แอดเดรสแถบ LED และ Arduino: การควบคุมและการเชื่อมต่อริบบอน, เอฟเฟกต์และเฟิร์มแวร์, การตรวจสอบริบบอน

2024 ผู้เขียน: Beatrice Philips | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-18 12:25

แถบ LED ที่สามารถระบุตำแหน่งได้และ Arduino จะช่วยในการตกแต่งภายในของบ้าน สร้างบรรยากาศพิเศษ และทำสัญลักษณ์บนหน้าต่างร้านค้า จากบทความ คุณจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับการเชื่อมต่อและการจัดการเทป เกี่ยวกับวิธีการตรวจสอบและการกะพริบของเทป เอฟเฟกต์ที่ได้รับ

ข้อดีและข้อเสีย

ในแถบ LED ที่กำหนดแอดเดรสของ Arduino ความสว่างและโหมดการทำงานของไดโอดแต่ละตัวจะถูกตั้งค่าแยกกัน

ในเทป RGB ไฟ LED สีแดง สีเขียว และสีน้ำเงินจะรวมกันเป็นบล็อก ซึ่งเรียกว่าพิกเซลอย่างถูกต้องกว่า พิกเซลถูกควบคุมโดยอิสระจากกัน

อุปกรณ์ดังกล่าวมีข้อดีหลายประการ

• สามารถใช้สำหรับไฟอัจฉริยะ การประกอบไฟแบ็คไลท์แบบไดนามิก เส้นที่คืบคลาน หรือทำให้ไฟสว่างตามกำหนดเวลานั้นไม่ยาก เชื่อมต่อโมดูลเพิ่มเติม เช่น เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหว และเมื่อคุณเข้าไปในห้อง ไฟจะเริ่มขึ้น และยังสามารถควบคุมงานได้จากระยะไกลจากรีโมทคอนโทรลและสมาร์ทโฟน
• ปรับแต่งได้ง่าย คุณสามารถเขียนโปรแกรมสำหรับทำงานด้วยตัวเองหรือใช้เทมเพลตสำเร็จรูป
• แถบ LED มีความน่าเชื่อถือและทนทาน พวกเขาไม่ร้อนขึ้นและไม่ต้องการต้นทุนพลังงานสูง
• การเข้าถึงเป็นข้อดีอีกอย่างหนึ่ง เทปไดโอดมีอยู่ทั่วไปในตลาดจึงไม่ยากที่จะเลือกอันที่ใช่ 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

การเลือกริบบิ้น

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

การเชื่อมต่อและการตั้งค่า

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

ตัวอย่างเช่น เทปมี 60 พิกเซลต่อเมตร ความยาวที่ต้องการ - 1.5 ม. แรงดันไฟ - 5 V. ปัจจัยด้านความปลอดภัย - 1, 3

พลังของอะแดปเตอร์ควรเป็น:

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

สำคัญ! สำหรับรุ่นต่างๆ คุณต้องมี 5 V หรือ 24 V. อ่านฉลากอย่างละเอียด

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

เมื่อทุกอย่างพร้อมแล้ว ก็ลุยงานกันเลย

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

สำหรับการทำงานแบบอัตโนมัติหรือการควบคุมจากเซ็นเซอร์ คุณจำเป็นต้องมี

สำคัญ! อย่าให้ไฟฟ้าสถิตย์ระหว่างการติดตั้ง

สวมถุงมือยาง และเอนหัวแร้งลงกับพื้นเป็นระยะ (อย่างน้อยก็ให้ไปที่ท่อความร้อนด้วยไอน้ำ)

• หากระยะห่างระหว่างแถบไดโอดและบอร์ด Arduino มากกว่า 15 ซม. ให้บิดตัวควบคุม DI และสาย GND กราวด์เป็นผมเปีย จากนั้นจะไม่มีรถปิคอัพ
• ในโหมดกะพริบ มีการรบกวนบนสายไฟ สิ่งนี้นำไปสู่ประสิทธิภาพที่ไม่เสถียร เพื่อให้การรบกวนราบรื่นขึ้น ต้องวางตัวเก็บประจุที่มีความจุ 470 μF และแรงดันไฟฟ้า 6, 3 V ในแหล่งจ่ายไฟของคอนโทรลเลอร์
• เพื่อให้เปิดเครื่องได้อย่างราบรื่น วงจรถูกประกอบบนเขียงหั่นขนมเพื่อประกอบวงจรบนไมโครคอนโทรลเลอร์ ต้องมี 3 ระดับตรรกะของ N-channel MOSFET

นี่คือลักษณะที่ปรากฏในความเป็นจริง

หากเทปยาว การสูญเสียแรงดันไฟฟ้าจะปรากฏขึ้น ดังนั้นพิกเซลด้านนอกจะส่องแสงสลัว 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

สำคัญ! โหลดโปรแกรมลงในหน่วยความจำ Arduino เฉพาะเมื่อเทปไม่ทำงานอย่างแน่นอน ในการทำเช่นนี้ ให้ถอดออกจากบอร์ดหรือต่อแหล่งจ่ายไฟล่วงหน้า

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)