Светулки без спойка / Грешки от светкавици: 4 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

Исках да добавя светодиодни светулки (светкавици, където израснах) към двора си за Хелоуин и реших да направя някои с LED нишки и Arduino. Има много проекти като този, но повечето изискват запояване и схема. Това са страхотни, но реших да видя дали всичко може да се направи без запояване, за да ги направя супер лесни за създаване.

Аз също написах кода за лесно управление на произволен брой светулки, които могат да мигат реалистично.

Основният подход е да се използват WS2811 LED нишки, тъй като те вече са водоустойчиви. Те са популярни за празнично осветление, а комбинацията от чип WS2811 и 5050 LED в тях по същество е по -здрава версия на WS2812b или "Neopixels" на Adafruit. Другото им предимство е, че е необходима само една линия за данни за произволен брой светодиоди.

Захранването е много просто - мини USB кабел към всеки USB захранващ блок или батерия. Те не използват много енергия и могат да издържат дълго време на USB батерия.

Стъпка 1: Части

Списъкът с части е умишлено прост:

- Ардуино. Използвах Arduino Nano, тъй като те са по -евтини и по -малки. Те имат почти същите характеристики като Arduino Uno. Тези в горната връзка имат запоени щифтове и се предлагат с микро USB кабели. Ще ви е необходим мини USB кабел, а някои идват с Nanos, свързан по -горе.

- Терминален щит Arduino Nano. Това е трикът за без спойка - можете да използвате отвертка, за да прикрепите проводниците. Ако вместо това искате да запоявате три проводника, можете да пропуснете това и да поръчате платки Arduino Nano с незакрепени щифтове, за да можете да запоявате директно към платката Nano.

- светодиоди. Използвах нишки WS2811, които са програмирани точно като WS2812b LED ленти. Те са водоустойчиви и имам някои с черни жици, за да ги направя по -малко видими в растенията. Те също идват със зелени проводници. Те идват с 50 светодиода на нишка и имат конектори, така че можете да ги свържете с верижка. Използвам 100-200 светодиода, така че 2 до 4 от тези нишки. Захранвам ги от регулатора Arduino 5v за простота.

- Батерия. Захранвах моята с всяка USB батерия, но можете също да я включите към всеки USB източник. - Основна батерия - По -голяма батерия - Огромна батерия - вероятно прекалено много Последните две са чудесни за роботи и LED осветление, тъй като имат изходи 5v и 12v.

- JST конектор - те идват с LED нишките, но за всеки случай това са тези, които са необходими.

Стъпка 2: Монтаж

Сглобяването е много просто.

Включете Arduino Nano в щита на терминала. Уверете се, че щифтовете са правилни въз основа на етикетите - може да се включи назад.

Използвайте резервния JST конектор, който се доставя със светодиодите. Свържете 5v и Gnd към тези щифтове на Arduino. Свържете линията за данни към пин 6 (може да се промени в кода, ако желаете).

LED нишките се доставят със захранващи проводници, които са оголени и калайдисани. Това може да доведе до късо съединение на батерията ви, така че ги отрежете или залепете с лента (или използвайте термосвиваеми тръби, ако имате такива). Отрязах консервираните върхове и изрязах единия по -къс от другия, за да не докоснат.

Сега можете да включите нишката в Arduino.

Това е!

Брой светодиоди и мощност

Всеки от 5050 светодиода в нишката може да използва 60mA, когато е напълно включен. Тъй като има три светодиода (червен/зелен/син) и всеки може да има стойност 0-256 (в кода), напълно включено ще бъде 256 + 256 + 256 = 768 за интензитета на червеното, зеленото и синьото. В моя код използвам 50 за червено, 50 за зелено и 0 за синьо, така че всеки светодиод ще консумира приблизително 60 mA * 100 /768 = 7,8125mA на светодиод, когато са включени.

Ключът е в това колко светодиоди ще бъдат включени едновременно. Моят код в момента просто ги включва при някои много ниски случайни коефициенти - 5/10, 000. На практика съм виждал само няколко включени наведнъж, но теоретично те биха могли да продължат наведнъж. Мога да добавя код, за да огранича номера наведнъж, но шансовете са много малки. Включеният отчасти зависи от броя на светодиодите и коефициентите се изчисляват за всеки светодиод, така че с добавянето на светодиоди ще светят още светодиоди.

Регулаторът Arduino 5v може да генерира около 500mA, а някои се използват за самия Arduino, така че може би има около 450mA. При 7,8 mA на светодиод, което позволява включване на около 57 светодиода едновременно и дори когато един светодиод е включен, той най -вече избледнява нагоре или надолу, използвайки още по -малко енергия. Така че на практика USB захранващият адаптер Arduino е подходящ за много светодиоди.

Брой светодиоди и Arduino памет

При компилирането на програмата със 100 светодиода, Arduino IDE съобщава, че се използват 21% от DRAM (най -вече за масива на състоянието на LED), за 300 светодиода това е 60%. Така че, няколко направления са добре. Ако имате нужда от много повече светодиоди, можете просто да запазите списък на светодиодите, които всъщност са включени - би било много по -ефективно, но с толкова много нишки, вие също ще срещнете проблеми с захранването - спад на напрежението и ще се нуждаете от техники като впръскване на енергия. Използвал съм го в други инструктажи, но е извън обхвата на този бърз проект. При 100-200 светодиода има много DRAM и мощност.

Стъпка 3: Програмирайте Arduino

Приложената скица ще мига светодиодите като светулки. Кодът е коментиран малко, но най -важното е да настроите броя на светодиодите спрямо броя, който използвате.

Стъпка 4: Местоположение, захранване, устойчивост на атмосферни влияния

Този проект се захранва от USB порта на Arduino, така че може да се използва всеки USB източник на захранване. За по -постоянен дисплей можете да използвате USB адаптер за стена.

Ако проектът ще бъде навън за известно време, той трябва да бъде хидроизолиран. Водоустойчива кутия за електроника или дори контейнер за храна е добре.