การควบคุมแถบ LED ที่กำหนดแอดเดรสได้ผ่าน Arduino

แถบ LED ที่สามารถระบุตำแหน่งได้และ Arduino จะช่วยในการตกแต่งภายในของบ้าน สร้างบรรยากาศพิเศษ และทำสัญลักษณ์บนหน้าต่างร้านค้า จากบทความ คุณจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับการเชื่อมต่อและการจัดการเทป วิธีตรวจสอบและแฟลชเทป เอฟเฟกต์ที่ได้รับ

ในแถบ LED ที่กำหนดแอดเดรสของ Arduino ความสว่างและโหมดการทำงานของไดโอดแต่ละตัวจะถูกตั้งค่าแยกกัน

อุปกรณ์ดังกล่าวมีข้อดีหลายประการ

• สามารถใช้สำหรับไฟอัจฉริยะ การประกอบไฟแบ็คไลท์แบบไดนามิก เส้นที่คืบคลาน หรือทำให้ไฟสว่างตามกำหนดเวลานั้นไม่ยาก เชื่อมต่อโมดูลเพิ่มเติม เช่น เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหว และเมื่อคุณเข้าไปในห้อง ไฟจะเริ่มขึ้น และยังสามารถควบคุมงานได้จากระยะไกลจากรีโมทคอนโทรลและสมาร์ทโฟน
• ปรับแต่งได้ง่าย คุณสามารถเขียนโปรแกรมสำหรับทำงานด้วยตัวเองหรือใช้เทมเพลตสำเร็จรูป
• แถบ LED มีความน่าเชื่อถือและทนทาน พวกเขาไม่ร้อนขึ้นและไม่ต้องการต้นทุนพลังงานสูง
• การเข้าถึงเป็นข้อดีอีกอย่างหนึ่ง เทปไดโอดมีอยู่ทั่วไปในท้องตลาดจึงไม่ยากที่จะเลือกอันที่ใช่ งบประมาณส่วนใหญ่มีราคา 200 รูเบิล ต่อเมตรสว่างกว่า - จาก 500 รูเบิล

แต่ก็มีข้อเสียอยู่เช่นกัน

• จำเป็นต้องใช้แหล่งจ่ายไฟแยกต่างหาก 5 หรือ 12 V หน่วย Arduino สามารถจ่ายกระแสไฟได้เพียง 800 mA ซึ่งเพียงพอสำหรับ 13 พิกเซลเท่านั้น (หนึ่งพิกเซลใช้ 40-60 mA)
• ข้อต่อต้องการคุณภาพของบัดกรี

ถ้ารู้วิธีบัดกรีดีๆ ก็ประกอบวงจรได้ไม่ยาก และถ้าคุณไม่รู้วิธี ก็ถึงเวลาเรียนรู้ ดังนั้นอย่าลังเลที่จะเริ่มเลือกอุปกรณ์ให้แสงสว่าง

โปรดทราบบางจุดก่อนซื้อ

• จำนวนพิกเซลต่อเมตร มีได้ 30, 60, 74, 96, 100 และ 144 ยิ่งมีมาก ยิ่งรวย แต่เทปยิ่งแพง และยิ่งสิ้นเปลืองพลังงานมากขึ้น (อะแดปเตอร์ที่ทรงพลังและมีราคาแพงกว่า)

• ระดับความปลอดภัย สำหรับแสงสว่างภายในอาคาร IP30 ก็เพียงพอแล้ว (ป้องกันฝุ่น) สำหรับสภาพเปียกชื้น ไดโอดจะต้องหุ้มด้วยซิลิโคนและระดับการป้องกันคือ IP65 และถ้าแถบอยู่บนถนนการป้องกันควรจะดีที่สุด - IP67 (อุปกรณ์ถูกซ่อนไว้อย่างสมบูรณ์ในกล่องซิลิโคน)

• แผ่นรองมีผลต่อประสบการณ์ด้านสุนทรียภาพ มีสีดำ (Black PCB) และสีขาว (White PCB)

• มีตัวเลือก "ประหยัด" สำหรับแถบ LED มีการทำเครื่องหมายด้วยตัวอักษร ECO โมเดลเหล่านี้ไม่สว่างเท่ารุ่นปกติและมีคุณภาพด้อยกว่า แต่ราคาถูกกว่า

ตอนนี้คุณพบอุดมคติแล้ว ไปที่การชุมนุม

ต้องใช้อะแดปเตอร์แปลงไฟเพื่อเชื่อมต่อ คำนวณกำลังของมัน เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ให้คูณปริมาณการใช้ปัจจุบันของหนึ่งพิกเซล (โดยปกติคือ 60 mA) ด้วยจำนวนพิกเซลในเทปหนึ่งเมตรและตามความยาว คูณผลลัพธ์ด้วยแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งาน (ข้อมูลเหล่านี้ระบุไว้ในเครื่องหมาย) อย่าลืมปัจจัยด้านความปลอดภัย

พลังของอะแดปเตอร์ควรเป็น:

(60 mA / 1000) (กระแสไฟใน A) * 60 พิกเซล / เมตร * 1.5 เมตร * 5 V (แรงดันไฟ) * 1.3 (เฮดรูม) = 35.1 W. ปัดเศษขึ้นให้สูงขึ้นที่ใกล้ที่สุด - 40 วัตต์ จำเป็นต้องใช้แหล่งจ่ายไฟดังกล่าวหากเทปเรืองแสงด้วยแสงสีขาว หากไม่เป็นเช่นนั้น พลังของอแดปเตอร์จะลดลง 1.5-2 เท่า

นอกจากแหล่งจ่ายไฟ คุณจะต้องใช้บอร์ด Arduino Uno และสายไฟที่มีหน้าตัดอย่างน้อย 1.5 มม.²และยังมีตัวต้านทานที่มีความต้านทาน 10 kOhm และตัวเก็บประจุที่มีความจุ 470 μF (เป็นไปได้มากกว่า)

เมื่อทุกอย่างพร้อมแล้ว ก็ลุยงานกันเลย

• ค้นหาจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของเทป คำสั่งจะย้ายจากพิกเซลหนึ่งไปอีกพิกเซลตามลำดับ และทิศทางของการเคลื่อนที่จะแสดงด้วยลูกศร หากไม่มีลูกศร หน้าสัมผัสควบคุมจะแสดงขึ้นต้นด้วยตัวอักษร DI (อินพุตดิจิตอล) และต่อท้าย - DO (เอาต์พุตดิจิทัล) หน้าสัมผัส DO ใช้เพื่อเชื่อมต่อเทปเพิ่มเติม
• บัดกรีตัวต้านทานความปลอดภัย 200-500 โอห์ม หากแหล่งจ่ายไฟขัดข้องกะทันหัน กระแสไฟจะไม่ไหลผ่านขั้วต่อ USB และจะไม่เผาไหม้
• ประกอบไดอะแกรม หากควบคุมอุปกรณ์จากคอมพิวเตอร์ วงจรควรเป็นแบบนี้

สำหรับการทำงานแบบอัตโนมัติหรือการควบคุมจากเซ็นเซอร์ คุณจำเป็นต้องมี

สวมถุงมือยางและเอียงหัวแร้งลงกับพื้นเป็นระยะ (อย่างน้อยก็ให้ไปที่ท่อความร้อนด้วยไอน้ำ)

• หากระยะห่างระหว่างแถบไดโอดและบอร์ด Arduino มากกว่า 15 ซม. ให้บิดตัวควบคุม DI และสาย GND กราวด์เป็นผมเปีย จากนั้นจะไม่มีรถปิคอัพ
• ในโหมดกะพริบ มีการรบกวนบนสายไฟ สิ่งนี้นำไปสู่ประสิทธิภาพที่ไม่เสถียร เพื่อให้การรบกวนราบรื่นขึ้น ตัวเก็บประจุที่มีความจุ 470 μF และแรงดันไฟฟ้า 6.3 V.
• เพื่อให้เปิดเครื่องได้อย่างราบรื่น วงจรถูกประกอบบนเขียงหั่นขนมเพื่อประกอบวงจรบนไมโครคอนโทรลเลอร์ ต้องมี 3 ระดับตรรกะของ N-channel MOSFET

นี่คือลักษณะที่ปรากฏในความเป็นจริง

• หากเทปยาว การสูญเสียแรงดันไฟฟ้าจะปรากฏขึ้น ดังนั้นพิกเซลด้านนอกสุดจะส่องแสงสลัว เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้ ให้จ่ายไฟไปที่ข้อต่อของแถบไดโอด 2 แถบหรือผ่านแต่ละเมตรของความยาวทั้งหมด

เหลือเพียงการตรวจสอบวงจร เมื่อต้องการทำสิ่งนี้ ให้เขียนโปรแกรมที่ง่ายที่สุด

• เชื่อมต่อบอร์ดกับคอมพิวเตอร์ของคุณและเปิด Arduino IDE
• ดาวน์โหลดไลบรารีหรือเทมเพลต ห้องสมุดที่มีชื่อเสียงที่สุดคือ FastLED และ Adafruit NeoPixel

1. FastLED ใช้งานได้หลากหลายและรองรับ Arduino ทุกรุ่น ดังนั้นข้อเสีย - มันใช้หน่วยความจำมากและคุณสมบัติส่วนใหญ่จะไม่มีประโยชน์
2. Adafruit NeoPixel ออกแบบมาสำหรับ NeoPixel Rings แต่จะใช้ได้กับแถบ LED ใดๆ มีเอฟเฟกต์น้อยลงและความเร็วช้าลง แต่หน่วยความจำ Arduino นั้นว่างกว่า ซึ่งหมายความว่าสามารถโหลดโหมดการทำงานเพิ่มเติมลงบนบอร์ดได้

ตอนนี้คุณสามารถดำเนินการโครงการทั้งหมดของคุณ

หากคุณไม่ทำเช่นนี้ เมื่อคุณแฟลชอุปกรณ์ กระแสไฟทั้งหมดจะส่งไปที่บอร์ด บอร์ดหรือพอร์ต USB จะไหม้

แต่มันเกิดขึ้นที่เทปที่อยู่ทำงานไม่ถูกต้อง ตรวจสอบข้อผิดพลาดที่พบบ่อยที่สุด

• หากไดโอดสว่างด้วยโทนสีแดง แสดงว่าแหล่งจ่ายไฟอ่อนเกินไป หรือการเชื่อมต่อขาดและจำเป็นต้องบัดกรีใหม่ อีกทางเลือกหนึ่งคือสายไฟที่บางเกินไป
• เมื่ออุปกรณ์มีบั๊กหรือทำงานกับสิ่งประดิษฐ์ แสดงว่าเรื่องนั้นอยู่ในแหล่งจ่ายไฟ ลองเปลี่ยนสายไฟด้วยสายไฟที่มีฉนวนหุ้มหรือปิด Wi-Fi
• หากพิกเซลไม่เรืองแสงเลย เป็นไปได้มากว่าวงจรประกอบอย่างไม่ถูกต้อง ข้อผิดพลาดที่พบบ่อยที่สุด: กราวด์ของเทปไม่ได้เชื่อมต่อกับกราวด์ของบอร์ด Arduino, สายควบคุม DI จะไปที่ส่วนท้ายของเทป ไม่ใช่ที่จุดเริ่มต้น สายไฟ (5V และ GND) จะกลับด้าน ในกรณีเหล่านี้ การสร้างวงจรขึ้นใหม่ก็เพียงพอแล้ว
• แต่ถ้าคุณเชื่อมต่ออุปกรณ์ที่ประกอบเข้าด้วยกันโดยไม่มีตัวต้านทานก็เป็นไปได้มากที่อุปกรณ์นั้นจะไหม้ทันที จากนั้นคุณต้องเปลี่ยนแผงควบคุม

อย่างที่คุณเห็น การเรียนรู้ Arduino เป็นเรื่องง่าย และหากคุณมีปัญหากะทันหันให้ถามคำถามในฟอรัม พวกเขายินดีที่จะช่วยเหลือคุณ (โดยเฉพาะถ้าคุณอยู่ภายใต้ชื่อเล่นของหญิงสาว)