גחליליות ללא הלחמה / באגים ברקים: 4 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:14

רציתי להוסיף גחליליות LED (באגים ברקים שבהן גדלתי) לחצר שלי לקראת ליל כל הקדושים, והחלטתי להכין כמה עם גדילי LED וארדואינו. ישנם פרויקטים רבים כאלה, אך רובם דורשים הלחמה ומעגלים. אלה נהדרים, אבל החלטתי לבדוק אם אפשר לעשות הכל בלי הלחמה כדי להפוך אותם ליפים במיוחד.

כתבתי גם את הקוד לניהול בקלות של כל מספר גחליליות שיכולות למצמץ באופן מציאותי.

הגישה הבסיסית היא שימוש בחוטי LED WS2811 מכיוון שהם כבר עמידים למים. הם פופולריים לתאורת חג, והשילוב של שבב WS2811 ו- 5050 LED בתוכם הוא בעצם גרסה שמנמנה יותר של WS2812b או "Neopixels" בלשון Adafruit. היתרון הנוסף שלהם הוא שנדרשת רק קו נתונים אחד לכל מספר נוריות.

ההפעלה פשוטה מאוד - כבל USB מיני לכל בלוק חשמל או סוללה מסוג USB. הם אינם משתמשים בחשמל רב ויכולים להימשך זמן רב על סוללת USB.

שלב 1: חלקים

רשימת החלקים פשוטה בכוונה:

- ארדואינו. השתמשתי ב- Arduino Nano מכיוון שהם פחות יקרים וקטנים יותר. יש להם כמעט את אותם המפרט של Undu Arduino. לאלה שבקישור למעלה יש סיכות מולחמות ומגיעות עם חוטי מיקרו USB. תזדקק לכבל USB מיני, וחלקם מגיעים עם ה- Nanos המקושר למעלה.

- מגן מסוף ארדואינו ננו. זהו הטריק ללא הלחמה - ניתן לצרף את החוטים בעזרת מברג. אם אתה רוצה להלחם שלושה חוטים במקום, אתה יכול לדלג על זה ולהזמין לוחות Arduino Nano כשהסיכות לא מחוברות, כך שתוכל להלחם ישירות ללוח ה- Nano.

- נוריות. השתמשתי בחוטי WS2811, המתוכנתים בדיוק כמו פסי LED WS2812b. הם עמידים למים, ויש לי כמה עם חוטים שחורים כדי להפוך אותם פחות גלויים בצמחים. הם מגיעים גם עם חוטים ירוקים. הם מגיעים עם 50 נוריות לד לחוט, ויש להם מחברים כך שתוכל לחרוז אותם בחינניות. אני משתמש ב- 100-200 נוריות LED, אז 2 עד 4 מחוטים אלה. אני מפעיל אותם מהרגולטור 5V Arduino לפשטות.

- סוללה. הפעלתי את שלי עם כל סוללת USB, אבל אתה יכול גם לחבר אותו לכל מקור USB. - סוללה בסיסית - סוללה גדולה יותר - סוללה ענקית - כנראה מוגזמת שני אלה האחרונים נהדרים עבור רובוטים ותאורת LED מכיוון שיש להם יציאות 5v ו- 12v.

- מחבר JST - אלה מגיעים עם חוטי הלד, אך לכל מקרה, אלה הם הדרושים.

שלב 2: הרכבה

ההרכבה פשוטה מאוד.

חבר את הארדואינו ננו למגן הטרמינל. וודא שהסיכות נכונות בהתבסס על התוויות - ניתן לחבר אותן לאחור.

השתמש במחבר JST החלופי המצורף לנורות הלדים. חבר את ה- 5v וה- Gnd לסיכות האלו ב- Arduino. חבר את קו הנתונים לסיכה 6 (ניתן לשנות את הקוד אם תרצה).

חוטי הלד מגיעים עם חוטי חשמל שהופשטו ונדחסו. אלה עלולים לקצר את הסוללה שלך, אז נתק אותם או הקלט אותם (או השתמש בצינורות כיווץ חום אם יש לך זאת). חתכתי את הקצוות הפחורים וחתכתי אחד קצר מהשני כדי למנוע מהם לגעת.

עכשיו אתה יכול לחבר את הגדיל לארדואינו.

זהו זה!

מספר נוריות והספק

כל אחד מ- 5050 נוריות ה- LED בגדיל יכול להשתמש ב- 60mA כשהוא דולק לגמרי. מכיוון שיש שלוש נוריות LED (אדום/ירוק/כחול) ולכל אחת מהן יכול להיות ערך של 0-256 (בקוד), הדלקה מלאה תהיה 256 + 256 + 256 = 768 עבור עוצמת האדום, הירוק והכחול. בקוד שלי, אני משתמש ב- 50 עבור אדום, 50 עבור ירוק ו- 0 עבור כחול, כך שכל נורית דולקת תצרוך בערך 60mA * 100 /768 = 7.8125mA לכל LED כשהן דולקות.

המפתח הוא כמה נוריות יהיו דולקות בו זמנית. הקוד שלי כרגע פשוט מדליק אותם בכמה סיכויים אקראיים מאוד נמוכים - 5/10, 000. בפועל ראיתי רק כמה בו זמנית, אבל תיאורטית כולם יכולים להמשיך בבת אחת. אני יכול להוסיף קוד כדי לכסות את המספר בו זמנית, אבל הסיכויים רחוקים מאוד. המספר מופעל תלוי בחלקו במספר הנורות, והסיכויים מחושבים עבור כל נורית, כך שכאשר מתווספים נוריות, עוד נוריות היו נדלקות.

ווסת ה- Arduino 5v יכול להפיק כ -500mA, וחלקם משמשים ל- Arduino עצמו, כך שאולי זמין כ- 450mA. בעוצמה של 7.8mA לכל לד, המאפשרת כ -59 נוריות דולקות בו זמנית, וגם כאשר נורית דולקת, היא לרוב דוהה למעלה או למטה, תוך שימוש בחשמל אפילו פחות. אז, למעשה, מתאם החשמל USB של Arduino מתאים להרבה נוריות LED.

מספר נוריות וזכרון Arduino

בעת חיבור התוכנית עם 100 נוריות LED, Arduino IDE דיווח כי 21% מה- DRAM נמצא בשימוש (בעיקר עבור מערך סטטוס LED), עבור 300 נוריות, הוא היה 60%. אז כמה גדילים זה בסדר. אם אתה צריך הרבה יותר נוריות, אתה יכול פשוט לשמור רשימה של נוריות שהן למעשה דולקות - יהיה הרבה יותר יעיל, אבל עם הרבה גדילים, תיתקל גם בבעיות חשמל - ירידת מתח, ותזדקק לטכניקות כמו הזרקת כוח. השתמשתי בזה במדריכים אחרים, אך הוא מעבר להיקף הפרויקט המהיר הזה. עם 100-200 נוריות LED יש הרבה DRAM וכוח.

שלב 3: תכנת את הארדואינו

הסקיצה המצורפת תמצמץ את הנורות כמו גחליליות. על הקוד יש קצת הערות, אבל העיקר הוא הגדרת מספר הלדים לכמה אתה משתמש.

שלב 4: מיקום, כוח, בידוד מזג אוויר

פרויקט זה מופעל על ידי יציאת ה- USB בארדואינו, כך שניתן להשתמש בכל מקור כוח USB. לקבלת תצוגה קבועה יותר, תוכל להשתמש במתאם קיר USB.

אם הפרויקט עומד להיות בחוץ למשך פרק זמן כלשהו, עליו להיות אטום למים. קופסת אלקטרוניקה עמידה במים או אפילו מיכל מזון זה בסדר.