Licurici / fulgere fără sudură: 4 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:43

Am vrut să adaug licurici LED (fulgere în care am crescut) în curtea mea de Halloween și am decis să fac niște fire cu LED-uri și un Arduino. Există multe astfel de proiecte, dar cele mai multe necesită lipire și circuit. Acestea sunt grozave, dar am decis să văd dacă totul se poate face fără lipire pentru a le face foarte simple de creat.

De asemenea, am scris codul pentru a gestiona cu ușurință orice număr de licurici care pot clipi realist.

Abordarea de bază este utilizarea firelor LED WS2811, deoarece acestea sunt deja impermeabile. Acestea sunt populare pentru iluminatul de sărbători, iar combinația dintre cipul WS2811 și LED-ul 5050 din acestea este în esență o versiune mai grosieră a WS2812b sau „Neopixeli” în limba Adafruit. Celălalt avantaj al lor este că este nevoie de o singură linie de date pentru orice număr de LED-uri.

Alimentarea acestora este foarte simplă - un mini cablu USB către orice bloc de alimentare USB sau baterie. Nu consumă multă energie și pot rezista mult timp pe o baterie USB.

Pasul 1: Piese

Lista pieselor este în mod intenționat simplă:

- Un Arduino. Am folosit un Arduino Nano deoarece sunt mai puțin costisitoare și mai mici. Au aproape aceleași specificații ca un Arduino Uno. Cele din linkul de mai sus au pinii lipiți și vin cu fire micro USB. Veți avea nevoie de un cablu mini USB, iar unii vin cu Nanos conectat mai sus.

- Arduino Nano Terminal Shield. Acesta este trucul fără lipire - puteți utiliza o șurubelniță pentru a atașa firele. Dacă doriți să lipiți trei fire în schimb, puteți sări peste acest lucru și să comandați plăcile Arduino Nano cu pinii nu atașați, astfel încât să puteți lipi direct pe placa Nano.

- LED-uri. Am folosit fire WS2811, care sunt programate la fel ca benzile LED WS2812b. Sunt impermeabile și am câteva cu fire negre pentru a le face mai puțin vizibile în plante. De asemenea, vin cu fire verzi. Acestea vin cu 50 de LED-uri pe șuviță și au conectori, astfel încât să le puteți încerca în lanț. Folosesc 100-200 de LED-uri, deci 2 până la 4 dintre aceste fire. Le alimentez de la regulatorul Arduino 5v pentru simplitate.

- Baterie. Am alimentat-o pe a mea cu orice baterie USB, dar o puteți conecta și la orice sursă USB. - Baterie de bază - Baterie mai mare - Baterie uriașă - probabil suprasolicitată Ultimele două sunt excelente pentru roboți și iluminare cu LED, deoarece au atât ieșiri de 5v, cât și 12v.

- Conector JST - acestea vin cu șuvițe cu LED-uri, dar pentru orice eventualitate, acestea sunt cele necesare.

Pasul 2: Asamblare

Asamblarea este foarte simplă.

Conectați Arduino Nano la ecranul terminalului. Asigurați-vă că pinii sunt corecți pe baza etichetelor - poate fi conectat înapoi.

Utilizați conectorul JST de rezervă care vine cu LED-urile. Conectați 5v și Gnd la acei pini de pe Arduino. Conectați linia de date la pinul 6 (poate fi modificat în cod, dacă doriți).

Suvitele cu LED-uri vin cu fire de alimentare care sunt dezbrăcate și conservate. Acestea ar putea scurta bateria, deci tăiați-le sau lipiți-le cu bandă (sau folosiți tuburi termocontractabile dacă aveți). Am tăiat vârfurile conservate și le-am tăiat una mai scurtă decât cealaltă pentru a le împiedica să se atingă.

Acum puteți conecta firul la Arduino.

Asta e!

Număr de LED-uri și putere

Fiecare dintre cele 5050 de LED-uri din șuviță poate folosi 60mA când este complet aprins. Deoarece există trei LED-uri (roșu / verde / albastru) și fiecare poate avea o valoare de 0-256 (în cod), complet aprins ar fi 256 + 256 + 256 = 768 pentru intensitatea roșu, verde și albastru. În codul meu, folosesc 50 pentru roșu, 50 pentru verde și 0 pentru albastru, astfel încât fiecare LED aprins ar consuma aproximativ 60mA * 100/768 = 7,8125mA pe LED atunci când sunt aprinși.

Cheia este câte LED-uri ar fi aprinse în același timp. În prezent, codul meu le activează la o cotă aleatorie foarte mică - 5/10, 000. În practică, am văzut doar câteva la un moment dat, dar teoretic toate ar putea continua simultan. Aș putea adăuga cod pentru a limita numărul simultan, dar șansele sunt foarte îndepărtate. Numărul aprins depinde parțial de numărul de LED-uri, iar cotele sunt calculate pentru fiecare LED, astfel încât pe măsură ce LED-urile sunt adăugate, se vor aprinde mai multe LED-uri.

Regulatorul Arduino 5v poate furniza aproximativ 500mA, iar unele sunt folosite pentru Arduino în sine, deci poate este disponibil aproximativ 450mA. La 7,8 mA per LED, care permite aprinderea a aproximativ 57 de LED-uri în același timp și chiar și atunci când un LED este aprins, se estompează în mare parte sau în jos, folosind chiar mai puțină energie. Deci, practic, adaptorul de alimentare USB Arduino este bine pentru o mulțime de LED-uri.

Număr de LED-uri și memorie Arduino

La compilarea programului cu 100 de LED-uri, IDE-ul Arduino a raportat că 21% din DRAM era utilizat (mai ales pentru matricea de stare a LED-urilor), pentru 300 de LED-uri, era de 60%. Deci, câteva fire sunt în regulă. Dacă aveți nevoie de mult mai multe LED-uri, ați putea păstra doar o listă a LED-urilor care sunt de fapt aprinse - ar fi mult mai eficient, dar cu atâtea fire, veți întâlni și probleme de energie - cădere de tensiune și veți avea nevoie de tehnici precum injecție de putere. Am folosit asta în alte instrumente instructabile, dar depășește scopul acestui proiect rapid. La 100-200 de LED-uri, există o mulțime de DRAM și putere.

Pasul 3: Programați Arduino

Schița atașată va clipi LED-urile ca licuricii. Codul este comentat puțin, dar principalul lucru este setarea numărului de LED-uri la numărul pe care îl utilizați.

Pasul 4: Locație, Putere, Rezistență la intemperii

Acest proiect este alimentat de portul USB de pe Arduino, astfel încât orice sursă de alimentare USB poate fi utilizată. Pentru un afișaj mai permanent, puteți utiliza un adaptor de perete USB.

Dacă proiectul va fi afară pentru o perioadă de timp, ar trebui să fie impermeabilizat. O cutie electronică impermeabilă sau chiar un recipient pentru alimente este în regulă.