Control de la tira LED adreçable mitjançant Arduino

La tira LED adreçable i Arduino ajudaran a decorar l'interior de la casa, crear un ambient especial, fer un ticker a l'aparador. A partir de l'article aprendràs com connectar i gestionar la cinta, com comprovar i flashejar la cinta, quins efectes s'aconsegueixen.

A la tira LED adreçable Arduino, la brillantor i el mode de funcionament de cada díode es configuren per separat.

Aquests dispositius tenen molts avantatges.

• Es poden utilitzar per a il·luminació intel·ligent. No serà difícil muntar una il·luminació de fons dinàmica, una línia rastrera o fer que la llum s'encengui segons el calendari. Connecteu mòduls addicionals, per exemple, un sensor de moviment, i quan entreu a l'habitació, la llum començarà. I també el seu treball es pot controlar de forma remota des del comandament a distància i el telèfon intel·ligent.
• Fàcil de personalitzar. Podeu escriure programes per treballar vosaltres mateixos o utilitzar plantilles ja fetes.
• Les tires LED són fiables i duradores. No s'escalfen i no requereixen costos energètics elevats.
• L'accessibilitat és un altre avantatge. Les cintes de díode estan molt esteses al mercat, no serà difícil triar la correcta. Els més pressupostaris costen 200 rubles. per metre, més brillant - a partir de 500 rubles.

Però també hi ha desavantatges.

• Es necessita una font d'alimentació independent de 5 o 12 V. La unitat Arduino només pot proporcionar 800 mA de corrent, que només és suficient per a 13 píxels (un píxel consumeix 40-60 mA).
• Les juntes exigeixen la qualitat de la soldadura.

Si saps soldar bé, no serà difícil muntar el circuit. I si no saps com, és hora d'aprendre. Així que no dubteu a començar a triar equips d'il·luminació.

Si us plau, tingueu en compte alguns punts abans de comprar.

• El nombre de píxels per metre. Hi pot haver 30, 60, 74, 96, 100 i 144. Com més n'hi ha, més rica és la imatge, però més cara és la cinta. I com més consumeix energia (adaptador de corrent més potent i més car).

• El grau de seguretat. Per a il·luminació interior, és suficient IP30 (protecció contra la pols). En condicions humides, els díodes han d'estar coberts amb silicona i el grau de protecció és IP65. I si la tira es troba al carrer, la protecció hauria de ser la màxima: IP67 (el dispositiu està completament amagat en una caixa de silicona).

• La capa inferior afecta l'experiència estètica. Ve en negre (PCB negre) i blanc (PCB blanc).

• Hi ha opcions "econòmiques" per a les tires LED. Estan marcats amb les lletres ECO. Aquests models no són tan brillants com els habituals i són de qualitat inferior. Però són més barats.

Ara que heu trobat l'ideal, aneu al muntatge.

Es necessita un adaptador de corrent per connectar-se. Calcula la seva potència. Per fer-ho, multipliqueu el consum actual d'un píxel (normalment 60 mA) pel nombre de píxels en un metre de cinta i per la seva longitud. Multipliqueu el resultat per la tensió de funcionament (aquestes dades s'indiquen a la marca). No oblideu el factor de seguretat.

Aleshores, la potència de l'adaptador hauria de ser:

(60 mA / 1000) (corrent en A) * 60 píxels / metre * 1,5 metres * 5 V (tensió) * 1,3 (espai lliure) = 35,1 W. Arrodoneix al màxim més proper: 40 watts. Aquesta font d'alimentació és necessària si la cinta brilla amb llum blanca. Si no, la potència de l'adaptador es pot reduir en 1,5-2 vegades.

A més de la font d'alimentació, necessitareu una placa Arduino Uno i cables de connexió amb una secció transversal d'almenys 1,5 mm².I també resistències amb una resistència de 10 kOhm i condensadors amb una capacitat de 470 μF (és possible més).

Quan tot estigui llest, posa't a treballar.

• Trobeu l'inici i el final de la cinta. Les ordres es mouen seqüencialment d'un píxel a un altre, i la direcció del seu moviment s'indica amb fletxes. Si no hi ha fletxes, el contacte de control al principi es denota amb les lletres DI (entrada digital) i al final - DO (sortida digital). El contacte DO s'utilitza per connectar cintes addicionals.
• Soldar una resistència de seguretat de 200-500 ohms. Si la font d'alimentació falla de sobte, el corrent no passarà pel connector USB i no el cremarà.
• Muntar el diagrama. Si el dispositiu es controla des d'un ordinador, el circuit hauria de ser així.

Per a un funcionament autònom o control des de sensors, en necessiteu un.

Feu servir guants de goma i, periòdicament, col·loqueu el soldador a terra (almenys a les canonades d'escalfament de vapor).

• Si la distància entre la tira de díode i la placa Arduino és superior a 15 cm, gireu els cables DI de control i GND de terra en una cua. Aleshores no hi haurà recollides.
• En mode intermitent, hi ha interferències a la línia elèctrica. Això condueix a un rendiment inestable. Per suavitzar el soroll, un condensador amb una capacitat de 470 μF i una tensió de 6,3 V.
• Perquè s'encengui sense problemes, el circuit està muntat en una placa per muntar circuits en microcontroladors. Ha de tenir 3 nivells lògics de MOSFET de canal N.

Així es veu a la realitat.

• Si la cinta és llarga, hi apareixerà una pèrdua de tensió. Per tant, els píxels exteriors brillaran lleugerament. Per evitar-ho, subministreu energia a les articulacions de 2 tires de díodes o a través de cada metre de longitud total.

Només queda comprovar el circuit. Per fer-ho, escriviu el programa més senzill.

• Connecteu la placa a l'ordinador i obriu l'IDE d'Arduino.
• Descarrega una biblioteca o una plantilla. Les biblioteques més famoses són FastLED i Adafruit NeoPixel.

1. FastLED és molt versàtil i admet totes les versions d'Arduino. D'aquí el desavantatge: ocupa molta memòria i la majoria de les funcions no seran útils.
2. L'Adafruit NeoPixel està dissenyat per NeoPixel Rings, però funcionarà amb qualsevol tira LED. Té menys efectes i velocitat més lenta, però la memòria Arduino és més lliure. Això significa que es poden carregar més modes de funcionament a la placa.

Ara pots implementar tots els teus projectes.

Si no ho feu, quan feu flash el dispositiu, tot el corrent de subministrament anirà a la placa. La placa o el port USB es cremaran.

Però passa que la cinta d'adreces no funciona correctament. Consulta els errors més comuns.

• Si els díodes s'il·luminen amb un to vermell, la font d'alimentació és massa feble. O les connexions estan trencades i s'han de tornar a soldar. Una altra opció són els cables d'alimentació massa prims.
• Quan el dispositiu té errors o funciona amb artefactes, la qüestió està a la font d'alimentació. Proveu de substituir els cables per altres de blindats o desactivar la Wi-Fi.
• Si els píxels no brillen en absolut, és probable que el circuit estigui muntat incorrectament. Els errors més comuns: la terra de la cinta no està connectada a la terra de la placa Arduino, el cable de control DI va al final de la cinta i no al principi, els cables d'alimentació (5V i GND) s'inverteixen. En tots aquests casos, n'hi ha prou amb reconstruir el circuit.
• Però si vau connectar el dispositiu muntat sense resistència, el més probable és que es va cremar immediatament. Aleshores, heu de canviar el tauler de control.

Com podeu veure, aprendre Arduino és fàcil. I si de sobte tens problemes, fes preguntes als fòrums. Estaran encantats d'ajudar-vos (sobretot si aneu sota el sobrenom de la noia).