RGB LED optik tolali daraxt (aka Project Sparkle): 6 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:26

Xonangizni biroz zerikarli deb topdingizmi? Unga ozgina porlashni qo'shmoqchimisiz? Bu erda RGB LEDini qanday olish, optik tolali simni qo'shish va uni SHINE qilish haqida o'qing!

"Sparkle" loyihasining asosiy maqsadi-yaxshi yorug'lik effektini yaratish uchun super yorug 'LEDni va optik tolali optik kabelni olib, uni arduino-ga ulash. Bu optik tolali yulduzli plitalarga/shiftga taqlid, lekin vertikal ravishda o'rnatildi, chunki mening shiftimga kira olmadi va optik tolali simlarni yoqish uchun oldindan ishlab chiqarilgan yoritgichdan foydalanmaydi. Haqiqatan ham, bu qimmat yoritgichlarga sarmoya kiritmasdan, optik tolali optik effektlarni olishning bir usuli. Uni LED orqali arduino -ga ulash, shuningdek, har qanday sozlash va rangni yaxshilashga yordam beradi! Ikkala dunyoning eng yaxshisi! Materiallar: 10W LED - 5 dollar - eBay. ** Ogohlantirish, bu juda yorqin. Yoqilganda bunga to'g'ridan -to'g'ri qaramang. Uni sinash uchun qutiga yoki boshqa mos qoplamaga joylashtiring ** Optik tolali nurli sim - ~ 25-30 dollar - Men uni TriNorthLighting -dan onlayn sotib oldim. Optik tolali kabel, odatda, oyoq ichidagi, kabel ichidagi turli chiziqli raqamlarda sotiladi. Kabelda kamroq simlar, odatda, har bir sim qalinroq bo'ladi, bu esa umuman olganda yorqinroq joyni anglatadi. Kabel raqami va kengligi bo'yicha qulay jadval uchun bu sahifani tekshiring. 12V, 2Amp quvvat manbai - ~ 10 AQSh dollari 5 dollarlik lehimli temir - har bir joyda 10 dollardan yuqori darajadagi elektron komponentlar - har birining narxi atigi bir necha tsentni tashkil qiladi, ehtimol ularni sim, sim ajratgich, kesuvchi va hokazolarni qayerdan olish mumkin - tul - 5 dollar - hunarmandchilikdan sotib olingan do'kon Bu men optik tolali tolalarni devorga to'qish uchun ishlatgan materialim

1 -qadam: O'chirish komponentlarini ko'rib chiqish

Asosiy simi (va LED) dan tashqari, bizning sxemamiz ikkita asosiy komponentga ega: tranzistorlar va rezistorlar, shuning uchun bizda 10 vattli LED, quvvat kabeli va arduino bor. Maqsad - LEDni non paneliga ulash va arduino -ni bir xil taxtaga ulash, shunda arduino qiymat chiqarishi mumkin va LED ma'lum yorqinlikda yonadi (arduino chiqargan qiymatga mos keladi). Muammo shundaki, arduino faqat 5V quvvat bilan ta'minlay oladi, lekin bizning LEDga 12V kerak (eslatma: bu siz foydalanadigan LED quvvatiga qarab o'zgarishi mumkin). Bu erda elektr ta'minoti keladi. "Qanday qilib biz arduino, LED va elektr ta'minotini bir -biriga ulashimiz mumkin ?!" deb so'rashingiz mumkin. Javob sehrli. TRANSISTORS sehrlari! Oddiy qilib aytganda, tranzistor - bu kuchaytirgich yoki kalit. Bunday holda, biz uni kalit sifatida ishlatamiz. U bitta pin bilan arduinoga, ikkinchisi quvvat manbaiga, uchinchisi esa LEDga ulanadi. Arduino ma'lum bir chegaradan oshib ketganda, tranzistor "yoqiladi" va u orqali elektr ta'minotining kuchlanishini o'tkazib, LEDni yondiradi. Arduino -dan etarli oqim bo'lmaganda, tranzistor quvvat manbai orqali o'tishiga yo'l qo'ymaydi va LED o'chadi. Transistorning o'tish turi kommutator yoki ulanish tranzistori deb nomlanadi. Turli xil xususiyatlarga ega bo'lgan har xil turdagi pimlarda kuchlanish, daromad va hokazo mavjud. Men har bir kishini tranzistorlar haqida ko'proq ma'lumot olish uchun ularni yaxshiroq tushunishga undayman. 10W LEDda to'rtta pin bor, bir tomoni erga, ikkinchisiga har bir rang uchun pin. Agar biz har bir rangni alohida boshqarishni xohlasak (RGB -ning har qanday rang kombinatsiyasini ko'rsatish uchun), har bir rangning o'z tranzistori bo'lishi kerak, shuning uchun bizga jami uchta tranzistor kerak. Transistorlar haqida batafsil ma'lumot keyingi bosqichda bo'ladi. Rezistorlar Endi biz LEDni qanday yoqish kerakligini aniqladik, boshqa muammo bor. Bu kuchlarning barchasi yaxshi narsa emas! Biz LEDni qisqartirishni xohlamaymiz, shuning uchun unga rezistorlar qo'shilishi kerak. LEDdagi to'rtta pimdan, er piniga qarshilik kerak emas, chunki u faqat erga tushadi. Ammo uchta rangli pimga kamida bitta rezistor kerak bo'ladi va har xil ranglar har xil kuchlanishga ega bo'lgani uchun ular bir xil qarshilikka ega emas. "Qanday qilib biz bu qadriyatlarni aniqlay olamiz ?!" deb so'rashingiz mumkin. Xo'sh, javob MAGIC. MATEMATIKA sehrlari! (o'qing, bunga arziydi, men va'da beraman …)

2 -qadam: O'chirish komponentlarini hisoblash

Transistorlar turi Oldingi bosqichda aytilganidek, bu erda ishlatiladigan tranzistorlar bir -biridan farq qiladi. Zanjirga qanday o'ziga xos turdagi tranzistor kerak bo'lsa, kontaktlarning zanglashiga bog'liq, lekin bu sxemada 2N2219 tranzistor mos keladi. E'tibor bering, siz 2N2219dan boshqa tranzistorni ishlatishingiz mumkin, agar u siz ishlayotgan sxemaga mos keladigan texnik xususiyatlarga ega bo'lsa. (Yana keng tarqalgan 2N2222 tranzistorlari ham mos bo'lishi kerak) Transistorlar turiga qarab, tranzistordagi uchta pim "emitent, tayanch, kollektor" yoki "eshik, manba, drenaj" bo'ladi. 2N2219 turi birinchisidir. Ko'p turdagi tranzistorli korpuslar mavjud, shuning uchun qaysi pin emitent, tayanch va kollektorga mos kelishini aniqlash uchun siz o'z varaqalaringizga murojaat qilishingiz kerak. Transistorga ikkita rezistor kerak. Biri tranzistorning asosini arduino bilan bog'laydi - bu har qanday qiymat bo'lishi mumkin, odatda 1 kΩ atrofida. Bu arduino -dan har qanday noto'g'ri oqim tranzistorni ishga tushirishiga va tasodifan chiroqni yoqishiga olib kelmasligi uchun ishlatiladi. Ikkinchi rezistor bazani erga ulaydi va odatda 10 kΩ kabi katta qiymatga ega Rezistorlar turlari Quvvat manbaini LEDga ulash uchun biz ba'zi rezistorlardan foydalanishimiz kerak. LEDdagi har bir rang boshqa zarur kuchlanish kiritishiga ega. Maxsus qiymatlar ishlatilgan LED -ga bog'liq, lekin standart 10 vattli LED uchun ular to'g'ri diapazonda bo'lishi mumkin: Qizil - 6-8 V Yashil - 9-12 V Moviy - 9-11 V LED uchun zarur bo'lgan oqim: 3 milliAmps (mA) Quvvat manbai kuchlanishi: 12 V Shunday ekan, vaziyat shunday: biz LEDni quvvatlantirish uchun 12 V quvvat manbasidan foydalanmoqdamiz va har bir rang undan pastroq kuchlanish olishi kerak. LEDlarning har bir rangidagi kuchlanishni kamaytirish uchun biz rezistorlardan foydalanishimiz kerak. Qarshilik qiymatini aniqlash uchun Ohm qonuniga murojaat qilish vaqti keldi. Masalan, qizil rang uchun: kuchlanish = oqim * qarshilik…. Qarshilikka qayta yozish = Voltaj (tushish) / Oqim qarshiligi = 4 V / 0.3 A = 13.3Ω (4 V qiymati 12V dan (quvvat manbai) - maksimal qizil diapazon (8 V)).. Rezistor turiga (ya'ni uning o'lchamiga) qarab, faqat ma'lum quvvat sarflanishi mumkin. Agar biz etarli kuch sarflay olmaydigan rezistorlardan foydalansak, ularni yoqib yuboramiz. Rezistor orqali quvvatni hisoblash formulasi Ohm qonunidan kelib chiqadi: bu Quvvat = Voltaj * Oqim. Quvvat = 4V * 0,3 A = 1,2 Vt Bu shuni anglatadiki, bizning LED xavfsizligiga ishonch hosil qilish uchun bizga 13,3Ω, 1,2 Vt (hech bo'lmaganda) qarshilik kerak. Muammo shundaki, eng keng tarqalgan rezistorlar 1/4 Vt yoki undan kam bo'ladi. Nima qilish kerak?! Rezistorlarni parallel o'rnatish sehridan foydalanib, biz muammoni hal qila olamiz. To'rt (1/4 Vt) rezistorni parallel ravishda birlashtirib, umumiy quvvat sarflanishi 1 Vt ga etadi (Ideal holda, biz parallel ravishda beshta rezistorni qo'shamiz, lekin 1,2 Vt faqat maksimal va genga yoqilganda ko'rinadi. biz ozroq ishlatamiz). Rezistorlarni parallel ravishda qo'shish ularning qarshiligini mutanosib ravishda pasayishiga olib keladi (agar biz 13,3 dyuymli to'rtta rezistorni parallel ravishda birlashtirsak, umumiy qarshilik faqat ~ 3 Ω bo'ladi) To'g'ri qarshilik va quvvat sarfini olish uchun biz 68 Ω 1/4 Vt quvvatli to'rtta rezistorni birlashtira olamiz. parallel Biz bu raqamni 13,3 Ω ni to'rtga ko'paytirish orqali olamiz, bu ~ 53Ω va keyin qarshilik uchun keyingi eng yuqori standart qiymatni oladi. Umuman olganda: qizil rangni yoqish uchun biz 13,3 dyuymli 1 Vt qarshilikni yoki parallel ravishda 68/1/4 Vt quvvatli to'rtta rezistordan foydalanishimiz kerak. Boshqa ranglar uchun zarur bo'lgan qarshilikni hisoblash uchun xuddi shu jarayonni ishlating, kerakli elektron komponentlarning qisqacha tavsifi: 3 x 2N2219 tranzistorlar 3 x 1kΩ rezistorlar 3 x 10 kΩ rezistorlar Qizil: 4 x 68Ω 1/4 Vt qarshiliklar ko'k: 4 x 27Ω 1/ Yashil 4 Vt rezistorlar: 4 x 27 Ω 1/4 Vt rezistorlar

3 -qadam: O'chirish sxemasi / O'chirish sxemasi

Matematikadan o'tib, kerakli qismlarni yig'ib, ularni yig'ish vaqti keldi!

Birinchidan, quvvat manbaini oling va uning oxiridagi har qanday ulanishni uzing va elektr va topraklama simlarini ajratib oling. Topraklama simini panjarali relslardan biriga qo'shing. Quvvat simini LEDga kerakli rezistorlarni lehimlang. Keyin sxemani ko'rsatilgandek sxemani yarating. E'tibor bering, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan barcha asoslar (arduino, tranzistor, elektr ta'minoti maydonchalari) qandaydir tarzda bir -biriga bog'langan bo'lishi kerak.

4 -qadam: Arduino kodi

Biz deyarli keldik! Bizning davrimizni arduino -ga ulash vaqti keldi.

Bu erda kod RGB LEDini rang aylanishi orqali boshqaradi (ya'ni, kamalakni to'liq tekshiradi). Agar siz arduino bilan tanish bo'lsangiz, bu unchalik murakkab emas. Bu kodni dastlab men yozmaganman, lekin uni qaerdan yuklaganimni eslay olmayman; bu ochiq manba edi. Agar eslayman yoki kimdir manbani bilsa, men buni mamnuniyat bilan keltiraman. Eskiz quyida yopishtirilgan. Eskizdagi pin qiymatlari LEDga ulanish uchun ishlatiladigan arduino pinlariga mos kelishiga ishonch hosil qiling. Kodning har biri LED rangli pimlarning har biriga alohida qiymat (0 dan 255 gacha) yuboradi. Agar siz ma'lum bir rang paydo bo'lishini xohlasangiz, RGB rang jadvalini ko'rib chiqing // RGB LEDini rangli g'ildirak aylanishi orqali boshqaradi int yorqinligi = 0; // LED qanchalik yorqin. Maksimal qiymat - 255 int rad = 0; #define RED 10 #define BLUE 11 #define GREEN 9 void setup () {// pinlarni chiqish deb e'lon qilish: pinMode (RED, OUTPUT); pinMode (Yashil, Chiqish); pinMode (KO'K, Chiqish); } // 0 dan 127 gacha bo'sh displeyColor (uint16_t WheelPos) {bayt r, g, b; switch (WheelPos / 128) {0 holat: r = 127 - WheelPos % 128; // Qizil pastga g = WheelPos % 128; // yashil rang b = 0; // ko'k uzilish; 1 -holat: g = 127 - WheelPos % 128; // yashil pastga b = WheelPos % 128; // ko'k yuqoriga r = 0; // qizil tanaffus; 2 -holat: b = 127 - WheelPos % 128; // ko'k pastga r = WheelPos % 128; // qizil yuqoriga g = 0; // yashil tanaffus; } analogWrite (RED, r*2); analogWrite (Yashil, g*2); analogWrite (KO'K, b*2); } void loop () {displayColor (rad); kechikish (40); rad = (rad+1) % 384; }

5 -qadam: Optik tolali simlarni ulash

Agar siz bu qadamni oxirigacha bajarmasangiz ham, yaxshi tomoni shundaki, hozir bizda ajoyib, yorqin, to'liq moslashtirilgan RGB LED mavjud. Men uni optik tolali bilan birlashtirishni tanladim, lekin haqiqatan ham siz xohlagan narsani qila olasiz! Shirin yorug'lik nuri yaratilsinmi? Disko to'pi yoqilsinmi? Juda ko'p imkoniyatlar!

Men dastlab besh futli 50 tolali tola, 10 futli 12 tolali tola va 5 futli 25 tolali tolani sotib oldim. Men uzunlikni yarmiga qisqartirdim, shuning uchun simlarning o'zi qisqaroq bo'lsa -da, ko'proq joylarga ega bo'lardim. Men daraxt yasashni tanladim, chunki ularni devorga o'rnatolmadim. Tul devorga kauchuk tsement yordamida yopishtirilgan (tul juda yengil, shuning uchun lenta etarli bo'lishi mumkin). Elyaflar tuldan o'tib, daraxtga o'xshash naqshga aylanadi. Bo'sh/quritilgan sodali suv yordamida LEDni pastki qismga qo'yish mumkin va uning ustiga tolalar qo'shiladi. Hozirgi vaqtda eng katta muammo - bu gazlangan idishning yuqori qismidan o'tmasdan, tolalar orqali yorug'lik o'tishiga ishonch hosil qilish. Elyaflarni folga bilan mahkam o'rash yordam berishi mumkin, lekin men sizning fikringizcha, har qanday sozlamani sinab ko'rishingiz mumkin. Bu qismlarni bir joyga to'plang va bizda daraxt bor!

6 -qadam: Partiya vaqti

Chiroqlarni o'chirish, arduino -ni yoqish va yangi optik tolali optikani yoqishdan boshqa hech narsa qolmadi!

O'rnatish videosini ham ilova qildim. Bu odamga qaraganda yaxshiroq ko'rinadi, lekin siz uni asta -sekin rangli g'ildirak bo'ylab harakatlanayotganini ko'rishingiz mumkin.