RGB LED шилэн кабелийн мод (aka Project Sparkle): 6 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:04

Өрөө чинь хэтэрхий уйтгартай санагдаж байна уу? Үүнд бага зэрэг гялалзсан гэрэл нэмэхийг хүсч байна уу? RGB LED -ийг хэрхэн яаж авах, шилэн кабелийг хэрхэн яаж нэмж, гэрэлтүүлэх талаар эндээс уншина уу.

Төслийн Sparkle-ийн үндсэн зорилго бол супер тод LED, зарим гэрэлтдэг шилэн кабелийг авч, гэрэлтүүлгийн эффектийг бий болгохын тулд arduino руу залгах явдал юм. Энэ бол шилэн кабелийн одны хавтан/таазыг дуурайлган хийсэн боловч миний таазанд өрөмдөх чадваргүй тул босоо чиглэлд суурилуулсан бөгөөд шилэн кабелийг гэрэлтүүлэхийн тулд урьдчилан үйлдвэрлэсэн гэрэлтүүлэгчийг ашигладаггүй. Үнэхээр энэ бол үнэтэй гэрэлтүүлэгчид хөрөнгө оруулахгүйгээр шилэн кабелийн эффект авах гайхалтай арга юм. Үүнийг LED -ээр arduino руу холбох нь ямар ч төрлийн тохируулга, өнгийг сайжруулах боломжийг олгодог. Хоёр ертөнцийн хамгийн шилдэг нь! Материал: 10W LED - 5 доллар - eBay. ** Анхааруулга, энэ бол маш тод гэрэл юм. Үүнийг асааж байхдаа шууд харж болохгүй. Туршилт хийх зориулалттай хайрцгийн доор эсвэл өөр тохиромжтой бүрхүүлд наа ** Шилэн кабелийн туяа - ~ 25-30 доллар - Би үүнийг TriNorthLighting -ээс онлайнаар худалдаж авсан. Шилэн кабелийг ихэвчлэн хөлөөрөө кабелийн өөр өөр утсаар зардаг. Кабелийн цөөн утас нь ерөнхийдөө утас тус бүрийг илүү зузаан болгодог бөгөөд энэ нь ерөнхийдөө илүү тод төгсгөл гэсэн үг юм. Кабелийн дугаар ба өргөний талаархи хүснэгтийг энэ хуудаснаас үзээрэй. 12V, 2Amp цахилгаан хангамж - ~ 10 доллар $ 5 Гагнуурын төмөр - Хаана ч байсан $ 10 -аас их хэмжээний дарааллаар хэлхээний бүрдэл хэсгүүд байдаг - тус бүр нь хэдхэн центийн үнэтэй байдаг бөгөөд хамгийн хэцүү асуудал бол өнөө үед утас, утас хуулагч, таслагч гэх мэтийг хаанаас авах вэ? Tulle - $ 5 - гар урлалаас худалдаж авсан дэлгүүр. Энэ бол миний шилэн кабелийг ханан дээр нэхэхэд ашигладаг материал юм

Алхам 1: Хэлхээний бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн тойм

Үндсэн утаснаас гадна LED нь бидний хэлхээнд хоёр үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэгтэй: транзистор ба резистор. Зорилго нь LED -ийг талхны самбар дээр холбож, arduino -г ижил талхны хавтан дээр холбох явдал юм. Асуудал нь arduino нь зөвхөн 5V хүчдэл өгөх боломжтой боловч бидний LED нь 12V хэрэгтэй (анхаарна уу: таны ашиглаж буй LED -ээс хамааран энэ нь өөрчлөгдөж магадгүй юм). Эндээс л цахилгаан хангамж орж ирдэг. "Бид хэзээ нэгэн цагт arduino, LED, цахилгаан хангамжийг яаж холбох вэ?!" гэж асууж магадгүй юм. Хариулт нь ид шид юм. TRANSISTORS -ийн ид шид! Энгийнээр хэлэхэд транзистор бол өсгөгч эсвэл унтраалга юм. Энэ тохиолдолд бид үүнийг шилжүүлэгч болгон ашиглаж байна. Энэ нь нэг зүүгээр arduino, нөгөө зүү нь тэжээлийн хангамж, гурав дахь нь LED -тэй холбогдоно. Ардуино тодорхой босго дээр гүйдэл дамжуулах үед транзистор "асах" бөгөөд тэжээлийн хүчдэлийг дамжуулж, LED -ийг асаах болно. Arduino -аас хангалттай гүйдэл байхгүй үед транзистор нь тэжээлийн хангамжийг дамжуулахгүй бөгөөд LED нь унтрах болно. Транзисторын шилжих төрлийг шилжүүлэгч эсвэл уулзвар транзистор гэж нэрлэдэг. Тээгчид шаардлагатай хүчдэл, ашиг гэх мэт өөр өөр шинж чанартай олон янзын төрлүүд байдаг бөгөөд тэдгээрийн талаар илүү сайн ойлголттой болохын тулд транзисторын талаар илүү ихийг уншихыг сонирхож буй хэн бүхэнд зөвлөж байна. 10W LED нь дөрвөн тээглүүртэй, нэг талд нь газар, нөгөө талд нь өнгө тус бүрт зориулсан зүү байдаг. Хэрэв бид өнгө тус бүрийг тусад нь хянах боломжтой байхыг хүсч байвал (RGB -ийн аль ч өнгөний хослолыг харуулахын тулд) өнгө бүр өөрийн гэсэн транзистортой байх ёстой тул нийт гурван транзистор хэрэгтэй болно. Ашигласан транзисторын талаар илүү дэлгэрэнгүй мэдээллийг дараагийн алхамд өгөх болно. Эсэргүүцэл Одоо бид LED -ийг хэрхэн асаахаа олж мэдсэний дараа өөр нэг асуудал байна. Энэ бүх хүч нь сайн зүйл биш юм! Бид LED -ийг богиносгохыг хүсэхгүй байгаа тул түүнд резистор нэмэх шаардлагатай. LED дээрх дөрвөн тээглүүрээс газардуулгын зүү нь резистор хэрэггүй, учир нь энэ нь зүгээр л газардана. Гэхдээ гурван өнгийн тээглүүрт дор хаяж нэг эсэргүүцэл хэрэгтэй бөгөөд өөр өөр өнгө нь өөр өөр хүчдэлийг зурдаг тул тэдгээр нь ижил эсэргүүцэл биш юм. "Бид эдгээр үнэт зүйлсийг хэзээ олж мэдэх вэ?" гэж асууж магадгүй юм. За хариулт нь ид шид юм. Математикийн ид шид! (унших нь үнэ цэнэтэй гэж би амлаж байна …)

Алхам 2: Хэлхээний бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг тооцоолох

Транзисторын төрөл Өмнөх алхамд дурьдсанчлан энд ашигласан транзисторууд нь шилжих төрөл бүрийнх юм. Тухайн хэлхээнд ямар төрлийн транзистор хэрэгтэй байх нь тухайн хэлхээний шаардлагаас хамаарна, гэхдээ энэ хэлхээнд 2N2219 транзистор тохиромжтой. Анхаарна уу, та 2N2219 -ээс өөр транзисторыг ашиглаж болно, хэрэв энэ нь таны ажиллаж байгаа хэлхээнд тохирсон техникийн үзүүлэлтүүд байгаа бол. (Илүү түгээмэл 2N2222 транзистор бас тохиромжтой байх ёстой) Транзисторын төрлөөс хамааран транзистор дээрх гурван тээглүүр нь "ялгаруулагч, суурь, коллектор" эсвэл "хаалга, эх үүсвэр, ус зайлуулах суваг" байх болно. 2N2219 төрөл нь анхных юм. Транзисторын биеийн олон төрөл байдаг тул ялгаруулагч, суурь, коллектортой ямар зүү тохирч байгааг тодорхойлохын тулд техникийн үзүүлэлтүүдтэй танилцах цаг болжээ. Транзисторт бас хоёр резистор хэрэгтэй. Транзисторын суурийг arduino -тай холбодог бөгөөд энэ нь ямар ч утга байж болно, ерөнхийдөө 1 кОм орчим. Энэ нь arduino -ийн аливаа хуурамч гүйдэл нь транзисторыг асааж, гэрлийг санамсаргүйгээр асаахгүйн тулд ашиглагддаг. Шаардлагатай хоёрдахь резистор нь суурийг газартай холбодог бөгөөд ерөнхийдөө 10 кОм гэх мэт том утгатай байдаг. Резисторын төрөл Цахилгаан тэжээлийг LED -д холбохын тулд бид зарим резистор ашиглах шаардлагатай болдог. LED дээрх өнгө бүр өөр өөр шаардлагатай хүчдэлийн оролттой байдаг. Тодорхой утгууд нь таны ашиглаж буй LED -ээс хамаарна, гэхдээ 10 Вт -ийн стандарт LED хувьд эдгээр нь зөв мужид байх магадлалтай: Улаан - 6-8 В Ногоон - 9-12 В Цэнхэр - 9-11 В LED -ийн шаардлагатай гүйдэл: 3 миллиАмп (мА) Цахилгаан тэжээлийн хүчдэл: 12 В Тиймээс нөхцөл байдал ийм байна: бид LED -ийг асаахын тулд 12 В -ийн тэжээлийн эх үүсвэр ашиглаж байгаа бөгөөд өнгө бүр үүнээс бага хүчдэл авах ёстой. LED -ийн өнгө тус бүрийн хүчдэлийг бууруулахын тулд бид резистор ашиглах хэрэгтэй. Шаардлагатай эсэргүүцлийн үнэ цэнийг тодорхойлохын тулд Омын хуулийг судлах цаг болжээ. Жишээлбэл улаан өнгөний хувьд: Хүчдэл = Одоогийн * Эсэргүүцэл…. Эсэргүүцэл рүү дахин бичих = Хүчдэл (уналт) / Одоогийн эсэргүүцэл = 4 В / 0.3 А = 13.3Ω (4 В -ийн утга нь 12 В -ээс (цахилгаан хангамж) - хамгийн их улаан хүрээ (8 В)) Бид хараахан дуусаагүй байна.. Таны эсэргүүцлийн төрлөөс (өөрөөр хэлбэл түүний хэмжээ) хамааран зөвхөн тодорхой хэмжээний хүчийг гадагшлуулах боломжтой. Хэрэв бид хангалттай хүчийг зарцуулж чадахгүй резистор ашигладаг бол тэдгээрийг шатаах болно. Резистор дээрх хүчийг тооцоолох томъёо нь Ом -ийн хуулиас гаралтай: энэ нь хүч = хүчдэл * гүйдэл юм. Эрчим хүч = 4V * 0.3 A = 1.2 Вт Энэ нь манай LED аюулгүй эсэхийг шалгахын тулд бидэнд 13.3Ω, 1.2 Вт (хамгийн багадаа) эсэргүүцэл хэрэгтэй гэсэн үг юм. Асуудал нь хамгийн түгээмэл эсэргүүцэл нь 1/4 Вт ба түүнээс бага хэмжээтэй байдаг. Юу хийх вэ?! Резисторыг зэрэгцээ тохируулах ид шидийг ашиглан бид асуудлыг шийдэж чадна. Дөрвөн (1/4 Вт) резисторыг хослуулан нийлүүлснээр нийт эрчим хүчний зарцуулалт 1 Вт хүртэл нэмэгддэг (Хамгийн тохиромжтой нь бид таван резисторыг зэрэгцүүлэн нэмнэ, гэхдээ 1.2W -ийг хамгийн их асаахад л харах болно. бид арай бага хэрэглэж байна). Резисторыг зэрэгцүүлэн нэмснээр эсэргүүцэл нь пропорциональ буурах болно (хэрэв бид 13.3 four эсэргүүцэл бүхий дөрвөн хүчдэлийг зэрэгцүүлэн нийлүүлбэл нийт эсэргүүцэл нь зөвхөн ~ 3 Ω болно) Зөв эсэргүүцэл ба эрчим хүчний алдагдлыг олж авахын тулд 68 Ω 1/4W хүчдэл бүхий дөрвөн эсэргүүцлийг нэгтгэж болно. Зэрэгцээ. Бид энэ тоог 13.3Ω -ийг дөрөв болгон үржүүлснээр ~ 53Ω бөгөөд дараа нь эсэргүүцлийн дараагийн хамгийн дээд стандарт утгыг авна. Ерөнхийдөө: улаан өнгийг асаахын тулд бид нэг 13.3Ω 1W эсэргүүцэл, эсвэл дөрвөн 68Ω 1/4W эсэргүүцэл ашиглах шаардлагатай. Бусад өнгөний эсэргүүцлийг тооцоолохын тулд ижил схемийг ашиглана. Шаардлагатай хэлхээний бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн тойм: 3 x 2N2219 транзистор 3 x 1 кОм резистор 3 x 10 кОм резистор Улаан: 4 x 68Ω 1/4 Вт резистор Цэнхэр: 4 x 27Ω 1/ 4W резистор Ногоон: 4 x 27 Ω 1/4W эсэргүүцэл

Алхам 3: Хэлхээний схем / хэлхээг байгуулах

Математикийг судалж, шаардлагатай бүх хэсгийг цуглуулсны дараа тэдгээрийг нэгтгэх цаг боллоо!

Эхлээд цахилгаан тэжээлээ аваад төгсгөлд нь байгаа бүх холболтыг таслаад цахилгаан болон газардуулгын утсыг тусгаарла. Газрын утсыг талхны хавтангийн аль нэгэнд нэмнэ. Цахилгааны утсыг LED дээр шаардлагатай эсэргүүцэгчийг гагнах. Дараа нь хэлхээний диаграммд үзүүлсэн шиг хэлхээг байгуул. Хэлхээний бүх үндэслэлийг (arduino газардуулга, транзисторын үндэслэл, цахилгаан хангамжийн хэсэг) ямар нэгэн байдлаар хоорондоо холбох ёстой гэдгийг анхаарна уу.

Алхам 4: Arduino код

Бид бараг л ирлээ! Манай хэлхээг arduino -той холбох цаг болжээ.

Энд байгаа код нь өнгөний эргэлтээр RGB LED -ийг ажиллуулдаг (өөрөөр хэлбэл солонгыг бүхэлд нь шалгадаг). Хэрэв та arduino -г мэддэг бол энэ нь тийм ч төвөгтэй биш юм. Энэ кодыг анх би өөрөө бичээгүй боловч хаанаас татаж авснаа үнэндээ санахгүй байна. энэ нь нээлттэй эх сурвалж байсан. Хэрэв би санаж байгаа эсвэл эх сурвалжийг мэддэг хүн байвал үүнийг дуртайяа иш татах болно. Нооргийг доор буулгасан болно. Ноорог дээрх зүү нь LED -тэй холбоход хэрэглэгддэг arduino дээрх зүүтэй тохирч байгаа эсэхийг шалгаарай. Бүх код нь LED өнгөт тээглүүр бүрт хувийн утга (0 -ээс 255 хүртэл) илгээх явдал юм. Хэрэв та тодорхой өнгө гарч ирэхийг хүсч байвал RGB өнгөний хүснэгтийг шалгана уу // RGB LED -ийг өнгөний дугуйны мөчлөгөөр ажиллуулна int тод байдал = 0; // LED хичнээн гэрэл гэгээтэй вэ. Хамгийн их утга нь 255 int rad = 0; #define RED 10 #define BLUE 11 #define GREEN 9 void setup () {// pin -ийг гаралт гэж зарлах: pinMode (RED, OUTPUT); pinMode (НОГООН, ГАРАХ); pinMode (Цэнхэр, ГАРАХ); } // 0 -ээс 127 хүртэл void displayColor (uint16_t WheelPos) {байт r, g, b; шилжүүлэгч (WheelPos / 128) {тохиолдол 0: r = 127 - WheelPos % 128; // Улаан доош g = WheelPos % 128; // Ногоон хүртэл b = 0; // цэнхэр унтраах завсарлага; тохиолдол 1: g = 127 - WheelPos % 128; // ногоон доош b = WheelPos % 128; // хөх хүртэл r = 0; // улаан унтраах завсарлага; тохиолдол 2: b = 127 - WheelPos % 128; // цэнхэр доош r = WheelPos % 128; // улаан дээш g = 0; // ногоон унтраах завсарлага; } analogWrite (RED, r*2); analogWrite (НОГООН, g*2); analogWrite (Цэнхэр, b*2); } void loop () {displayColor (rad); саатал (40); рад = (рад+1) % 384; }

Алхам 5: Шилэн кабелийг нэмж оруулах

Та энэ алхамыг хийгээгүй байсан ч гэсэн хамгийн сайхан зүйл бол одоо бидэнд гайхалтай, тод, бүрэн тохируулагддаг RGB LED байна. Би үүнийг шилэн кабелиар хослуулахаар шийдсэн боловч үнэхээр та хүссэн зүйлээ хийж чадна! Амтат гэрэлтүүлэг хийх үү? Диско бөмбөг асаах уу? Маш олон боломжууд!

Би анх таван фут 50 ширхэг утас, 10 фут 12 ширхэг утас, 5 фут 25 ширхэг утас худалдаж авсан. Утас нь богино байсан ч илүү их толботой байхын тулд би уртыг хагасаар нь огтолсон. Би модоор хана хийх боломжгүй тул мод хийхээр шийдсэн. Энэхүү tulle -ийг резин цементээр хананд наасан (tulle нь нэлээд хөнгөн тул тууз хангалттай байж магадгүй юм). Шилэн утас нь tulle -ээр дамжиж мод шиг загвар болж хувирдаг. Хоосон/хатаасан содыг ашиглан LED -ийг доод талд байрлуулж, дээр нь утас нэмнэ. Энэ үед тулгарч буй хамгийн том асуудал бол гэрэл нь содын лаазны дээд хэсгийг гадагшлуулахын оронд утас дамжин өнгөрч байгаа эсэхийг шалгахыг хичээх явдал юм. Шилэн утсыг тугалган цаасаар боож боох нь тус болно, гэхдээ таны бодож байгаа тохиргоог туршиж үзэхийг санал болгож байна. Эдгээр бүх хэсгүүдийг нэгтгэж, бид модтой болно!

Алхам 6: Үдэшлэгийн цаг

Гэрлээ бүдгэрүүлэх, arduino -г асаах, шилэн кабелийг гэрэлтүүлэхээс өөр хийх зүйл байхгүй!

Би уг тохиргооны видеог хавсаргасан болно. Энэ нь хүний хувьд илүү сайн харагддаг боловч өнгөт дугуйгаар аажмаар хөдөлж байгааг харж болно.