Lélegző karácsonyfa - Arduino karácsonyi fényvezérlő: 4 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:39

Nem jó hír, hogy a 9 méteres, előre megvilágított mesterséges karácsonyfám vezérlő doboza karácsony előtt eltört ，, és a gyártó nem biztosít cserealkatrészeket. Ez a kifürkészhetetlen bemutatja, hogyan lehet saját LED -fényvezérlőt és vezérlőt használni az Arduino és az L298N motorvezérlő használatával, több vizuális effektussal, köztük a „légzés” mintával, hogy újra életre keltse ezt a karácsonyfát.

A fa a GE által készített színváltó LED-es karácsonyfa, amely a következő fényválasztási lehetőségeket tartalmazza: 1) világos LED-es fények, 2) többszínű LED-es fények, 3) váltakozó átlátszóról többre. A fát egy 29 V egyenáramú tápegységről táplált fényvezérlő vezérli. Hogyan működik a színváltozás? Szétszedtem a vezérlődobozt, kiderült, hogy minden izzó egy átlátszó LED -ből és színes LED -ből áll, amelyek párhuzamosan vannak csatlakoztatva, de fordított polaritással. A tápellátás egyenáramú polaritásától függően vagy az átlátszó LED, vagy a színes LED világít, így csak két tápvezeték biztosítja a színváltó hatást. Esetemben a vezérlő doboz belsejében lévő H-híd tranzisztorjai rövidre záródtak, és a tápegység modul is sérült. Ahhoz, hogy a fa újra működjön, meg kell találnom egy 29 V -os egyenáramú tápegységet, és át kell kapcsolnom a polaritást a LED -ekre. Ez ugyanaz a feladat, mint az egyenáramú motorok irányának és fordulatszámának szabályozása. Egy kis programozással lehetőség van a fény intenzitásának megváltoztatására és további vizuális effektek, például „légzés” létrehozására.

1. lépés: Alkatrészek

A fényvezérlő két részből áll:

1. 29V DC tápegység
2. A vezérlő áramkör, amely megváltoztatja a LED-fény színét és fényerejét azáltal, hogy az egyenáramú tápellátás polaritását PWM (impulzusszélesség-moduláció) váltja.

A fa 29 V -os áramforrást igényel, körülbelül 500 mA kapacitással. Nehéz megtalálni a kis teljesítményű 29 V egyenáramú tápegységet. Egy XL6009 Step-up Power Module DC-DC átalakítót használtam a 12V DC 29V DC-re való átalakítására. Az XL6009 modulok részleteiről egy hasznos, oktatható cikk található.

A fény vezérléséhez egy L298N H-híd motorvezérlőt használtam, amelyet az Arduino Nano kártya vezérelt. Az L298N két egyforma H-hídból áll, amelyek mindegyike legfeljebb 2 amper kapacitással rendelkezik, és ebben az esetben ideális.

Mivel az LN298N modul 29 V egyenáramú áramnak van kitéve, a fedélzeti 5 V -os tápellátást le kell tiltani (távolítsa el a kicsi 5 V Engedélyező jumpert), és külső 5 V -os tápellátásról kell táplálni. LM2596 DC -DC Buck konvertert használtam, hogy a 12V DC -t 5V -ra alakítsam az LM298N és az Arduino Nano kártya áramellátására. Az XL6009 és az LM2596 modulok nagyon hasonlítanak, ajánlatos a kimeneti feszültséget külön beállítani a fényvezérlő modul végső összeszerelése előtt, és egyértelműen megjelölni a vezetékeket.

Az alkatrészek csatlakoztatásához Dupont jumper vezetékeket vagy 16-18 AWG sodrott vezetékeket használtam.

Ezenkívül szüksége lesz néhány vezetékre és csavarra, valamint hozzáférésre a 3D nyomtatóhoz a tok kinyomtatásához és egy forrasztópáka.

2. lépés: Elektronika és huzalozás

A huzalozás egyszerű. Miután a tápegység modulokat a kívánt feszültségre állította, csatlakoztassa a 29 V -ot az L298N modul motorjának GND és +12 V jelöléssel ellátott tápellátó csatlakozóihoz, az L298N modul GND és 5 V -os csatlakozóját pedig az Arduino Nano megfelelő csapjaihoz. tábla. Ezenkívül csatlakoztassa az LM2596 modul +5V tápegységét ugyanahhoz a GND és +5V csatlakozóhoz az áramkör logikai részének táplálásához. Ezután csatlakoztassa az Arduino Nano -t az L298N -hez az alábbiak szerint:

9 -es csap IN1

8 IN2

10. tű ENA

Végül csatlakoztassa a LED -es lámpákat az L298N modul A kimeneti kimenetéhez.

3. lépés: Programozás

Csatolva található a minta Arduino vázlat "légzés" effektussal. Módosíthatja a kódot a frekvencia megváltoztatásához, vagy további mintákat és fényeffektusokat adhat hozzá.

4. lépés: Nyomtassa ki a fényvezérlő házát

Az alábbiakban a szekrény STL fájljai láthatók, az összes alkatrészt 25% -os kitöltéssel nyomtattam ki. Szerelje fel az összes elektronikus alkatrészt a dobozba M2x5 mm-es önmetsző csavarokkal, és szerelje össze a dobozt.