Lehimsiz Ateşböcekleri / Yıldırım Böcekleri: 4 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:19

Cadılar Bayramı için bahçeme LED ateşböcekleri (büyüdüğüm yerdeki yıldırım böcekleri) eklemek istedim ve bazılarını LED şeritleri ve bir Arduino ile yapmaya karar verdim. Bunun gibi birçok proje var, ancak çoğu lehimleme ve devre gerektiriyor. Bunlar harika, ancak bunları oluşturmayı çok basit hale getirmek için lehimleme olmadan yapılıp yapılamayacağını görmeye karar verdim.

Ayrıca gerçekçi bir şekilde yanıp sönebilen herhangi bir sayıda ateş böceğini kolayca yönetmek için kod yazdım.

Temel yaklaşım, zaten su geçirmez oldukları için WS2811 LED şeritlerini kullanmaktır. Tatil aydınlatması için popülerdirler ve WS2811 çipi ile 5050 LED'in bunlardaki kombinasyonu, esasen Adafruit tabiriyle WS2812b veya "Neopixels"in daha tıknaz bir versiyonudur. Diğer avantajları, herhangi bir sayıda LED için yalnızca bir veri hattına ihtiyaç duyulmasıdır.

Bunlara güç vermek çok basittir - herhangi bir USB güç bloğuna veya pile giden mini bir USB kablosu. Fazla güç kullanmazlar ve bir USB pille uzun süre dayanabilirler.

Adım 1: Parçalar

Parça listesi kasıtlı olarak basittir:

- Bir Arduino. Daha ucuz ve daha küçük oldukları için Arduino Nano kullandım. Arduino Uno ile neredeyse aynı özelliklere sahipler. Yukarıdaki bağlantıdaki pinler lehimlidir ve mikro USB kabloları ile birlikte gelir. Bir mini USB kablosuna ihtiyacınız olacak ve bazıları yukarıda bağlantılı Nano'larla birlikte geliyor.

- Arduino Nano Terminal Kalkanı. Bu, lehim gerektirmeyen bir hiledir - kabloları takmak için bir tornavida kullanabilirsiniz. Bunun yerine üç kabloyu lehimlemek istiyorsanız, bunu atlayabilir ve doğrudan Nano kartına lehimleyebilmeniz için pinleri takılı olmayan Arduino Nano kartlarını sipariş edebilirsiniz.

- LED'ler. WS2812b LED şeritleri gibi programlanmış WS2811 şeritlerini kullandım. Su geçirmezler ve bitkilerde daha az görünür olmaları için bazılarında siyah teller var. Ayrıca yeşil kablolarla birlikte gelirler. Tel başına 50 LED ile gelirler ve onları zincirleme olarak bağlayabilmeniz için konektörleri vardır. 100-200 LED kullanıyorum, yani bu tellerden 2 ila 4'ü. Basitlik için onları Arduino 5v regülatöründen çalıştırıyorum.

- Batarya. Madeni herhangi bir USB pille çalıştırdım, ancak herhangi bir USB kaynağına da takabilirsiniz. - Temel Pil - Daha Büyük Pil - Büyük Pil - muhtemelen fazladan Bu son ikisi, hem 5v hem de 12v çıkışları olduğundan robotlar ve LED aydınlatma için harikadır.

- JST konektörü - bunlar LED şeritleriyle birlikte gelir, ancak her ihtimale karşı bunlar gerekli olanlardır.

2. Adım: Montaj

Montajı çok basittir.

Arduino Nano'yu terminal kalkanına takın. Etiketlere göre pinlerin doğru olduğundan emin olun - geriye doğru takılabilir.

LED'lerle birlikte gelen yedek JST konektörünü kullanın. 5v ve Gnd'yi Arduino'daki bu pinlere bağlayın. Veri hattını pin 6'ya bağlayın (isterseniz kodda değiştirilebilir).

LED şeritleri, soyulmuş ve kalaylanmış güç kablolarıyla birlikte gelir. Bunlar pilinizin kısa devre yapmasına neden olabilir, bu yüzden onları kesin veya bantlayın (veya varsa ısıyla daralan makaron kullanın). Kalaylı uçlarını kestim ve birbirine değmemesi için birini diğerinden daha kısa kestim.

Şimdi ipliği Arduino'ya takabilirsiniz.

Bu kadar!

LED Sayısı ve Güç

Teldeki 5050 LED'lerin her biri, tamamen açıkken 60mA kullanabilir. Üç LED (Kırmızı/Yeşil/Mavi) olduğundan ve her biri 0-256 (kodda) değerine sahip olabileceğinden, Kırmızı, Yeşil ve Mavi yoğunluğu için tamamen açık 256 + 256 + 256 = 768 olacaktır. Kodumda, Kırmızı için 50, Yeşil için 50 ve Mavi için 0 kullanıyorum, bu nedenle her LED, açık olduklarında LED başına yaklaşık 60mA * 100/768 = 7.8125mA tüketir.

Anahtar, aynı anda kaç LED'in açık olacağıdır. Kodum şu anda onları çok düşük rastgele oranlarda açıyor - 5/10, 000. Pratikte bir seferde sadece birkaç tane gördüm, ancak teorik olarak hepsi aynı anda devam edebilirdi. Numarayı bir kerede kapatmak için kod ekleyebilirim, ancak ihtimaller çok uzak. Açık sayı kısmen LED sayısına bağlıdır ve her LED için oranlar hesaplanır, böylece LED'ler eklendikçe daha fazla LED yanar.

Arduino 5v regülatörü yaklaşık 500mA kaynak sağlayabilir ve bazıları Arduino'nun kendisi için kullanılır, bu yüzden belki yaklaşık 450mA kullanılabilir. Aynı anda yaklaşık 57 LED'in yanmasına izin veren LED başına 7,8mA'da ve bir LED açıkken bile, daha da az güç kullanarak çoğunlukla sönüyor veya azalıyor. Bu nedenle, pratik olarak, Arduino USB güç adaptörü birçok LED için uygundur.

LED Sayısı ve Arduino Belleği

Arduino IDE, 100 LED'li programı derlerken, DRAM'in %21'inin (çoğunlukla LED durum dizisi için) kullanıldığını, 300 LED için %60 olduğunu bildirdi. Yani, birkaç iplik iyidir. Çok daha fazla LED'e ihtiyacınız varsa, gerçekten açık olan LED'lerin bir listesini tutabilirsiniz - çok daha verimli olurdu, ancak bu kadar çok tel ile güç sorunlarıyla da karşılaşacaksınız - voltaj düşüşü ve aşağıdaki gibi tekniklere ihtiyaç duyacaksınız. güç enjeksiyonu. Bunu diğer Eğitilebilir Dosyalarda kullandım, ancak bu hızlı projenin kapsamı dışında. 100-200 LED'de bol miktarda DRAM ve güç var.

Adım 3: Arduino'yu programlayın

Ekli çizim, LED'leri ateş böcekleri gibi yanıp sönecektir. Kod biraz yorumlanmış, ancak asıl mesele LED sayısını kaç tane kullandığınıza göre ayarlamak.

Adım 4: Konum, Güç, Hava Koşullarına Dayanıklılık

Bu proje, Arduino'daki USB bağlantı noktasından güç almaktadır, bu nedenle herhangi bir USB güç kaynağı kullanılabilir. Daha kalıcı bir görüntü için bir USB duvar adaptörü kullanabilirsiniz.

Proje herhangi bir süre dışarıda kalacaksa su geçirmez olmalıdır. Su geçirmez bir elektronik kutu veya hatta bir yiyecek kabı uygundur.