikia atlikti. Jei visą naktį budėsite kurdami savo pagrindinį kūrinį, dėl netinkamo laidų prijungimo galite sugadinti komponentus. Neskubėkite ir dar kartą patikrinkite jungtis. Mūsų sistemos buvo sukurtos moduliais, kad galėtume lengvai surinkti sistemą vietoje. Surinkdami sistemas taip pat buvo lengviau išbandyti. Pavyzdžiui, „Island ECC“sistemos šviesos diodai buvo surinkti ant plokščių, kurios buvo 1 metro ilgio ir 0,4 metro aukščio. Kiekvienas skydelis buvo identiškas, todėl sukūrėme modelį, kur montuoti šviesos diodus, kaip nukreipti laidus ir kur dėti LED dažiklį. Šis žingsnis techniškai yra gana lengvas, tiesiog pasikartojantis ir reikalaujantis daug laiko. Jei naudojate RGB LED juostelę, galite pritvirtinti šviesos diodus prie paviršiaus, nuimdami dangą ant lipnios pagrindo. Būtinai pritvirtinkite šviesos diodus prie švaraus paviršiaus. Jei reikia, pridėkite laidus, jungtis ir diržus. Mums patinka turėti jungtis tam atvejui, jei reikia išimti įrangą, kad ją būtų galima patikrinti ar pakeisti. Galite pasirinkti lituoti visas jungtis ir atsisakyti išlaidų ir laiko, reikalingų jungtims pridėti. Kai šviesos diodai bus paruošti, prijunkite juos prie savo LED tvarkyklės grandinės arba LED dažytojo mazgo ir išbandykite. Galbūt norėsite prijungti kiekvieną LED kanalą vienu metu, o ne visus iš karto. Jei surinksite sistemą moduliais, turėsite įdiegti kiekvieną modulį galutinėje vietoje. Įdiegdami juos, būtinai įjunkite juos vienu metu. Dar kartą patikrinkite savo ryšius prieš juos įjungdami. Kaip minėta kituose žingsniuose, mūsų sistemos naudoja „Prop Blade“. „Prop Blade“turi dvi įvesties/išvesties grupes. Kiekviena įvesties/išvesties grupė gali paleisti iki dviejų LED dažytojų iš eilės, tai yra keturi LED dažytojai vienam valdikliui. Galima būtų paleisti daugiau, tačiau reikia atkreipti dėmesį į laido ilgio ir signalų stiprumo detales, ir mes nustatėme, kad buferinės grandinės turėtų būti sukurtos siekiant padidinti patikimumą. Atminkite, kad LED dažytojas turi būti arti „Prop Blade“valdiklio. Įdiegus „LED Painter 20ft“iš valdiklio, kuris naudoja 3,3 V nuolatinės srovės loginius signalus, rezultatai bus prasti arba jų nebus visai. Atidžiai apsvarstykite savo montavimo vietas. Įdiegę šviesos diodus, esate beveik ten. Šiuo metu jūs neabejotinai atlikote įjungimo testą ir pajutote jaudulį, kai sistema atgyja!

5 žingsnis: paskutiniai prisilietimai

Įdiegę sistemą, sėdime ir mėgaujamės ja. Na, gal dar ne. Žinoma, kuriant ir montuojant sistemą kyla problemų, todėl iki šio momento gali tekti atlikti trikčių šalinimą. Tikimės, kad pagrindinės problemos buvo aptiktos atliekant papildomus bandymus, atliktus statybos metu. Iki to laiko, kai visa sistema veikia, paprastai viskas yra tvarkinga. Šiame etape galite užbaigti komponentų montavimą ir prijungimą ir viską sutvarkyti. Taip pat galite patobulinti (arba pradėti rašyti!) Savo valdymo programinę įrangą. Rašyti programinę įrangą yra labai smagu, ypač kai pateksite į aukštesnio lygio programinę įrangą, kurioje aprašoma, kaip atrodo šviesos diodai. Aš šias procedūras vadinu „dažymo“rutina. Anksčiau minėjau, kad savo sistemą galite valdyti įvairiomis priemonėmis. Kai kurie žmonės tiesiog nori įjungti sistemą ir leisti jai veikti savaime. Šio tipo sistemose turėtų būti iš anksto užprogramuota tvarka ar algoritmai, kurie išblukintų, nuvalytų ar įdėtų atsitiktines spalvas ekrane. „Prop Blade“ir „LED Painter“demo kodą galima rasti „Parallax Propeller Object Exchange“arba „Brilldea“svetainėje. Kodo pavyzdys rodo paprastus spalvų išblukimo ir keitimo algoritmus. Kiti žmonės yra kontrolės keistuoliai! Jie nori tiksliai valdyti kiekvieną pikselį ir kiekvieną spalvą. „LED Painter“ir „Prop Blade“derinys leidžia valdyti DMX-512A (pvz., RS-485) arba nuoseklųjį valdymą (naudojant „Prop“kištuką). Tai reiškia, kad galite naudoti savo kompiuteryje esančią programinę įrangą, pvz., „Vixen Lights“, kad sukurtumėte šou su šviesos ir muzikos sinchronizavimu. Naudojant „LED Painter“, kiekvienas valdymo kanalas gali būti valdomas nuo išjungimo iki įjungimo 255 žingsniais. Tai leidžia maišyti spalvas įvairaus intensyvumo. Kiti dalykai, kuriuos galite padaryti naudodami savo LED sistemą:

• Leiskite jam aptikti dainos ritmą ir pagal tai pakeisti išvaizdą. Tai reiškia, kad prie sistemos reikia pridėti mikrofoną ir apdoroti įvestį.
• Leiskite aptikti vaizdo įrašą ir pagal tai pakeiskite išvaizdą, tarsi „Ambilight“„Philips“plokščiaekraniuose televizoriuose. Tai gali reikėti pridėti kompiuterį, kuris transliuoja vaizdo įrašą į jūsų televizorių, arba interneto kamerą, kad būtų galima užfiksuoti jūsų televizoriaus vaizdą.
• Įjunkite ir išjunkite automatiškai tam tikru laiku. Tai gali būti pagrįsta dienos šviesa, paros laiku arba aptikti, kad kažkas yra patalpoje arba arti sistemos.
• Valdykite jį internetu, kad pasaulis galėtų įjungti ir išjungti šviesos diodus jūsų svetainėje.
• Prijunkite LED sieną prie savo nuotaikos žiedo, kad LED siena atspindėtų jūsų nuotaiką!

Tikimės, kad jums patiko ši instrukcija. Būtinai sužinokite daugiau apie „Brilldea“ir mūsų produktus apsilankę mūsų svetainėje: Brilldea.com.