Управление на адресируемата LED лента чрез Arduino

Адресируемата LED лента и Arduino ще ви помогнат да украсите интериора на къщата, да създадете специална атмосфера и да направите тик на витрината. От статията ще научите за свързването и управлението на лентата, как да проверите и флашнете лентата, какви ефекти се постигат.

В адресируемата LED лента на Arduino яркостта и режимът на работа на всеки диод се задават отделно.

Такива устройства имат много предимства.

• Могат да се използват за интелигентно осветление. Няма да е трудно да сглобите динамична подсветка, пълзяща линия или да накарате светлината да се включи по график. Свържете допълнителни модули, например сензор за движение, и когато влезете в стаята, светлината ще започне. Освен това тяхната работа може да се управлява дистанционно от дистанционното управление и смартфона.
• Лесен за персонализиране. Можете сами да пишете програми за работа или да използвате готови шаблони.
• LED лентите са надеждни и издръжливи. Те не се нагряват и не изискват големи разходи за енергия.
• Достъпността е друг плюс. Диодните ленти са широко разпространени на пазара, няма да е трудно да изберете правилната. Най-бюджетните струват 200 рубли. на метър, по-ярък - от 500 рубли.

Но има и недостатъци.

• Необходимо е отделно захранване от 5 или 12 V. Блокът Arduino може да осигури само 800 mA ток, което е достатъчно само за 13 пиксела (един пиксел консумира 40-60 mA).
• Съединенията са взискателни към качеството на спойката.

Ако знаете как да запоявате добре, тогава няма да е трудно да сглобите веригата. И ако не знаете как, значи е време да се научите. Така че не се колебайте да започнете да избирате осветително оборудване.

Моля, обърнете внимание на няколко точки, преди да закупите.

• Броят пиксели на метър. Може да има 30, 60, 74, 96, 100 и 144. Колкото повече има, толкова по-богата е картината, но толкова по-скъпа е лентата. И колкото повече консумира енергия (по-мощен и по-скъп захранващ адаптер).

• Степента на сигурност. За вътрешно осветление е достатъчен IP30 (защита от прах). За мокри условия диодите трябва да са покрити със силикон, а степента на защита е IP65. И ако лентата е на улицата, тогава защитата трябва да бъде най-голяма - IP67 (устройството е напълно скрито в силиконова кутия).

• Подложката влияе върху естетическото изживяване. Предлага се в черно (Black PCB) и бяло (White PCB).

• Има "икономични" опции за LED ленти. Те са маркирани с буквите ECO. Тези модели не са толкова ярки като обикновените и са с по-ниско качество. Но те са по-евтини.

След като сте намерили идеалния, пристъпете към сглобяването.

За свързване е необходим захранващ адаптер. Изчислете неговата мощност. За да направите това, умножете текущата консумация на един пиксел (обикновено 60 mA) по броя на пикселите в метър лента и по нейната дължина. Умножете резултата по работното напрежение (тези данни са посочени в маркировката). Не забравяйте фактора за безопасност.

Тогава мощността на адаптера трябва да бъде:

(60 mA / 1000) (ток в A) * 60 пиксела / метър * 1,5 метра * 5 V (напрежение) * 1,3 (напрежение) = 35,1 W. Закръглете до най-близкото по-високо - 40 вата. Такова захранване е необходимо, ако лентата свети с бяла светлина. Ако не, мощността на адаптера може да бъде намалена с 1,5-2 пъти.

В допълнение към захранването, ще ви трябва платка Arduino Uno и свързващи проводници с напречно сечение най-малко 1,5 mm².А също и резистори със съпротивление 10 kOhm и кондензатори с капацитет 470 μF (възможно е повече).

Когато всичко е готово, се захващайте за работа.

• Намерете началото и края на лентата. Командите се движат последователно от един пиксел в друг, а посоката на движението им е обозначена със стрелки. Ако няма стрелки, тогава управляващият контакт е обозначен в началото с буквите DI (цифров вход), а в края - DO (цифров изход). Контактът DO се използва за свързване на допълнителни ленти.
• Запоете предпазен резистор 200-500 ома. Ако захранването внезапно се повреди, токът няма да тече през USB конектора и няма да го изгори.
• Съберете диаграмата. Ако устройството се управлява от компютър, веригата трябва да бъде такава.

За автономна работа или управление от сензори, имате нужда от такъв.

Носете гумени ръкавици и периодично накланяйте поялника към земята (поне към тръбите за парно отопление).

• Ако разстоянието между диодната лента и платката Arduino е повече от 15 см, тогава завъртете проводниците за управление DI и GND в пигтейл. Тогава няма да има пикапи.
• В режим на мигане има смущения в електропровода. Това води до нестабилна производителност. За да изгладите шума, кондензатор с капацитет 470 μF и напрежение 6,3 V.
• За да се включи плавно, схемата е сглобена на макет за сглобяване на схеми на микроконтролери. Той трябва да има 3 логически нива на N-канални MOSFET.

Ето как изглежда в действителност.

• Ако лентата е дълга, в нея ще се появят загуби на напрежение. Следователно външните пиксели ще светят слабо. За да избегнете това, подайте захранване към ставите на 2 диодни ленти или през всеки метър от общата дължина.

Остава само да проверите веригата. За да направите това, напишете най-простата програма.

• Свържете платката към вашия компютър и отворете Arduino IDE.
• Изтеглете библиотека или шаблон. Най-известните библиотеки са FastLED и Adafruit NeoPixel.

1. FastLED е много гъвкав и поддържа всички версии на Arduino. Оттук и недостатъкът - заема много памет, а повечето функции няма да са полезни.
2. Adafruit NeoPixel е проектиран за NeoPixel Rings, но ще работи с всяка LED лента. Има по-малко ефекти и по-бавна скорост, но паметта на Arduino е по-свободна. Това означава, че повече режими на работа могат да бъдат заредени на платката.

Сега можете да реализирате всичките си проекти.

Ако не направите това, тогава, когато флаширате устройството, целият захранващ ток ще отиде към платката. Платката или USB портът ще изгорят.

Но се случва така, че адресната лента не работи правилно. Вижте най-често срещаните грешки.

• Ако диодите светят с червен нюанс, тогава захранването е твърде слабо. Или връзките са прекъснати и трябва да бъдат повторно запоени. Друг вариант са захранващите проводници, които са твърде тънки.
• Когато устройството е бъги или работи с артефакти, тогава въпросът е в захранването. Опитайте да замените проводниците с екранирани или да изключите Wi-Fi.
• Ако пикселите изобщо не светят, тогава най-вероятно веригата е сглобена неправилно. Най-често срещаните грешки: земята на лентата не е свързана със земята на платката Arduino, контролният проводник DI отива до края на лентата, а не в началото, захранващите проводници (5V и GND) са обърнати. Във всички тези случаи е достатъчно да се възстанови веригата.
• Но ако сте свързали сглобеното устройство без резистор, тогава най-вероятно то веднага изгори. След това трябва да смените контролната платка.

Както можете да видите, изучаването на Arduino е лесно. И ако изведнъж имате проблеми, тогава задавайте въпроси във форумите. Ще се радват да ви помогнат (особено ако отидете под псевдонима на момичето).