Krijesnice bez lemljenja / Munje: 4 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:35

Htio sam dodati LED krijesnice (munje u kojima sam odrastao) u svoje dvorište za Noć vještica, i odlučio sam napraviti neke sa LED nitima i Arduinom. Postoji mnogo ovakvih projekata, ali većina zahtijeva lemljenje i strujna kola. To je sjajno, ali odlučio sam vidjeti može li se sve to učiniti bez lemljenja kako bih ih učinio super jednostavnim za izradu.

Napisao sam i kod za jednostavno upravljanje bilo kojim brojem krijesnica koje mogu realno treptati.

Osnovni pristup je korištenje LED niti WS2811 jer su već vodootporne. Popularni su za blagdansko osvjetljenje, a kombinacija čipa WS2811 i 5050 LED u njima u biti je zrnatija verzija WS2812b ili "neopiksela" na Adafruit jeziku. Njihova je druga prednost što je za bilo koji broj LED -a potrebna samo jedna podatkovna linija.

Napajanje je vrlo jednostavno - mini USB žica za bilo koji USB blok za napajanje ili bateriju. Ne troše mnogo energije i mogu dugo trajati na USB bateriji.

Korak 1: Dijelovi

Popis dijelova namjerno je jednostavan:

- Arduino. Koristio sam Arduino Nano jer su jeftiniji i manji. Imaju gotovo iste specifikacije kao Arduino Uno. Oni na gornjoj poveznici imaju zalemljene pinove i dolaze s mikro USB žicama. Trebat će vam mini USB kabel, a neki dolaze s gore navedenim Nanosom.

- Arduino Nano terminalni štit. Ovo je trik bez lemljenja - za pričvršćivanje žica možete koristiti odvijač. Ako umjesto toga želite lemiti tri žice, ovo možete preskočiti i naručiti Arduino Nano ploče bez pričvršćenih pinova, tako da možete lemiti izravno na Nano ploču.

- LED diode. Koristio sam niti WS2811, koje su programirane baš kao i LED trake WS2812b. Vodootporne su, a neke sam nabavio s crnim žicama kako bi bile manje vidljive u biljkama. Također dolaze sa zelenim žicama. Dolaze s 50 LED dioda po žici, a imaju i konektore tako da ih možete povezati tratinčicom. Koristim 100-200 LED dioda, dakle 2 do 4 ove niti. Napajam ih iz Arduino 5v regulatora radi jednostavnosti.

- Baterija. Ja sam svoju napajao bilo kojom USB baterijom, ali možete je priključiti i na bilo koji USB izvor. - Osnovna baterija - Veća baterija - Ogromna baterija - vjerojatno pretjerano Zadnje dvije su odlične za robote i LED rasvjetu budući da imaju i 5v i 12v izlaze.

- JST konektor - oni dolaze s LED nitima, ali za svaki slučaj su upravo oni potrebni.

Korak 2: Montaža

Montaža je vrlo jednostavna.

Priključite Arduino Nano u priključni štit. Provjerite jesu li igle ispravne na temelju naljepnica - može se umetnuti unatrag.

Koristite rezervni JST konektor koji dolazi s LED diodama. Spojite 5v i Gnd na te pinove na Arduinu. Spojite podatkovnu liniju na pin 6 (možete promijeniti u kodu ako želite).

LED žice dolaze s ožičenim i pokositrenim žicama za napajanje. To bi moglo dovesti do kratkog spoja vaše baterije, pa ih odrežite ili zalijepite trakom (ili upotrijebite termoskupljajuće cijevi ako ih imate). Odrezala sam konzervirane vrhove i rezala jedan kraće od drugog kako se ne bi dodirnula.

Sada možete spojiti nit u Arduino.

To je to!

Broj LED dioda i napajanje

Svaka od 5050 LED dioda u žici može koristiti 60 mA kad je potpuno uključena. Budući da postoje tri LED diode (crvena/zelena/plava) i svaka može imati vrijednost 0-256 (u kodu), potpuno uključeno bilo bi 256 + 256 + 256 = 768 za intenzitet crvene, zelene i plave boje. U svom kodu koristim 50 za crvenu, 50 za zelenu i 0 za plavu, pa bi svaka LED dioda trošila približno 60 mA * 100 /768 = 7,8125mA po LED diodi kad su uključene.

Ključno je koliko bi LED dioda bilo uključeno u isto vrijeme. Moj ih kôd trenutno samo uključuje na nekim vrlo niskim slučajnim koeficijentima - 5/10, 000. U praksi sam vidio samo nekoliko uključenih odjednom, ali teoretski bi se svi mogli nastaviti odjednom. Mogao bih dodati kôd da ograničim broj odjednom, ali izgledi su vrlo mali. Broj uključenih dijelom ovisi o broju LED dioda, a za svaku LED diodu izračunavaju se izgledi, pa će se dodavanjem LED dioda zasvijetliti više LED dioda.

Arduino 5v regulator može izvor oko 500mA, a neki se koriste za sam Arduino, pa je možda na raspolaganju oko 450mA. Pri 7,8 mA po LED, to omogućuje uključivanje oko 57 LED dioda u isto vrijeme, pa čak i kada je LED uključeno, uglavnom blijedi prema gore ili prema dolje, trošeći čak i manje energije. Dakle, praktički, USB adapter za napajanje Arduino je u redu za mnoge LED diode.

Broj LED dioda i Arduino memorija

Prilikom sastavljanja programa sa 100 LED dioda, Arduino IDE izvijestio je da se koristi 21% DRAM -a (uglavnom za niz statusa LED), za 300 LED dioda to je 60%. Dakle, nekoliko niti je u redu. Ako vam treba puno više LED dioda, mogli biste samo zadržati popis LED dioda koje su zapravo uključene - bilo bi mnogo učinkovitije, ali s toliko žica naići ćete i na probleme s napajanjem - pad napona i trebat će vam tehnike poput ubrizgavanje snage. Koristio sam to u drugim Instructables -ima, ali to je izvan opsega ovog brzog projekta. Na 100-200 LED dioda ima puno DRAM-a i snage.

Korak 3: Programirajte Arduino

Na priloženoj skici LED će treptati poput krijesnica. Kôd se malo komentira, ali glavna stvar je postaviti broj LED dioda na koliko ih koristite.

Korak 4: Lokacija, napajanje, otpornost na vremenske uvjete

Ovaj projekt pokreće USB priključak na Arduinu, tako da se može koristiti bilo koji USB izvor napajanja. Za trajniji prikaz možete upotrijebiti USB zidni adapter.

Ako će projekt dugo biti vani, trebao bi biti hidroizoliran. Vodootporna elektronička kutija ili čak posuda za hranu su u redu.