Kontrol strip LED yang dapat dialamatkan melalui Arduino

Strip LED beralamat dan Arduino akan membantu mendekorasi interior rumah, menciptakan suasana khusus, membuat garis lari di jendela toko. Dari artikel Anda akan belajar tentang menghubungkan dan mengelola kaset, bagaimana kaset itu diperiksa dan di-flash, efek apa yang dicapai.

Dalam strip LED beralamat Arduino, kecerahan dan mode operasi setiap dioda diatur secara terpisah.

Perangkat semacam itu memiliki banyak keunggulan.

• Mereka dapat digunakan untuk pencahayaan "pintar". Tidak akan sulit untuk merakit lampu latar dinamis, garis lari, atau menyalakan lampu sesuai jadwal. Hubungkan modul tambahan, seperti sensor gerak, dan ketika Anda memasuki ruangan, hari kiamat akan dimulai. Dan mereka dapat dikendalikan dari jarak jauh dari remote control dan smartphone.
• Kemudahan pengaturan. Anda dapat menulis program untuk pekerjaan sendiri atau menggunakan templat yang sudah jadi.
• Strip LED dapat diandalkan dan tahan lama. Mereka tidak memanas dan tidak memerlukan biaya energi yang besar.
• Aksesibilitas adalah nilai tambah lainnya. Kaset dioda tersebar luas di pasaran, memilih yang tepat tidaklah sulit. Yang paling murah harganya 200 rubel. per meter, yang lebih cerah - dari 500 rubel.

Tapi ada juga kekurangannya.

• Anda memerlukan catu daya terpisah 5V atau 12V. Arduino hanya dapat memasok arus 800mA, yang hanya cukup untuk 13 piksel (satu piksel menghabiskan 40-60mA).
• Koneksi menuntut kualitas penyolderan.

Jika Anda tahu cara menyolder dengan baik, maka merakit sirkuit tidak sulit. Dan jika Anda tidak tahu caranya, inilah saatnya untuk belajar. Jadi jangan ragu untuk mulai memilih peralatan pencahayaan.

Sebelum membeli, perhatikan beberapa poin.

• Jumlah piksel per meter. Mungkin ada 30, 60, 74, 96, 100 dan 144. Semakin banyak, semakin kaya gambarnya, tetapi semakin mahal kasetnya. Dan semakin banyak mengkonsumsi energi (adaptor daya yang lebih kuat dan lebih mahal).

• Derajat perlindungan. IP30 (bukti debu) cukup untuk penerangan dalam ruangan. Untuk kondisi basah, dioda harus ditutup dengan silikon, dan tingkat perlindungannya adalah IP65. Dan jika strip ada di jalan, maka perlindungannya harus yang terbesar - IP67 (perangkat benar-benar tersembunyi di dalam kotak silikon).

• Substrat mempengaruhi persepsi estetika. Muncul dalam warna hitam (PCB Hitam) dan putih (PCB Putih).

• Ada opsi "ekonomis" untuk strip LED. Mereka ditandai dengan huruf ECO. Model ini tidak seterang yang biasa dan kualitasnya lebih rendah. Tapi mereka lebih murah.

Sekarang setelah Anda menemukan kecocokan yang sempurna, lanjutkan ke perakitan.

Anda memerlukan adaptor daya untuk menghubungkan. Hitung kekuatannya. Untuk melakukan ini, kalikan konsumsi satu piksel saat ini (biasanya 60 mA) dengan jumlah piksel dalam pita meteran dan panjangnya. Kalikan hasilnya dengan tegangan operasi (data ini ditunjukkan pada tanda). Jangan lupakan faktor keamanan.

Maka kekuatan adaptor harus:

(60 mA / 1000) (arus dalam A) * 60 piksel / meter * 1,5 meter * 5 V (tegangan) * 1,3 (cadangan) = 35,1 watt. Bulatkan ke yang lebih tinggi terdekat - 40 watt. Catu daya seperti itu diperlukan jika pita itu bersinar putih. Jika tidak, maka daya adaptor bisa berkurang 1,5-2 kali lipat.

Selain catu daya, Anda akan memerlukan papan Arduino Uno dan kabel penghubung dengan penampang setidaknya 1,5 mm². Dan juga resistor dengan resistansi 10 kOhm dan kapasitor dengan kapasitansi 470 mikrofarad (bisa lebih).

Ketika semuanya sudah siap, mulailah bekerja.

• Temukan awal dan akhir rekaman itu. Perintah secara berurutan berpindah dari satu piksel ke piksel lainnya, dan arah pergerakannya ditunjukkan oleh panah. Jika tidak ada panah, maka kontak kontrol ditunjukkan di awal dengan huruf DI (input digital), dan di akhir dengan DO (output digital). Kontak DO digunakan untuk menghubungkan kaset tambahan.
• Solder resistor pengaman 200-500 ohm. Jika tiba-tiba catu daya gagal, arus tidak akan melalui konektor USB dan tidak akan membakarnya.
• Merakit diagram. Jika perangkat dikendalikan dari komputer, rangkaiannya harus seperti ini.

Untuk operasi atau kontrol otonom dari sensor, Anda memerlukannya.

Kenakan sarung tangan karet, dan sandarkan besi solder secara berkala ke tanah (setidaknya pada pipa pemanas uap).

• Jika jarak antara strip dioda dan papan Arduino lebih dari 15 cm, maka putar kabel DI kontrol dan ground GND menjadi kuncir.Maka tidak akan ada gangguan.
• Dalam mode berkedip, gangguan terjadi pada saluran listrik. Ini mengarah pada operasi yang tidak stabil. Untuk memuluskan interferensi, kapasitor 470 mikrofarad dengan tegangan 6,3 V harus ditempatkan di catu daya pengontrol.
• Agar dapat menyala dengan lancar, rangkaian tersebut dirangkai pada papan tempat memotong roti untuk merakit rangkaian pada mikrokontroler. Ini harus memiliki 3 level logika MOSFET saluran-N.

Inilah yang tampak seperti dalam kenyataan.

• Jika pita itu panjang, maka kerugian tegangan akan muncul di dalamnya. Oleh karena itu, piksel ekstrim akan bersinar redup. Untuk menghindari hal ini, suplai daya ke sambungan 2 strip dioda atau melalui setiap meter dari total panjang.

Tetap hanya untuk memeriksa skema. Untuk melakukan ini, tulis program sederhana.

• Hubungkan papan ke komputer Anda dan buka Arduino IDE.
• Unduh pustaka atau templat. Pustaka yang paling terkenal adalah FastLED dan Adafruit NeoPixel.

1. FastLED sangat serbaguna dan mendukung semua versi Arduino. Oleh karena itu kerugiannya - membutuhkan banyak memori, dan sebagian besar fitur tidak akan berguna.
2. Adafruit NeoPixel dirancang untuk NeoPixel Ring Lighting Rings tetapi akan bekerja dengan strip LED apa pun. Ini memiliki efek yang lebih sedikit dan kecepatan yang lebih rendah, tetapi memori Arduino lebih bebas. Ini berarti bahwa lebih banyak mode operasi dapat dimuat ke papan.

Sekarang Anda dapat mewujudkan semua proyek Anda.

Jika ini tidak dilakukan, maka saat Anda mem-flash perangkat, seluruh arus suplai akan mengalir ke papan. Papan atau port USB akan terbakar.

Tetapi kebetulan pita alamat tidak berfungsi dengan benar. Lihat kesalahan paling umum.

• Jika dioda menyala dengan warna merah, maka catu daya terlalu lemah. Atau sambungannya rusak dan harus disolder. Pilihan lain adalah kabel listrik yang terlalu tipis.
• Ketika perangkat bermasalah atau bekerja dengan artefak, maka masalahnya ada di catu daya. Coba ganti kabel dengan yang terlindung atau matikan Wi-Fi.
• Jika piksel tidak menyala sama sekali, maka sirkuit kemungkinan besar tidak dirakit dengan benar. Kesalahan yang paling umum adalah: tanah pita tidak terhubung ke tanah papan Arduino, kabel kontrol DI pergi ke ujung pita, dan tidak ke awal, kabel listrik (5V dan GND) dicampur ke atas. Dalam semua kasus ini, cukup untuk membangun kembali skema.
• Tetapi jika Anda menghubungkan perangkat rakitan tanpa resistor, maka kemungkinan besar perangkat itu langsung terbakar. Maka Anda perlu mengubah papan kontrol.

Seperti yang Anda lihat, Arduino mudah dipelajari. Dan jika Anda tiba-tiba mengalami masalah, ajukan pertanyaan di forum. Mereka akan dengan senang hati membantu Anda (terutama jika Anda menggunakan nama panggilan seorang gadis).