Forrasztás nélküli szentjánosbogarak / villámhibák: 4 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:41

Szerettem volna LED -es szentjánosbogarakat (villámhibákat, ahol felnőttem) hozzáadni az udvarhoz Halloweenkor, és úgy döntöttem, hogy néhányat LED -szálakkal és Arduino -val készítek. Sok ilyen projekt létezik, de a legtöbb forrasztást és áramkört igényel. Ezek nagyszerűek, de úgy döntöttem, hogy megnézem, hogy mindent meg lehet -e tenni forrasztás nélkül, hogy szuper egyszerű legyen az elkészítésük.

Azért is írtam a kódot, hogy könnyen kezelhessem a reálisan pislogni képes szentjánosbogarak számát.

Az alapvető megközelítés a WS2811 LED szálak használata, mivel már vízállóak. Népszerűek az ünnepi világításhoz, és ezekben a WS2811 chip és az 5050 LED kombinációja lényegében a WS2812b vagy az Adafruit nyelvű "Neopixels" vaskosabb változata. Másik előnyük, hogy csak egy adatvonalra van szükség tetszőleges számú LED -hez.

Ezek áramellátása nagyon egyszerű - egy mini USB vezeték bármely USB tápegységhez vagy akkumulátorhoz. Nem fogyasztanak sok energiát, és sokáig bírják az USB elemet.

1. lépés: Alkatrészek

Az alkatrészlista szándékosan egyszerű:

- Egy Arduino. Arduino Nano -t használtam, mivel olcsóbbak és kisebbek. Szinte ugyanazok a specifikációk, mint az Arduino Uno. A fenti linken találhatók a tűket forrasztják, és mikro -USB -kábelekkel vannak ellátva. Szüksége lesz egy mini USB -kábelre, és néhányhoz a fent linkelt Nanos tartozékok is tartoznak.

- Arduino Nano terminálpajzs. Ez a trükk a forrasztás nélkül - csavarhúzóval rögzítheti a vezetékeket. Ha ehelyett három vezetéket szeretne forrasztani, akkor ezt kihagyhatja, és megrendelheti az Arduino Nano táblákat a rögzítetlen csapokkal, így közvetlenül a Nano táblához forraszthat.

- LED -ek. WS2811 szálakat használtam, amelyek ugyanúgy vannak programozva, mint a WS2812b LED szalagok. Vízállóak, és kaptam néhányat fekete vezetékekkel, hogy kevésbé láthatók legyenek a növényekben. Zöld vezetékekkel is érkeznek. 50 LED -et tartalmaznak szálonként, és csatlakozókkal rendelkeznek, így láncba kötheti őket. 100-200 LED-et használok, tehát 2–4 ilyen szálat. Az egyszerűség kedvéért az Arduino 5v szabályozóról táplálom őket.

- Akkumulátor. Bármilyen USB -akkumulátorral tápláltam az enyémet, de bármilyen USB -forráshoz is csatlakoztathatja. - Alap akkumulátor - Nagyobb akkumulátor - Hatalmas akkumulátor - valószínűleg túlzás Ez utóbbi kettő nagyszerű robotok és LED -es világítás számára, mivel 5 és 12 voltos kimenettel rendelkeznek.

- JST csatlakozó - ezekhez a LED szálak tartoznak, de minden esetre ezekre van szükség.

2. lépés: Összeszerelés

Az összeszerelés nagyon egyszerű.

Csatlakoztassa az Arduino Nano -t a csatlakozópajzshoz. Győződjön meg arról, hogy a csapok helyesek a címkék alapján - visszafelé is csatlakoztatható.

Használja a LED -ekhez mellékelt tartalék JST csatlakozót. Csatlakoztassa az 5v -ot és a Gnd -t az Arduino csapjaihoz. Csatlakoztassa az adatvonalat a 6. tűhöz (tetszés szerint megváltoztatható a kódban).

A LED -szálak tápkábeleket tartalmaznak, amelyeket lecsupaszítanak és ónoznak. Ezek lerövidíthetik az akkumulátort, ezért vágja le vagy ragasztja fel őket (vagy használjon hőre zsugorodó csövet, ha van). Levágtam az ónozott hegyeket, és egyiket rövidebbre vágtam, mint a másikat, hogy ne érjenek hozzá.

Most csatlakoztathatja a szálat az Arduino -hoz.

Ez az!

A LED -ek száma és a teljesítmény

A szál 5050 LED -je mindegyike 60 mA -t tud használni, ha teljesen be van kapcsolva. Mivel három LED (piros/zöld/kék) van, és mindegyik értéke 0-256 lehet (a kódban), a teljesen bekapcsolva 256 + 256 + 256 = 768 lenne a piros, zöld és kék intenzitás esetén. A kódomban 50 -et használok pirosra, 50 -et zöldre és 0 -t kékre, így a LED -ek mindegyike körülbelül 60 mA * 100 /768 = 7,8125 mA -t fogyaszt LED -enként, ha be vannak kapcsolva.

A lényeg az, hogy hány LED világít egyszerre. A kódom jelenleg csak nagyon alacsony véletlenszerű esélyekkel kapcsolja be őket - 5/10 000. A gyakorlatban egyszerre csak néhányat láttam, de elméletileg mind egyszerre folytathatnák. Hozzáadhatnék egy kódot a szám korlátozásához egyszerre, de az esélyek nagyon távoliak. A bekapcsolt szám részben függ a LED -ek számától, és az esélyeket minden LED -re kiszámítják, így a LED -ek hozzáadásával több LED is világít.

Az Arduino 5v szabályozó körülbelül 500 mA áramforrást képes előállítani, és néhányat magához az Arduinohoz használnak, így körülbelül 450 mA rendelkezésre áll. LED -enként 7,8 mA, ami körülbelül 57 LED -et engedélyez egyszerre, és még akkor is, ha a LED be van kapcsolva, többnyire felfelé vagy lefelé halványul, még kevesebb energiát fogyasztva. Tehát gyakorlatilag az Arduino USB hálózati adapter sok LED -hez megfelelő.

LED -ek száma és Arduino memória

A program összeállításakor a 100 LED -et tartalmazó programot, az Arduino IDE jelentette, hogy a DRAM 21% -át használták (főleg a LED -es állapottömbhöz), 300 LED -hez pedig 60% -ot. Szóval jó néhány szál. Ha sokkal több LED -re van szüksége, akkor csak a ténylegesen bekapcsolt LED -ek listáját vezetheti - sokkal hatékonyabb lenne, de ennyi szál esetén áramellátási problémákba is ütközhet - feszültségcsökkenés, és olyan technikákra lenne szüksége, mint teljesítmény befecskendezés. Ezt használtam más Instructables -ben is, de túlmutat ezen gyors projekt keretein. 100-200 LED-nél rengeteg DRAM és teljesítmény van.

Lépés: Programozza be az Arduino programot

A mellékelt vázlat úgy villog, mint a szentjánosbogarak. A kódot kissé megjegyzik, de a legfontosabb az, hogy a LED -ek számát állítsa be a használt mennyiségre.

4. lépés: Hely, teljesítmény, időjárásálló

Ezt a projektet az Arduino USB -portja táplálja, így bármilyen USB -áramforrás használható. Az állandó megjelenítés érdekében használhat USB fali adaptert.

Ha a projekt hosszabb ideig kint lesz, akkor vízszigetelni kell. Egy vízálló elektronikai doboz vagy akár egy élelmiszer -tartály rendben van.