RGB LED ბოჭკოვანი ხე (aka Project Sparkle): 6 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

იპოვეთ თქვენი ოთახი ცოტა მოსაწყენი? გსურთ დაამატოთ ცოტა მუხტი მას? წაიკითხეთ აქ როგორ აიღოთ RGB LED, დაამატოთ ოპტიკური ბოჭკოვანი მავთული და გახადოთ იგი ბრწყინვალე!

Project Sparkle– ის ძირითადი მიზანია აიღოს სუპერ კაშკაშა LED პლუს ბოლომდე გაბრწყინებული ოპტიკური ბოჭკოვანი კაბელი და შეაერთოს იგი არდუინოსთან, რათა შექმნას სასიამოვნო განათების ეფექტი. ეს არის ოპტიკურ-ბოჭკოვანი ვარსკვლავის ჭერის/ჭერის იმიტაცია, მაგრამ დამონტაჟებულია ვერტიკალურად იმის გამო, რომ არ შემიძლია ჭერზე ჭაბურღილის გაკეთება და არ იყენებს წინასწარ დამზადებულ ილუმინატორს ბოჭკოვანი ბოჭკოების გასანათებლად. ასე რომ, ეს ნამდვილად არის საშუალება მიიღოთ მაგარი ოპტიკური ბოჭკოვანი ეფექტები ძვირადღირებულ გამნათებლებში ინვესტიციის გარეშე. LED- ის საშუალებით არდუინოსთან დაკავშირება ასევე ამატებს ნებისმიერი სახის მორგებას და ფერის დახვეწას! საუკეთესო ორივე სამყაროდან! მასალები: 10W LED - 5 $ - eBay. ** გაფრთხილება, ეს ძალიან ნათელია. ნუ უყურებ ამას პირდაპირ ჩართვისას. ჩადეთ იგი ყუთის ქვეშ ტესტირებისთვის ან სხვა შესაფერისი საფარისთვის ** ოპტიკურ -ბოჭკოვანი ბოლო მბზინავი მავთული - 25-30 დოლარი - შევიძინე ონლაინ TriNorthLighting– დან. ოპტიკურ -ბოჭკოვანი კაბელი, როგორც წესი, ფეხით იყიდება კაბელის სხვადასხვა ბოჭკოში. რაც უფრო ნაკლებია ძაფები კაბელში, მით უფრო სქელია თითოეული ცალკეული მავთული, რაც მთლიანობაში უფრო ნათელ წერტილს ნიშნავს. შეამოწმეთ ეს გვერდი მოსახერხებელი დიაგრამისთვის კაბელის ნომრისა და სიგანის წინააღმდეგ. 12V, 2Amp ელექტრომომარაგება - ~ 10 $ - მე მქონდა ერთი ტყუილი. საიდუმლო მასალები: ამ ნაწილების უმეტესობა არის ის, რაც ხალხს ექნება გარშემო და შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვა პროექტებისთვის Arduino - $ 25-30 - მე გამოვიყენე Arduino Uno R3 პური - ~ 5 $ გამდნარი რკინა - სადმე $ 10 -დან რიგის მასშტაბის უფრო მაღალი სქემის კომპონენტები - თითოეული მხოლოდ რამდენიმე ცენტი ღირს, უფრო რთული საკითხია ალბათ სად უნდა მივიღოთ დღესდღეობით მავთულები, მავთულები, საჭრელები და ა.შ. მაღაზია ეს არის მასალა, რომელიც მე გამოვიყენე ბოჭკოვანი ბოჭკოს კედელზე

ნაბიჯი 1: მიმოხილვა Circuit კომპონენტები

ძირითადი მავთულის გარდა (და LED) ჩვენს წრეს აქვს ორი ძირითადი კომპონენტი: ტრანზისტორი და რეზისტორები. ტრანზისტორები ასე რომ ჩვენ გვაქვს 10W LED, კვების კაბელი და arduino. მიზანია LED მიამაგროთ პურის დაფაზე და მიამაგროთ arduino იმავე პურის დაფაზე ისე, რომ arduino- ს შეუძლია გამოაქვეყნოს მნიშვნელობა და LED ჩართოს გარკვეული სიკაშკაშე (რაც შეესაბამება arduino- ს გამომავალ მნიშვნელობას). საქმე ისაა, რომ arduino– ს შეუძლია მხოლოდ 5V– ის მიწოდება, მაგრამ ჩვენს LED- ს სჭირდება 12V (შენიშვნა: ეს შეიძლება შეიცვალოს იმის მიხედვით, თუ რა ენერგიის LED- ს იყენებთ). ეს არის ის ადგილი, სადაც დენის წყარო მოდის. "როგორ დავუკავშიროთ ერთმანეთს არდუინო, LED და კვების ბლოკი ?!" შეიძლება გკითხოთ პასუხი ჯადოსნურია. ტრანზისტორების მაგია! მარტივად რომ ვთქვათ, ტრანზისტორი არის გამაძლიერებელი ან გადამრთველი. ამ შემთხვევაში ჩვენ ვიყენებთ მას, როგორც გადამრთველს. ის ერთ პინთან იქნება დაკავშირებული არდუინოსთან, მეორე პინი დენის წყაროსთან და მესამედ LED- ზე. როდესაც arduino აგზავნის დენს კონკრეტულ ზღურბლზე, ტრანზისტორი "ჩაირთვება" და მისცემს ელექტროენერგიის ძაბვას, რომელიც ანათებს LED- ს. როდესაც არდუინოდან არ არის საკმარისი დენი, ტრანზისტორი არ დაუშვებს ელექტროენერგიის მიწოდებას მასში და LED გამორთული იქნება. გადართვის ტიპი ტრანზისტორი ცნობილია როგორც გადართვის ან შეერთების ტრანზისტორი. არსებობს მრავალი განსხვავებული ტიპი, რომელსაც აქვს განსხვავებული თვისებები, როგორიცაა ძაბვა, რომელიც საჭიროა მის ქინძისთავებში, მოგება და ა.შ. 10W LED ნათურას აქვს ოთხი ქინძისთავები, ერთ მხარეს მიწა და მეორე მხარეს პინი თითოეული ფერისთვის. თუ გვინდა, რომ თითოეული ფერის ცალკე კონტროლი შევძლოთ (იმისათვის, რომ შევძლოთ RGB- ის ნებისმიერი ფერის კომბინაციის ჩვენება), თითოეულ ფერს უნდა ჰქონდეს საკუთარი ტრანზისტორი, ამიტომ ჩვენ გვჭირდება სულ სამი ტრანზისტორი. დამატებითი დეტალები გამოყენებული ტრანზისტორების შესახებ იქნება მომდევნო ეტაპზე. რეზისტორები ახლა, როდესაც ჩვენ გავარკვიეთ, როგორ გავაძლიეროთ LED, არის კიდევ ერთი პრობლემა. მთელი ეს ძალა სულაც არ არის კარგი! ჩვენ არ გვინდა LED- ის შემცირება, ამიტომ რეზისტორები უნდა დაემატოს მას. LED- ის ოთხი პინიდან, მიწას არ სჭირდება რეზისტორი, რადგან ის უბრალოდ მიწას აპირებს. მაგრამ სამი ფერის ქინძისთავს დასჭირდება მინიმუმ ერთი რეზისტორი და რადგანაც განსხვავებული ფერები სხვადასხვა ძაბვას იზიდავს, ისინი სულაც არ არიან ერთნაირი წინააღმდეგობები. "როგორ გავარკვევთ ამ ღირებულებებს ?!" შეიძლება გკითხოთ ისე პასუხი არის MAGIC. მათემატიკის მაგია! (წაიკითხე ღირს გპირდები …)

ნაბიჯი 2: მიკროსქემის კომპონენტების გამოთვლა

ტრანზისტორების ტიპი როგორც წინა საფეხურზეა ნათქვამი, აქ გამოყენებული ტრანზისტორი არის გადართვის ჯიშის. რა კონკრეტული ტიპის ტრანზისტორი საჭიროა წრედში, დამოკიდებულია იმაზე, თუ რას მოითხოვს წრე, მაგრამ ამ წრეში შესაფერისია 2N2219 ტრანზისტორი. შენიშვნა, თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ ტრანზისტორი, გარდა 2N2219, იმ პირობით, რომ მას აქვს შესაბამისი სპეციფიკაციები იმ წრისთვის, რომელზეც მუშაობთ. (უფრო გავრცელებული 2N2222 ტრანზისტორი ასევე უნდა იყოს შესაფერისი) ტრანზისტორის ტიპზეა დამოკიდებული, ტრანზისტორზე სამი ქინძისთავი იქნება "გამცემი, ბაზა, კოლექტორი" ან "კარიბჭე, წყარო, სანიაღვრე". 2N2219 ტიპი პირველია. არსებობს მრავალი სახის ტრანზისტორი, ასე რომ იმისათვის, რომ დადგინდეს რომელი პინი შეესაბამება ემისტერს, ფუძესა და კოლექტორს, დროა გაეცნოთ თქვენს სპეციფიკურ ფურცელს! ტრანზისტორს ასევე სჭირდება ორი რეზისტორი. ერთი აკავშირებს ტრანზისტორის ფუძეს არდუინოსთან - ეს შეიძლება იყოს ნებისმიერი მნიშვნელობა, ზოგადად დაახლოებით 1kΩ. ის გამოიყენება ისე, რომ არდუინოს ნებისმიერი ყალბი დენი არ გამოიწვევს ტრანზისტორს და შემთხვევით აანთებს შუქს. მეორე საჭირო რეზისტორი აკავშირებს ბაზას მიწასთან და ზოგადად დიდი მნიშვნელობა აქვს 10kΩ რეზისტორების ტიპებს ელექტროენერგიის მიწოდების LED- თან დასაკავშირებლად ჩვენ უნდა გამოვიყენოთ რამდენიმე რეზისტორი. თითოეული ფერი LED აქვს განსხვავებული საჭირო ძაბვის შეყვანა. კონკრეტული მნიშვნელობები დამოკიდებულია თქვენს მიერ გამოყენებულ LED- ზე, მაგრამ სტანდარტული 10W LED- ისთვის ეს სავარაუდოდ იქნება სწორი დიაპაზონში: წითელი - 6-8 V მწვანე - 9-12 V ლურჯი - 9-11 V დენის მოთხოვნა LED: 3 მილიამპერი (mA) დენის წყაროს ძაბვა: 12 V ასე რომ, სიტუაცია ასეა: ჩვენ ვიყენებთ 12 V დენის წყაროს LED- ს ასამაღლებლად და თითოეულ ფერს უნდა მიეწოდოს მასზე ნაკლები ძაბვა. ჩვენ უნდა გამოვიყენოთ რეზისტორები, რომ შევამციროთ ძაბვა თითოეული ფერი, რომელსაც LED ხედავს. წინააღმდეგობის ღირებულების დასადგენად, დროა მიმართოთ ომის კანონს. მაგალითად წითელი ფერისთვის: ძაბვა = დენი * წინააღმდეგობა…. გადაწერე წინააღმდეგობა = ძაბვა (ვარდნა) / მიმდინარე წინააღმდეგობა = 4 V / 0.3 A = 13.3Ω (4 V მნიშვნელობა არის 12V– დან (დენის წყარო) - მაქსიმალური წითელი დიაპაზონი (8 V)) ჩვენ ჯერ არ დავასრულეთ რა თქვენი რეზისტორის ტიპზე (ანუ მის ზომაზე) დამოკიდებულია მხოლოდ გარკვეული რაოდენობის ენერგია. თუ ჩვენ გამოვიყენებთ რეზისტორებს, რომლებსაც არ შეუძლიათ საკმარისი ენერგიის გაფრქვევა, ჩვენ მათ დავწვავთ. რეზისტორზე სიმძლავრის გამოთვლის ფორმულა მოდის ომის კანონიდან: ეს არის სიმძლავრე = ძაბვა * დენი. სიმძლავრე = 4V * 0.3 A = 1.2 W ეს ნიშნავს, რომ ჩვენ გვჭირდება 13.3Ω, 1.2 W (მინიმუმ) რეზისტორი, რათა დარწმუნდეთ, რომ ჩვენი LED არის უსაფრთხო. პრობლემა ის არის, რომ ყველაზე გავრცელებული რეზისტორები მოდის 1/4 ვტ ან ნაკლები. Რა უნდა ვქნა?! რეზისტორების პარალელურად დაყენების მაგიის გამოყენებით შეგვიძლია საკითხის მოგვარება. ოთხი (1/4 ვტ) წინააღმდეგობის პარალელურად გაერთიანებით, მთლიანი სიმძლავრის გაფრქვევა 1 ვტ -ს აღწევს (იდეალურ შემთხვევაში, ჩვენ დავამატებთ ხუთ რეზისტორს პარალელურად, მაგრამ მას შემდეგ, რაც 1.2 ვტ გამოჩნდება მხოლოდ მაშინ, როდესაც ის მაქსიმალურად განათდება და ჩვენ ვიყენებთ ოდნავ ნაკლებს). რეზისტორების პარალელურად დამატება იწვევს მათი წინააღმდეგობის პროპორციულ შემცირებას (იგულისხმება, რომ თუ ჩვენ გავაერთიანებთ ოთხ 13,3 Ω რეზისტორს პარალელურად მთლიანი წინააღმდეგობა იქნება მხოლოდ Ω 3 Ω) სწორი წინააღმდეგობისა და ენერგიის გაფრქვევის მისაღებად ჩვენ შეგვიძლია გავაერთიანოთ ოთხი 68 Ω 1/4W რეზისტორი პარალელურად. ჩვენ ვიღებთ ამ რიცხვს 13.3Ω ოთხზე გამრავლებით, რაც Ω 53Ω და შემდეგ ვიღებთ რეზისტორის შემდეგი უმაღლესი სტანდარტის მნიშვნელობას. საერთო ჯამში: წითელი ფერის შესაქმნელად ჩვენ უნდა გამოვიყენოთ ერთი 13.3Ω 1W რეზისტორი, ან ოთხი 68Ω 1/4W რეზისტორი პარალელურად. სხვა ფერებისთვის საჭირო წინააღმდეგობის გამოსათვლელად გამოიყენეთ იგივე პროცესი. საჭირო მიკროსქემის კომპონენტების შეჯამება: 3 x 2N2219 ტრანზისტორი 3 x 1kΩ რეზისტორი 3 x 10 kΩ რეზისტორი წითელი: 4 x 68Ω 1/4 W რეზისტორი ლურჯი: 4 x 27Ω 1/ 4W რეზისტორები მწვანე: 4 x 27 Ω 1/4W რეზისტორები

ნაბიჯი 3: სქემის სქემა / სქემის კონსტრუქცია

მათემატიკის გავლის შემდეგ და ყველა საჭირო ნაწილის შეგროვების დროა გავაერთიანოთ ისინი!

ჯერ აიღეთ კვების ბლოკი და შეწყვიტეთ კავშირი ბოლოს და გამოყავით დენის და მიწის მავთულები. დაამატეთ დაფქული მავთული პურის დაფის ერთ რელსზე. შეაერთეთ დენის მავთული შეაერთეთ საჭირო რეზისტორებზე LED- ზე. შემდეგ ააშენეთ წრე, როგორც ეს მითითებულია სქემის დიაგრამაზე. გაითვალისწინეთ, რომ წრედის ყველა საფუძველი (არდუინოს მიწა, ტრანზისტორი, კვების წყარო) უნდა იყოს დაკავშირებული ერთმანეთთან.

ნაბიჯი 4: Arduino კოდი

ჩვენ თითქმის იქ ვართ! დროა დავაკავშიროთ ჩვენი წრე არდუინოს.

აქ კოდი მხოლოდ RGB LED- ს გადის ფერის ციკლში (ანუ ამოწმებს მთელ ცისარტყელას). თუ თქვენ იცნობთ arduino– ს, მაშინ ეს არც ისე რთულია. ეს კოდი თავდაპირველად არ დამიწერია, მაგრამ გულწრფელად არ მახსოვს, საიდან გადმოვწერე; ეს იყო ღია წყარო. თუ მახსოვს ან ვინმემ იცის წყარო სიამოვნებით მოვიყვან. ესკიზი არის ჩასმული ქვემოთ. უბრალოდ დარწმუნდით, რომ ესკიზის pin მნიშვნელობები შეესაბამება arduino- ს ქინძისთავებს, რომლებიც გამოიყენება LED- თან დასაკავშირებლად. კოდს აკეთებს არის ინდივიდუალური მნიშვნელობის გაგზავნა (0 -დან 255 -მდე) თითოეულ LED ფერის ქინძისთავზე. თუ გსურთ კონკრეტული ფერი გამოჩნდეს, შეამოწმეთ RGB ფერის სქემა // აწარმოებს RGB LED- ს ფერადი ბორბლის ციკლის მეშვეობით int brightness = 0; // რამდენად ნათელია LED. მაქსიმალური მნიშვნელობაა 255 int rad = 0; #define RED 10 #define BLUE 11 #define GREEN 9 void setup () {// გამოაცხადეთ ქინძისთავები გამომავალი: pinMode (RED, OUTPUT); pinMode (მწვანე, გამომავალი); pinMode (ლურჯი, გამომავალი); } // 0 -დან 127 -მდე void displayColor (uint16_t WheelPos) {ბაიტი r, g, b; გადართვა (WheelPos / 128) {შემთხვევა 0: r = 127 - WheelPos % 128; // წითელი ქვემოთ g = WheelPos % 128; // გამწვანება b = 0; // ლურჯი გამორთვა; საქმე 1: g = 127 - WheelPos % 128; // მწვანე ქვემოთ b = WheelPos % 128; // ლურჯი up r = 0; // წითელი გამორთვა; საქმე 2: b = 127 - WheelPos % 128; // ლურჯი ქვემოთ r = WheelPos % 128; // წითელი up g = 0; // მწვანე შესვენება; } analogWrite (RED, r*2); analogWrite (მწვანე, g*2); analogWrite (ლურჯი, b*2); } void loop () {displayColor (rad); დაგვიანება (40); რადი = (რად+1) % 384; }

ნაბიჯი 5: ოპტიკურ ბოჭკოვანი მავთულის დამატება

მაშინაც კი, თუ თქვენ არ დაასრულებთ ამ ნაბიჯს, სასიამოვნო ის არის, რომ ახლა ჩვენ გვაქვს გასაოცარი, ნათელი, სრულად კონფიგურირებადი RGB LED. მე ავირჩიე მისი კომბინაცია ოპტიკურ ბოჭკოებთან, მაგრამ ნამდვილად შეგიძლია გააკეთო ის, რაც გინდა! გააკეთე ტკბილი ყურადღების ცენტრში? დისკოს ბურთი აანთო? ამდენი შესაძლებლობა!

მე თავდაპირველად შევიძინე 50 ფუტი 50 ბოჭკოვანი ბოჭკოვანი, 10 ფუტი 12 ბოჭკოვანი ბოჭკოვანი და 5 ფუტი 25 ბოჭკოვანი ბოჭკოვანი. მე დავამთავრე სიგრძის ნახევარი ისე, რომ მე მქონოდა მეტი ლაქა, მიუხედავად იმისა, რომ თავად მავთულები უფრო მოკლე იყო. მე ავირჩიე ხის გაკეთება, რადგან მე მათ კედელზე ვერ ვამაგრებდი. ტიული კედელზე იყო დამაგრებული რეზინის ცემენტის საშუალებით (ტიული საკმაოდ მსუბუქია, ამიტომ ფირზე შეიძლება იყოს საკმარისი). ბოჭკოები ძაფის გავლით ხვდებიან ხის მსგავს ნიმუშს. ცარიელი/გამხმარი სოდის გამოყენებით LED შეიძლება განთავსდეს ბოლოში და ბოჭკოები დაემატოს მის ზედა ნაწილს. ამ ეტაპზე ყველაზე დიდი პრობლემაა იმის დარწმუნება, რომ სინათლე გადის ბოჭკოებში და არა სოდაში. ბოჭკოების მჭიდროდ შეფუთვა კილიტაში დაგეხმარებათ, მაგრამ მე გირჩევთ სცადოთ ის, რაც თქვენ გგონიათ, რომ იმუშავებს. შეაგროვეთ ყველა ეს ნაჭერი და ჩვენ გვაქვს ჩვენი ხე!

ნაბიჯი 6: წვეულების დრო

აღარაფერი დაგვრჩენია, გარდა შუქის ჩაქრობის, არდუინოს ჩართვისა და ჩვენი ახალი ბოჭკოვანი ბოჭკოვანი განათების ბრწყინვალებისა!

მეც დავამატე დაყენების ვიდეო. ის უკეთესად გამოიყურება პირადად, მაგრამ თქვენ ხედავთ, რომ ის ნელ -ნელა მოძრაობს ფერადი ბორბლის გავლით.