Llucerners / Llamps sense soldar: 4 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:13

Vaig voler afegir llucernes LED (llamps on vaig créixer) al meu pati per Halloween, i vaig decidir fer-ne algunes amb fils LED i un Arduino. Hi ha molts projectes com aquest, però la majoria requereixen soldadura i circuit. Són fantàstics, però vaig decidir veure si es pot fer tot sense soldadura perquè siguin súper senzills de crear.

També vaig escriure el codi per gestionar fàcilment qualsevol nombre de lluernes que puguin parpellejar de manera realista.

L'enfocament bàsic és utilitzar fils LED WS2811, ja que ja són impermeables. Són populars per a la il·luminació de vacances, i la combinació del xip WS2811 i 5050 LED en aquests és essencialment una versió més petita del WS2812b o "Neopixels" en el llenguatge Adafruit. El seu altre avantatge és que només es necessita una línia de dades per a qualsevol nombre de LED.

Alimentar-los és molt senzill: un mini cable USB a qualsevol bloc d’alimentació o bateria USB. No consumeixen molta energia i poden durar molt de temps amb una bateria USB.

Pas 1: parts

La llista de peces és intencionadament senzilla:

- Un Arduino. He utilitzat un Arduino Nano, ja que són menys costosos i més petits. Tenen gairebé les mateixes especificacions que un Arduino Uno. Les de l’enllaç anterior tenen els pins soldats i inclouen cables micro USB. Necessitareu un mini cable USB i alguns inclouen els Nanos enllaçats anteriorment.

- Escut de terminal Nano Arduino. Aquest és el truc per no soldar: podeu utilitzar un tornavís per connectar els cables. Si voleu soldar tres cables, podeu ometre-ho i demanar plaques Arduino Nano amb els pins no connectats perquè pugueu soldar directament a la placa Nano.

- LEDs. He utilitzat fils WS2811, que es programen igual que les tires LED WS2812b. Són impermeables i en tinc alguns amb cables negres per fer-los menys visibles a les plantes. També inclouen cables verds. Inclouen 50 LED per cadena i tenen connectors perquè pugueu encadenar-los. Estic fent servir 100-200 LED, de manera que de 2 a 4 d'aquests fils. Els estic alimentant des del regulador Arduino 5v per simplificar-los.

- Pila. Vaig alimentar la meva amb qualsevol bateria USB, però també la podeu connectar a qualsevol font USB. - Bateria bàsica - Bateria més gran - Bateria enorme - probablement exagerada Aquests dos darrers són ideals per a robots i il·luminació LED, ja que tenen sortides de 5v i 12v.

- Connector JST: vénen amb els fils LED, però per si de cas, aquests són els necessaris.

Pas 2: Muntatge

El muntatge és molt senzill.

Connecteu l'Arduino Nano a la pantalla del terminal. Assegureu-vos que els passadors són correctes segons les etiquetes: es poden endollar cap enrere.

Utilitzeu el connector de recanvi JST que ve amb els LED. Connecteu el 5v i el Gnd a aquests pins de l'Arduino. Connecteu la línia de dades al pin 6 (es pot canviar al codi si voleu).

Els fils LED s’inclouen amb cables d’alimentació que es desenganxen i es conserven. Aquests podrien reduir la vostra bateria, així que talleu-la o enganxeu-la amb cinta adhesiva (o feu servir tubs termoretràctils si la teniu). Vaig tallar les puntes de llauna i en vaig tallar una més curta que l’altra per evitar que es toquessin.

Ara podeu connectar la cadena a l'Arduino.

Això és!

Nombre de LEDs i potència

Cadascun dels 5050 LED de la cadena pot utilitzar 60 mA quan està completament encès. Com que hi ha tres LEDs (vermell / verd / blau) i cadascun pot tenir un valor de 0-256 (al codi), estaria totalment encès 256 + 256 + 256 = 768 per a la intensitat vermella, verda i blava. Al meu codi, estic utilitzant 50 per al vermell, 50 per al verd i 0 per al blau, de manera que cada LED encès consumiria aproximadament 60 mA * 100/768 = 7,8125 mA per LED quan estiguin encès.

La clau és quants LED hi hauria encesos al mateix temps. Actualment, el meu codi només els activa en algunes probabilitats aleatòries molt baixes: 5/10.000. A la pràctica només n’he vist uns quants alhora, però teòricament podrien continuar tots alhora. Podria afegir codi per limitar el número alhora, però les probabilitats són molt remotes. El nombre activat depèn en part del nombre de LEDs i les probabilitats es calculen per a cada LED, de manera que, a mesura que s’afegeixin LED, s’encendran més LEDs.

El regulador Arduino 5v pot generar uns 500 mA, i alguns s’utilitzen per al propi Arduino, de manera que potser hi ha disponibles uns 450 mA. A 7,8 mA per LED, que permet encendre uns 57 LED al mateix temps, i fins i tot quan un LED està encès, la seva major part s’esvaeix cap amunt o cap avall, utilitzant encara menys energia. Per tant, pràcticament l’adaptador d’alimentació USB Arduino està bé per a molts LED.

Nombre de LEDs i memòria Arduino

Quan es compilava el programa amb 100 LED, Arduino IDE va informar que s’utilitzava el 21% de la DRAM (principalment per a la matriu d’estat de LED), per a 300 LED, era del 60%. Per tant, alguns fils estan bé. Si necessiteu molts més LEDs, només podríeu mantenir una llista dels LED que estan encesos, seria molt més eficient, però amb tantes cadenes, també tindreu problemes d’alimentació (caiguda de tensió i necessitareu tècniques com ara injecció de potència. Ho he fet servir en altres instruccibles, però està fora de l’abast d’aquest ràpid projecte. Amb 100-200 LED, hi ha molta memòria DRAM i potència.

Pas 3: programa l'Arduino

L’esbós adjunt parpellejarà els LEDs com a lluernes. El codi es comenta una mica, però el més important és establir el nombre de LEDs al nombre que utilitzeu.

Pas 4: ubicació, alimentació, resistència a la intempèrie

Aquest projecte s’alimenta del port USB de l’Arduino, de manera que es pot utilitzar qualsevol font d’alimentació USB. Per obtenir una pantalla més permanent, podeu utilitzar un adaptador de paret USB.

Si el projecte es mantindrà a l'exterior durant algun temps, s'hauria d'impermeabilitzar. Una caixa electrònica impermeable o fins i tot un contenidor d’aliments està bé.