בקר LED RGB: 5 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:17

10 ימים לפני חג המולד עדיין הייתי צריך מתנה לבעלי, שחי בעידן אמזון, מה שאומר שרכשת משהו מהמדף לא הייתה אופציה.

הוא היה צריך אור למשרד שלו והוא אוהב לשנות דברים מדי פעם. שולחנו גם ממוקם בנוחות מול אדן החלון. תאורת RGB ניתנת לשליטה עלתה במוחי מיד. הוא היה צריך להיות בהיר מספיק כדי להאיר את שולחנו והוא היה צריך לשלוט בצבע.

אני מציג את בקר ה- RGB LED.

(ראה סרטון למטה)

שלב 1: חלקים:

השתמשתי בחלקים הבאים:

1x Sparkfun Pro Micro 5V/16MHz (https://www.sparkfun.com/products/12640) חיפשתי תחילה את Arduinos, אבל רגע לפני חג המולד הכל נמכר כמובן. התברר שה- Sparkfun היה טוב לא פחות וההוראות באתר שלהם מקלות מאוד על השימוש בתוכנת התכנות של Arduino. כדי להתאים אותו לפרוטובורד הייתי צריך להכניס סיכות לחורי הסיכה. זה עבד הכי טוב להלחם אותם בזמן שהם מחוברים ל- ProtoBoard כשבקר המיקרו במקום.

2x 1m 60LEDs/m רצועות LED RGB אטומות (https://www.sparkfun.com/products/12023) לא יקר ובהיר מספיק כדי להאיר את השולחן עם 14W/m

1x Protoboard (https://www.sparkfun.com/products/9567) בגלל יומיים שהייתי צריך לבדוק, לאתר באגים ולהרכיב את כל העניין השתמשתי ב- Protoboard. הוא מחזיק את החוטים מספיק חזק ואני יכול להזיז חיבורים בקלות. גם הזרם של 2-3A עבור שתי רצועות הלד שאני משתמש בהן אינו גבוה במיוחד.

3x כוח MOSFETs (https://www.digikey.com/products/en?keywords=IRF84… הם היו צריכים להיות מסוגלים להתמודד עם לא מעט זרם, ואלה יכולים לעשות זאת בדיוק עם מעל 3A/יחידה ב 12V D/ מתח מיתוג S ו- 5V. אני יודע שהם מוגזמים, אבל רציתי לשחק בבטחה.

מחוון 3x 100 מ מ פוטנציומטרים 10k (https://www.digikey.com/products/en?keywords=987-1… אני יודע שיכולתי להשתמש בפוטנציומטרים רגילים, אבל המחוונים הגדולים מספקים הרבה יותר את השימוש בהם.

1x מתג (https://www.digikey.com/product-detail/en/zf-elect… כדי להפעיל ולכבות את כל העניין.

אספקת חשמל 1x 12V 3A (https://www.amazon.com/ANVISION-2-Pack-Adapter-5-5… אספקה שמצאתי שזה מספיק.

מקלט חבית 1x (https://www.digikey.com/products/en?keywords=%09EJ… כדי שנוכל לחבר את ספק הכוח שלנו לבקר אנחנו צריכים את הבחור הקטן הזה. אני מעדיף לחבר דברים שנכנסים מבחוץ, כי אני מוצא שהתקנים עם חבורת חוטים משתלשלים עליהם אינם נוחים במיוחד.

2x זוגות מחברי CPC תושבות שלדה (https://www.mouser.com/productdetail/te-connectivi… מחברי LED (https://www.mouser.com/productdetail/te-connectivi…

דברים אחרים: כמה חוטים 20-24AWG בצבעים שונים, פוטנציומטר רגיל קטן שהיה לי במגירה לבקרת בהירות, כפתור מפסק, נגדים 4x 5kOhm ו- 3x 5V נוריות עם נגדים משולבים.

שלב 2: חלקים מודפסים

עבור מארז עיצבתי אחד ב- Fusion 360.

הייתי צריך את המארז הראשי לכל האלקטרוניקה וכמה ידיות לפוטנציומטרים. מכיוון שעדיין לא ידעתי היכן יורכב הדבר הזה ייתכן שיהיה נגיש רק לשני צדדים.

יש לנו חורים בגודל 1/4 אינץ 'בחלק העליון של הלדים, כפתור ההפרעה ופוטנציומטר של בקרת הבהירות (5 סה"כ). בצד שמאל יש לי נתק גדול למתג, נתק קטן לכבל מיקרו USB, כך ניתן לתכנת את הארדואינו מחדש ללא צורך לקחת את בקר הבקר, 2 חורים למחברי מחבר CPC של נקבה 4 פינים וחור של 8 מ"מ לשקע החבית.

בחזית יש רק 3 חריצים לידיות הפוטנציומטר וחורים ל -4-40 ברגים.

הדפסתי את הכפתורים ברפסודה ובקבוצה, מה שתמיד מוביל לתוצאות טובות יותר במדפסות FDM לחפצים קטנים. המארז שהדפסתי על הלוח האחורי עומד לתמיכה מינימלית.

לוח הבסיס מתברג לתוך המארז. לא היו לי ברגים עם ראש שטוח אז הייתי צריך להדביק ריבועי לבד לתחתית המארז כך שהוא לא יונח על הברגים האלה ויגרד את השולחן.

שלב 3: חיווט

תחילה הלחמתי חוטים ארוכים לכל החלקים הדרושים לי (פוטנציומטרים, חבית חבית, לחצנים, מתגים וכו ') כך שלא הייתי צריך לעשות זאת במארז. אחר כך הרכבתי את האלקטרוניקה על ספסל כדי לבדוק את הפונקציות השונות ולפתור בעיות בתוכנה או באגים בחיווט. גיליתי שחיבור שער MOSFET ל- 8Bit PWM בארדואינו מוביל לשיפור הצבעים וללא פעולה חלקה. השימוש ב- 10 (סיכות 5, 6) ו -16 סיביות (פין 9) PWM במקום זאת מוביל לדהייה חלקה כמו חמאה (אני עדיין כותב רק 8 ביט לסיכות PWM).

(עיין בתרשים החיווט למה שמחובר למה)

שלב 4: הרכבה

לאחר שבדקתי את החיווט הרכבתי הכל בתוך המארז. העובדה שהלחמתי כמה שיותר מחוץ למארז עזרה מאוד, כמו גם הרכבה מחודשת של המחברים.

גיליתי שצבת מאוד עוזרת להכניס את החוטים לחורים הנכונים על ה- Protoboard. חתכתי את החוטים באורך ממש לפני שחיברתי אותם לחשמל, כך שהכל יהיה נקי ככל שניתן.

לבסוף הברגתי את צלחת הבסיס והצמדתי אליה כמה פיסות לבד, כך שהיא מונחת יפה על השולחן.

שלב 5: תכנות

ה- Sparkfun מתוכנת באמצעות תוכנת Arduino (עיין בהוראות:

התוכנית כוללת את ספריית EEPROM לשמירת מצב ההפעלה האחרון, כך שהבקר לא מאבד את המצב בו הוא נמצא בעת העברת כוח אליו.

פוטנציומטר נוסף מלמעלה מסדיר את הבהירות בכל המצבים מבלי להשפיע על הצבע המוצג.

ישנם 3 מצבים, ומכאן שלוש נוריות הסטטוס למעלה.

מצב 1: מצב RGB (רק נורית סטטוס אחת דולקת) 3 הפוטנציומטרים שולטים בהירות של אדום, ירוק וכחול בנפרד. מוצג צבע יציב.

Mode2: מצב דהיית RGB (2 נוריות סטטוס דולקות) במצב זה כל שלושת הצבעים נמצאים בשעון (אדום על 12, ירוק על 4 וכחול על 8 למשל). יד השעון מסתובבת עם כיוון השעון ותערובת של כל שלושת הצבעים בהתאם למיקום שלה מוצגת. הפוטנציומטר הראשון שולט על מהירות ההדהייה (מהירות היד) הפוטנציומטר השני קובע איזה צבע הוא בשעה 12. (מסובב את השעון) הפוטנציומטר השלישי קובע כמה רחוק יד השעון מסתובבת לפני שהיא מסתובבת אחורה. מצב זה מאפשר לך לדעוך בין כל שני הצבעים בשעון.

מצב 3: פיזור RGB (כל 3 נוריות הסטטוס דולקות) במצב זה לכל צבע יש שעון משלו וכל פוטנציומטר שולט במהירות של ידית אחת. פוטנציומטר 1 פקדים אדום, פוטנציומטר 2 שולט בירוק ופוטנטיומטר 3 שולט בכחול. לכאורה מוצג דפוס צבע אקראי בשל הזמן הארוך עד שהוא חוזר על עצמו. (המצב האהוב עלי)