Telefon kontrolü için Arduino aracılığıyla bir RGB şeridi bağlama. Arduino ile LED şerit kontrolü

Bu basit Arduino projesi, PWM (Darbe Genişliği Modülasyonu) kontrolü için tasarlanmıştır. PWM görev döngüsünü değiştirerek her rengin seviyesini bağımsız olarak değiştirebilir. Bu sayede farklı renkler yüzdelik oranlarda karıştırılarak herhangi bir renk oluşturulabilir. Panodaki kodlayıcıyı çevirmek, kullanıcının seçim yapmasını sağlar istenen kanal ve parlaklığını değiştirin. Düşük anahtarlama direncine sahip transistörler, kullanımda bile çok düşük ısı yayılımı sağlar. Büyük bir sayı LED'ler. Örneğin, IRF540 transistörü çok düşük bir RDS geçiş direncine sahiptir - yaklaşık 70 mΩ.

Teyp Denetleyici Şeması

RGB LED, kırmızı, yeşil ve maviyi içeren çok yaygın bir LED şerit türüdür. led çip bir binada. Aynı muhafaza içinde olmalarına rağmen, her bir kristal bağımsız olarak kontrol edilebilir. Bu özellik sayesinde RGB LED'lerle çok sayıda farklı renk elde edebiliyoruz ve tabii ki ortaya çıkan renk bir kaydırıcı ile dinamik olarak değiştirilebilir.

Ana kontrolör kullanılarak yapılır arduino uno. Kodlayıcıdan gelen giriş verilerini okur ve bu bilgilere göre transistörler anahtarlanır. Transistörler, dahili PWM işlevlerine sahip olan 9, 10 ve 11 numaralı pinler tarafından sürülür. Kodlayıcı sinyalleri A ve B'nin yönü, modüle bağlı olan 2 ve 3 öğeleri kullanılarak okunur. Kodlayıcı düğmesi bir kanal seçmek için kullanılır ve giriş olarak ayarlanan pin 1'e bağlanır.

Ws2812b led şeridi denemek her zaman ilginç olmuştur.İşte Banggood'dan bir şerit. Özellikle Yeni Yıl tatilleri. Bunu farklı şekillerde kullanmak istedim: Yeni Yıl için bir dekorasyon veya çelenk olarak veya bağımsız bir SDÜ olarak.
Çinliler aşağıdaki parametreleri verdi:
- Çalışma voltajı: DC 5V
- güç: 43,2w
-Genişlik: 12mm
- uzunluk: 1m
-su geçirmez: su geçirmez değil (ip20)
-Harika, yüksek kalite akıllı aydınlatma!
- Yüksek kaliteli SMD5050 RGB LED'lere dayalı yerleşik kod (yerleşik) entegre ICS kontrolü ws2811. her LED bağımsız olarak adreslenebilir ve tamamen yeni aydınlatma olanakları sunar.
-ws2812. 5050 smd w/ws2811 ic dahili metre başına 144 rgb led
- ws2811 kontrol IC ONE LED Çipinde
-her LED, 24 bit renge kaydırılan 8 bit yeşil, kırmızı ve mavi veriyle ayrı ayrı adreslenebilir
-şerit bir led çipinden kesilebilir.

Not: güç kaynağı veya denetleyici dahil değildir

Paket içeriği:
1 * RGB LED şerit

ws2812b nedir? Bu, NeoPixel olarak da bilinen, ayrı ayrı adreslenebilir tam renkli LED'lerin ikinci neslidir. Tek binada toplandı RGB LED'ler ve denetleyici. Her renk için 255 parlaklık seviyesi mevcuttur. Toplam 16 milyon renk ve kontrol için sadece bir kablo. Bireysel LED'ler, şeritler, halkalar, matrisler vb. şeklinde mevcuttur. Çalışması için harici bir kontrolör gereklidir, Arduino bu rol için oldukça uygundur. LED'lerin her biri (kırmızı, mavi, yeşil) maksimum parlaklıkta 20 miliamper tüketir. Üç diyot da yandığında maksimum güç tüketimi 60 miliamperdir, renk beyaz olduğunda ortaya çıkar. Buradan LED sayısını 60 miliamper ile çarparak tüm şeridin maksimum tüketimini elde etmek kolaydır. Diyot denetleyicileri de biraz daha fazla tüketir.





Bağlantı
Bantların kendileri parlamaz, bir mikrodenetleyiciye ihtiyaçları vardır. Arduino, rolü için mükemmeldir.
Arduino veya Raspberry PI yapacak bağlantı şemasını kurdum.


Her renk için 255 parlaklık seviyesi mevcuttur. Toplam 16 milyon renk ve kontrol için sadece bir kablo. Bireysel LED'ler, şeritler, halkalar, matrisler vb. şeklinde mevcuttur. Çalışması için harici bir kontrolör gereklidir, Arduino bu rol için oldukça uygundur. LED'lerin her biri (kırmızı, mavi, yeşil) maksimum parlaklıkta 20 miliamper tüketir. Üç diyot da yandığında maksimum güç tüketimi 60 miliamperdir, renk beyaz olduğunda ortaya çıkar. Buradan LED sayısını 60 miliamper ile çarparak tüm şeridin maksimum tüketimini elde etmek kolaydır. Diyot denetleyicileri de biraz daha fazla tüketir.
1 metrelik şeritler için yaklaşık pik tüketim:
Metre başına 30 diyot 9,5 watt (5V'ta 2A'den biraz daha az)
Metre başına 60 diyot 19 watt (5V'ta 3,6A)
Metre başına 144 diyot 35 watt (5V'ta 7A)
Küçük bir güç marjına sahip güç kaynaklarının seçilmesi önerilir.
Bağlantı.
Bantların kendileri parlamaz, bir mikrodenetleyiciye ihtiyaçları vardır. Arduino (Uno.Nano, Pro mini) rolü için mükemmeldir.


Bu kurdeleyi nasıl kullanacağınız kendi işinizdir - bir dekorasyon, Yeni Yıl için bir çelenk veya bağımsız bir SDU olarak. 144 LED'li 1 metre uzunluğunda bir şerit satın aldım. Gerekirse birkaç parçaya kesilebilir. Astar beyaz ve siyah renklerde mevcuttur. Bir sonraki bandı bağlamak için uçlara konektörler takılır, yani çelengi uzatabilirsiniz.


Gerçek zamanlı müzik görselleştirmesi için ışık ve müzik kurulumu yaptım. Müzikle senkronize birçok farklı aydınlatma efekti.


51 bant diyot bir kanala ve paralel olarak bağlanır bu durum LED'li halka (tamamen gösteri amaçlı)

Bir ses kaynağına bağlanın - hoparlörden çıkışlar. Ws2812b LED şerit, Arduino UNO, DC-DC düşürme kartı veya 5 volt/3 amp güç kaynağı üzerinde yapılmıştır. ile sinyal gücü göstergesi ilkesini hayata geçirdi büyük miktar Işık efektleri. Ve bu şemayı nerede kullanacağınız zaten kendi işinizdir ve hayal gücünüze bağlıdır.Bağlantıda eskiz
Ayrıca bu bandın tek bir kablo ile kontrol edildiği ve her bir led üzerinde farklı efektler elde edebileceğiniz düşünülmüştür diye düşünüyorum.
Dezavantajı, şimdiye kadar elbette bu LED'lerin fiyatının çok yüksek olduğunu düşünüyorum. Bununla birlikte, yeni başlayanlar için bile daha fazla geliştirme için renk ve dinamiklerde birçok efekt elde edebilirsiniz. Zaman ayırdığınız için hepinize teşekkür ederim ve Mutlu Yıllar!!!
Daha fazla detay videoda

Merhaba Habr topluluğu.

İÇİNDE verilen zaman renk değiştiren LED şeritler kullanıma sunuldu. Harika görünürler, pahalı değildirler ve dekoratif iç aydınlatma, reklam vb. için iyi bir şekilde uyarlanabilirler.

Bu tür bantlar için kontrol panelli bir güç kaynağı, dimmer, dimmer satın alabilirsiniz. Bu, LED şeridi aydınlatma için kullanmanıza izin verecektir. Ancak, bir renk değiştirme algoritması yazmak veya bir bilgisayardan kontrol yapmak istiyorsanız, o zaman hayal kırıklığı başlar. Satışta COM portu veya Ethernet üzerinden kontrollü karartıcılar bulamazsınız.

Kedi altında hoş geldiniz.

teorik kısım

3 kanalın tümünün ışıltısında yumuşak bir değişiklik uygulamak için kendi dimerimizi yapmamız gerekiyor. Bunu yapmak çok basit, bunun için güç tuşlarını almanız ve bir PWM sinyali kullanarak kontrol etmeniz gerekiyor. Ayrıca dimmerimiz programlanabilir ve/veya harici kontrollü olmalıdır.

Arduino mükemmel bir beyindir. Renk değiştirmek için herhangi bir algoritma programına yazılabilir ve ayrıca hem Arduino modülleri kullanılarak hem de uygun modüller kullanılarak Ethernet, IR, Bluetooth üzerinden uzaktan kontrol edilebilir.

Planımı uygulamak için Arduino Leonardo'yu seçtim. O en ucuzlardan biri arduino panoları ve birçok PWM özellikli pime sahiptir.

PWM: 3, 5, 6, 9, 10, 11 ve 13. analogWrite() işleviyle 8 bit PWM çıkışı sağlayın.

Ve böylece, bir PWM kaynağımız var, güç anahtarlarını bulmaya devam ediyor. İnternet mağazalarına göz atarsanız, RGB şeritlerini kontrol edecek bir Arduino modülü olmadığı ortaya çıkıyor. Veya sadece güç transistörlü evrensel modüller. Ayrıca, kendileri güç tuşlarıyla pano yapan radyo amatörleri için çok sayıda site bulabilirsiniz.

Ancak, daha kolay bir yol var! bize yardım edecek arduino modülü Motor kontrolü için. Bu modül ihtiyacımız olan her şeye sahiptir - güçlü tuşlar 12V'de.

Böyle bir modüle örnek olarak "Arduino Akıllı Araba FZ0407 için L298N Modülü Çift H Köprü Step Motor Sürücü Kartı Modülleri" verilebilir. Böyle bir modül, 2 köprüden oluşan L298N yongasını temel alır. Fakat köprü kurmak motor için yararlıdır (bu, dönüş yönünü değiştirebilir) ve RGB bant söz konusu olduğunda işe yaramaz.

Bu mikro devrenin tüm işlevlerini kullanmayacağız, sadece 3 alt tuşunu şekilde gösterildiği gibi bandı bağlayarak kullanacağız.

Pratik kısım kısım

Uygulama için bir Arduino Leonardo'ya, bir L298N Motor Kontrol Modülüne, bir 12V kaynağa (banda güç sağlamak için), RGB bandın kendisine ve bağlantı kablolarına ihtiyacınız olacak.
Bağlantı kolaylığı için Fundruino IO Expansion'ı da kullandım, ancak herhangi bir işlevsel yük taşımıyor.

Bağlantı şeması şekilde gösterilmiştir.

Ek olarak sistemin güç kaynağını açıklamak istiyorum. Bu devrede motor kontrol modülüne güç veriliyor, 5V step-down güç kaynağına sahip ve ben bu 5V'u Arduino güç kaynağının Vin girişine uyguluyorum. Bu bağlantıyı keserseniz (tabii ki topraklamayı bağlı bırakarak), o zaman Arduino'ya ve güç anahtarlarına farklı güç kaynaklarından güç sağlayabilirsiniz. Bu, Arduino'ya birçok şey bağlandığında ve motor kontrol modülündeki kaynak başa çıkmadığında (aşırı ısınma nedeniyle kapanır) faydalı olabilir.

RGB bandı, çıkışı bir PWM sinyali oluşturacak şekilde ayarlayan analogWrite komutları kullanılarak kontrol edilir.

arduino için program kaynak kodu:
#define GRBLED_PIN_R 9 // R kanalı için pin #define GRBLED_PIN_G 10 // G kanalı için pin #define GRBLED_PIN_B 11 // B kanalı için pin int rgbled_r=0, rgbled_g=0, rgbled_b=0; void setup()( //serial datada print Serial.begin(9600); Serial.println("RBG LED v 0.1"); // RGBLED pinMode(GRBLED_PIN_R, OUTPUT); pinMode(GRBLED_PIN_G, OUTPUT); pinMode(GRBLED_PIN_B) , OUTPUT); ) geçersiz döngü()( // rengi değiştir rgbled_r = (rgbled_r+1)%1024; rgbled_g = (rgbled_g+2)%1024; rgbled_b = (rgbled_b+3)%1024; // Çıktı Z1_output_rgble() ; gecikme(1); ) geçersiz Z1_output_rgbled() ( analogWrite(GRBLED_PIN_R, rgbled_r); analogWrite(GRBLED_PIN_G, rgbled_g); analogWrite(GRBLED_PIN_B, rgbled_b); )

Videoda nasıl çalıştığını görebilirsiniz:

ekonomik kısım

Toplam 37,65 ABD Doları = 1.300 RUB

Bir sonuç yerine

Yeni Yıl arifesinde, çeşitli desenler oluşturma yeteneğine sahip bir Noel ağacı programlanabilir RGB çelenk oluşturmanızı öneririm.

Bir çelenk için neye ihtiyacın var?

WS2811 RGB Tam Renkli 12mm LED Dize DC 5V, Aliexpress'den 20$'a satın alınabilir. Böyle bir çelenkin normal ucu, uzunluğu artırmak için diğerine bağlanabilir. Bu makale ışık desenleri oluşturmak için tasarlanmıştır, bu nedenle elinizde farklı bir protokole sahip programlanabilir bir LED çelenk varsa, programı yeniden yazmanız ve çelengi veri sayfasına göre bağlamanız gerekir.
Dizinizin çektiği akım için derecelendirilmiş 5 voltluk güç kaynağı. Genellikle satıcı, çelenk tarafından tüketilen akımı gösterir.
Herhangi bir sürümün Arduino'su. Yazar standart bir Arduino Uno kullandı.
yeşil akrilik boya
Yalıtım bandı
Tel.
Garland'ı kontrolöre bağlamayı kolaylaştırmak için JST konektörlerinin olması arzu edilir.

Bir Noel ağacı çelengi kurmaya başlamadan önce, tüm LED'lerin çalıştığından emin olun. İnternette WS2811'i Arduino'ya nasıl bağlayacağınızı bulabilirsiniz.

WS2811'inizdeki veri sayfasından +5V ve GND pinlerini belirleyin
Kırmızı = +5V
Mavi=GND
Beyaz = Veri

Bağlantı resimde gösterildiği gibidir.

Adafruit'in popüler WS2811 Arduino kitaplığını kurun. Kurulum talimatlarını buradan indirebilir ve okuyabilirsiniz:
Ekteki kodu çelenkinizin uzunluğuna göre değiştirin. #LED_COUNT tanımla. Arduino programını indirip çalıştırın. Piksellerin 5 saniye boyunca kırmızıdan yeşile, maviden beyaza renk değiştirdiğini unutmayın. Bu, piksel içindeki 3 LED'in de iyi durumda olmasını sağlar.

(indirme sayısı: 1085)

Voltaj düşüşü değerlendirmesi.

Her LED pikseli ve ardından bağlanan LED çelenk, bir tür voltaj düşüşüne neden olur. Bu nedenle, LED çelenkinizdeki 50 LED'den sonra, güç kaynağının voltajı gözle görülür miktarda düşecektir. Örneğin, 5v'den 4.7v'ye. Bu, ilkine bağladığınız bir sonraki çelenk 5v'den değil 4,7v'den güç alacağı ve ondan sonraki voltajın daha da düşeceği anlamına gelir. Sonuç olarak, her LED bir öncekinden daha koyu olacaktır. Sonuçta, voltaj 3,3 V'a düştüğünde, WS2811 protokol hizmet çipi çalışmayı durduracaktır.

Her pikselde 3 LED olduğundan ve Beyaz renkçelenkin parlaması, 3 LED'in de aynı şekilde yandığı anlamına gelir, örneğin yalnızca kırmızı LED'lerin açık olmasına göre voltajın daha fazla düşeceği anlamına gelir. Test programını başlattığınızda çelenk uçlarında güçlü bir karartma fark ettiniz mi? Buraya ek bir 5V güç kaynağı bağlayabilirsiniz. Yazar bunu her 100 pikselde bir yaptı

çelenk boyama.

Normal Noel çelenkleri renklidir. yeşil renk Noel ağacına uyum sağlamak için. LED çelenkinizin farklı renklerde telleri vardır. Çelengi asın ve telleri akrilik boya ile yeşile boyayın, bu biraz zaman alacaktır. WS2811 kasalarını siyah elektrik bandıyla sarın, boyamaktan daha hızlı olacaktır.

Her pikselin X ve Y konumunu belirleme

Toplanan çelengi Noel ağacına asın. Bundan sonra, X ve Y'deki her pikselin konumunu hesaplayabilir ve bu verileri program koduna ekleyebilirsiniz. Bunu yapmak için bu dosyayı kodla birlikte kullanın. İlk işlevin açıklamasını kaldır döngü() 10 LED'in bölümlerini aydınlatan. 50'den fazla LED'iniz varsa, bu bölümü genişletebilirsiniz. basit kopyalama, istenen miktarı belirtmeyi unutmamak #LED_COUNT tanımla

Izgarayı, sol alt LED hücre 1.1'de olacak şekilde kaplamaya çalışın. Bu, programın ağacın ortasını hem X hem de Y yönlerinde belirleyebilmesi için yapılır. X ve Y koordinatlarını girmek manuel işlem, videoya bakarak her bir koordinatı alacaksınız. 200 koordinat kulağa korkutucu geliyor ama 20 dakika kadar sürecek.

Izgarayı yazdırabilir ve bilgisayar monitörünüze veya telefon ekranınıza yapıştırabilirsiniz, böylece video düzenleyicilerle uğraşmak zorunda kalmazsınız.

Ekli dosya, aynı önceki dosya videodaki gibi farklı desenler aracılığıyla yinelenen bir kod örneğidir.

(indirme sayısı: 1240)

Videodan programın mantığını anlayabilir ve kendi şablonlarınızı yazabilir veya kodu kendiniz değiştirebilirsiniz. Ekli diğer dosya, Arduino'nun üzerinden kontrol edilmesini sağlayan bir kurulum dosyasıdır. seri arayüz başka bir cihazdan. Yazar, Arduino'yu kontrol etmek için Raspberry Pi'yi kullandı.

İşte bir Yılbaşı çelengi Arduino kullanarak ve WS2811 kiti.

(indirme sayısı: 1132)

Geçen sefer, bir LED şeridi L298 sürücüsü aracılığıyla bir arduinoya bağlamak için bir yöntem düşünülmüştü. Renk yönetimi programlı olarak gerçekleştirildi - Rastgele işlevi. Şimdi, DHT 11 sıcaklık ve nem sensörünün okumalarına göre LED şeridin renginin nasıl kontrol edileceğini bulmanın zamanı geldi.

L298 sürücüsü üzerinden bir LED şerit bağlama örneği esas alınmıştır. Ayrıca, örneğe DHT 11 sensörünün okumalarını gösterecek olan LCD 1602 ekranı eklenmiştir.

Proje için aşağıdaki Arduino öğelerine ihtiyacınız olacak:

1. Arduino UNO kartı.
2. LCD 1602 + I2C'yi görüntüleyin.
3. DHT sıcaklık ve nem sensörü
4. LED Şerit Işığı.
5. Sürücü L298.
6. Güç kaynağı 9-12V.
7. Arduino ve ekran için kılıf (isteğe bağlı).

Öncelikle devre şemasına bakalım (Şekil 1). Üzerinde, yukarıdaki tüm unsurları nasıl bağlamanız gerektiğini görebilirsiniz. Devreyi monte etmede ve bağlamada karmaşık bir şey yoktur, ancak çoğu insanın unuttuğu ve yanlış sonuçlara vardığı bir nüanstan bahsetmeye değer. çalışma LED'i- Arduino ile kurdeleler.

Resim 1. devre şeması Arduino bağlantıları ve DHT 11 sensörlü LED şerit

önlemek için değil doğru işlem LED şeridi (titreşim, renk uyuşmazlığı, eksik parlama vb.), tüm devrenin güç kaynağı ortak yapılmalıdır, yani. Arduino denetleyicisinin GND (toprak) pinlerini ve L298 sürücüsünü (LED şerit) bağlayın. Bunun nasıl yapıldığını şemada görebilirsiniz.

Nem sensörünün bağlanması hakkında birkaç söz. Kayışsız çıplak bir DHT 11 satın alırsanız, sırasıyla birinci ve ikinci kontaklar, 5V ve Data arasında, nominal değeri 5-10 kOhm olan bir direnci lehimlemeniz gerekir. Sıcaklık ve nem ölçüm aralığı üzerinde yazılıdır. ters taraf sensör gövdesi DHT 11. Sıcaklık: 0-50 santigrat derece. Nem: %0-80.

Projenin tüm unsurlarını şemaya göre monte ettikten sonra yazmanız gerekir. programlama kodu, bu da her şeyin istediğimiz gibi çalışmasını sağlayacak. Ve ihtiyacımız var LED Şerit Işık DHT 11 sensörünün (nem) okumalarına bağlı olarak rengi değişti.

DHT 11 sensörünü programlamak için ek bir kitaplığa ihtiyacınız olacaktır.

kod arduino programları ve RGB - bant. Neme bağlı olarak şerit rengi değişir.

#include #include //çalışmak için kitaplık LCD ekran 1602 #include //nem ve sıcaklık sensörü DHT 11 int chk ile çalışmak için kitaplık; //değişken, DHT11 sensöründeki tüm verileri saklayacak int hum; //değişken, DHT11 sensörü dht11 DHT'den alınan nem değerlerini saklayacaktır; //DHT tipinin nesnesi #define DHT11_PIN 4 //DHT11 sensörünün veri kontağı giriş 4'e bağlanır #define LED_R 9 //kanal R için pin #define LED_G 10 //kanal G için pin #define LED_B 11 //pin için kanal B / /değişkenler renk değerlerini saklayacak //üç rengin tümü karıştırıldığında gerekli renk elde edilecek int led_r=0, led_g=0, led_b=0; //0x27 adresi ile bir görüntüleme nesnesi tanımlanıyor //I2C kartı aracılığıyla projede bir görüntü kullanmayı unutmayın LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2); void setup() ( //ekran oluştur lcd.init(); lcd.backlight(); // pinleri çıkış olarak bildir pinMode(LED_R, OUTPUT); pinMode(LED_G, OUTPUT); pinMode(LED_B, OUTPUT); ) geçersiz döngü () ( chk = DHT.read(DHT11_PIN);//DHT11 sensöründen verileri oku //verileri ekrana ver lcd.print("Temp: "); lcd.print(DHT.temperature, 1); lcd .print( " C"); lcd.setCursor(0,1); lcd.print("Hum: "); lcd.print(DHT.nem, 1); lcd.print(" %"); delay(1500 ); / /sensörün doğru çalışması için, lcd.clear(); hum = DHT.nem; //nem okumalarını al //nemin %19 ila 30'u aralığında, yeşil ver color if ((hum >= 19) && (hum<= 30)) { led_r = 1; led_g = 255; led_b = 1; } //в диапозоне от 31 до 40% влажности выдать красный цвет if ((hum >= 31) && (uğultu<= 40)) { led_r = 255; led_g = 1; led_b = 1; } //в диапозоне от 41 до 49% влажности выдать синий цвет if ((hum >= 41) && (uğultu<= 49)) { led_r = 1; led_g = 1; led_b = 255; } // подача сигналов цвета на выхода analogWrite(LED_R, led_r); analogWrite(LED_G, led_g); analogWrite(LED_B, led_b); }

Etiketler: Etiketler