Disanje božićnog drvca - Arduino kontroler božićnog svjetla: 4 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:32

Nije dobra vijest da se upravljačka kutija za moje 9-metarsko prethodno osvijetljeno umjetno božićno drvce slomila prije Božića ，, a proizvođač ne nudi zamjenske dijelove. Ova nedokučiva prikazuje kako vlastitim upravljačkim sklopom i upravljačem LED svjetla koristiti Arduino i L298N upravljački program motora, s više vizualnih efekata, uključujući uzorak "disanja" kako bi ponovno oživjeli ovo božićno drvce.

Drvo koje imam je LED božićno drvce za promjenu boje koje je izradio GE, sa sljedećim odabirom svjetla: 1) jasna LED svjetla, 2) višebojna LED svjetla, 3) naizmjenično od bistrog do više. Stablom se upravlja pomoću svjetlosnog regulatora napajanog 29V DC napajanjem. Kako funkcionira promjena boje? Rastavio sam upravljačku kutiju, pokazalo se da se svaka žarulja sastoji od jasne LED i LED u boji spojene paralelno, ali s obrnutim polaritetom. Ovisno o polaritetu napajanja istosmjernom strujom, svijetlit će ili prozirna LED dioda ili LED u boji, čime će se postići učinak promjene boje sa samo dvije linije napajanja. U mom slučaju, tranzistori u H-mostu unutar upravljačke kutije su se kratko spojili, a modul napajanja je također oštećen. Da bi stablo ponovno funkcioniralo, moram pronaći izvor napajanja od 29 V DC i uspjeti prebaciti polaritet na LED diode. Ovo je isti zadatak kao i kontrola smjera i brzine istosmjernih motora. Uz malo programiranja, također je moguće promijeniti intenzitet svjetla i stvoriti dodatne vizualne efekte poput "disanja".

Korak 1: Dijelovi

Upravljač svjetlom sastoji se od dva dijela:

1. 29V DC napajanje
2. Krug regulatora koji mijenja boju i svjetlinu LED svjetla izmjenom polariteta istosmjerne snage s PWM (Pulse-width Modulation).

Drvo zahtijeva izvor napajanja od 29 V s kapacitetom od 500 mA. Teško je pronaći 29V DC napajanje male snage. Koristio sam DC-DC pretvarač pojačanog modula XL6009 za pretvaranje 12V DC u 29V DC. Za pojedinosti o modulima XL6009, postoji koristan članak s uputama.

Za upravljanje svjetlom upotrijebio sam motorni kontroler L298N H-mosta, kojim upravlja Arduino Nano ploča. L298N se sastoji od dva identična H-mosta svaki od kojih imaju maksimalni kapacitet od 2 ampera i idealni su za upotrebu u ovom slučaju.

Budući da je modul LN298N pod naponom od 29 V DC, napajanje na ploči 5 V treba biti onemogućeno (uklonite mali kratkospojnik za omogućavanje 5 V) i napajati vanjskim napajanjem od 5 V. Koristio sam LM2596 istosmjerni u DC pretvarač za pretvaranje 12V istosmjernog u 5V za napajanje i LM298N i Arduino Nano ploče. Moduli XL6009 i LM2596 izgledaju vrlo slično, preporučuje se zasebno podešavanje izlaznog napona prije konačne montaže upravljačkog modula svjetla i jasno označavanje žica.

Za spajanje komponenti koristio sam Dupont kratkospojne žice ili 16-18 AWG nasukane žice.

Osim toga, trebat će vam neke žice i vijci, kao i pristup 3D pisaču za ispis kućišta i lemilica.

Korak 2: Elektronika i ožičenje

Ožičenje je jednostavno. Nakon što su moduli za napajanje podešeni na željeni napon, spojite 29V na stezaljke za napajanje na motoru modula L298N označene kao GND i +12V, a priključak GND i 5V na modulu L298N na odgovarajuće pinove na Arduino Nano odbor. Također, spojite napajanje +5V iz modula LM2596 na iste priključke GND i +5V za napajanje logičkog dijela kruga. Zatim spojite Arduino Nano na L298N na sljedeći način:

Pin 9 IN1

Pin 8 IN2

Pin 10 ENA

Na kraju, spojite LED svjetla na izlaz A na modulu L298N.

Korak 3: Programiranje

U privitku je uzorak Arduino skice s efektom disanja. Možete promijeniti kôd kako biste promijenili frekvenciju ili dodati dodatne uzorke i svjetlosne efekte.

Korak 4: Ispišite kućište kontrolera svjetla

Ispod su datoteke STL za kućište, ispisao sam sve dijelove s ispunom od 25%. Montirajte sve elektroničke komponente unutar kutije pomoću samoreznih vijaka M2x5 mm i sastavite kutiju.