Controllo della stringa LED: 11 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

Questo tutorial illustra come iniziare con le stringhe luminose a LED. Inizialmente ho iniziato cercando un modo per sostituire una stringa di luci a incandescenza standard su un albero di Natale.

Per me, iniziare ha richiesto molti siti e video. Speriamo che questa guida ti aiuti a passare più rapidamente alle parti interessanti.

Una volta che hai iniziato con un controller e una singola stringa di luci, ci sono molte direzioni che puoi prendere. Dopo aver creato il controller, questa guida ti aiuterà a passare a:

• Programmazione con l'editor Arduino
• Aggiunta di nuovi effetti e più luci
• Controllo della stringa di LED da dispositivo mobile o domotica
• Integrazione in uno spettacolo di luci più grande

Passaggio 1: raccogliere materiali

Parti necessarie:

Kit illuminazione LED (link) Questo kit include una stringa LED WS2811 (versione 5V), un alimentatore 3A e un controller prefabbricato. C'è abbastanza qui per assicurarti che tutto funzioni prima di seguire questa guida. La versione 5V è stata scelta perché quella tensione può anche alimentare Arduino

Mini controller Wemos D1 (link) Questo è stato scelto per le dimensioni ridotte, la connettività wifi e la facilità di cablaggio. Inoltre, ne avevo già uno con cui sperimentare

Connettore di alimentazione (collegamento) Necessario per collegare l'alimentatore direttamente alla stringa di luci. Molti nella confezione, ma è necessario 1 connettore maschio

Interruttore a pulsante tattile (collegamento) Dimensioni: 6 x 6 x 5 mm, 4 pin. Tanti nella confezione, ma ne basta uno solo

Luci aggiuntive (link) Se necessario. Assicurati di acquistare la versione 5V. Vedere le istruzioni di seguito se si desidera alimentare più stringhe

Passaggio 2: assemblaggio del controller

Per iniziare, è necessario il codino a 3 fili fornito con la stringa di luci a LED. Puoi trovare i cavi giusti vedendo come il connettore si attacca alla corda. Il filo con i trattini è il negativo, il centro è la linea dati e il filo esterno rimanente è positivo.

Per cablare il controller D1, effettuare i seguenti collegamenti a saldare:

• Saldare positivo (probabilmente rosso) al pin 5V
• Negativo a saldare (probabilmente bianco) al pin GND
• Dati di saldatura (probabilmente verde) a D2.
• Usa la colla a caldo sui fili e sulla scheda (per renderla più robusta)

Per collegare l'interruttore, saldare:

• Un lato al pin da 3,3 V
• Un lato del pin D7
• Saldare D7 direttamente a D8 (es. ponticellare i pin)
• Tagliare i pin inutilizzati rimanenti

L'interruttore è cablato a 3,3 V e D7 poiché si adatta bene direttamente alla scheda. Tuttavia, D7 fluttua sul D1 mini e quindi non può rilevare i cambiamenti di stato da solo. Per farlo funzionare, saldare D7 a D8 in modo che D7 sia tirato in alto all'apertura. Il codice nello sketch Arduino allegato mostra come utilizzare lo switch.

Passaggio 3: assemblaggio della stringa di luce

In questo passaggio, collegheremo l'alimentazione direttamente alla stringa in un modo diverso. Questo alimenterà contemporaneamente sia la stringa che il controller D1. Un altro vantaggio di questo approccio è che il D1 rimane alimentato quando si disconnette dall'USB.

Collegare il connettore di alimentazione ai fili sciolti all'estremità con la presa a pin. Guarda positivo e negativo (vedi il passaggio 2 per trovarli).

Passaggio 4: programmazione del controller

Per preparare il tuo ambiente Arduino, segui queste indicazioni:

• https://www.instructables.com/id/Programming-the-WeMos-Using-Arduino-SoftwareIDE/
• Segui questa guida per installare la libreria FastLED

Per iniziare, usa il programma INO allegato.

Questo codice fa quanto segue:

• Utilizza la libreria FastLED per animare la stringa di LED
• Dimostra diversi effetti di luce
• Usa il pulsante per cambiare gli effetti
• Mantiene la luminosità al 50%, che è abbastanza luminoso e riduce l'assorbimento di corrente.
• Imposta la temperatura del colore per il tipo di stringa che stiamo utilizzando.
• Limita i LED a 50, che dovrebbero essere cambiati quando si aggiungono stringhe aggiuntive

Nota che il bianco viene generato accendendo rosso, verde e blu in quantità uguali sulla stringa. Ciò rende il bianco diverso dalle stringhe LED bianche vendute per gli alberi di Natale. Possiamo approfittare di questo per impostare il colore standard su qualcosa di più naturale e simile alle lampadine a incandescenza. Ho scoperto che "CRGB::Khaki" dà un colore più naturale.

• Libreria di animazioni FastLED
• Semplice esempio su

Passaggio 5: metti tutto insieme

Per iniziare a utilizzare il nuovo controller, segui questi passaggi:

• Apri lo sketch di Arduino
• Usa l'IDE per caricarlo sul Wemos D1 mini

Per confermare che funziona:

• Controllare che il LED sulla scheda D1 si accenda
• Guarda la stringa illuminarsi di bianco

Puoi scorrere gli effetti facendo clic sul pulsante saldato al D1 mini.

Passaggio 6: effetti di luce aggiuntivi

Questo è un ottimo set di esempi nell'uso della libreria FastLED.

https://www.tweaking4all.com/hardware/arduino/adruino-led-strip-effects/

Adatta questi effetti allo sketch di Arduino.

Sparkle è un effetto divertente. Per quello, cambia il codice per impostare il LED selezionato in modo che diventi nero anziché bianco brillante.

//modify://#define MAX_SEQUENCE 4 // //aggiungi queste righe nell'istruzione switch: //case 4: // SnowSparkle2(CRGB::Khaki, CRGB::Black, 20, random(100, 1000)); // rottura; //aggiungete queste righe alla fine del file: void SnowSparkle2(int val, int val2, int SparkleDelay, int SpeedDelay) { setAll2(val); int Pixel = random(NUM_LEDS); led[Pixel] = val2; FastLED.show(); FastLED.delay(SparkleDelay); led[Pixel] = val; FastLED.show(); FastLED.delay(SpeedDelay); }

Passaggio 7: espansione della stringa di luce

Le stringhe possono essere estese utilizzando le spine in dotazione. Tuttavia, la tensione diminuirà dopo circa 2 stringhe. Questo può essere risolto eseguendo cavi da 5 V in parallelo con la stringa di luci a LED. Puoi usare i fili sciolti per farlo: presta attenzione alla polarità positiva/negativa.

Esempio di cablaggio stringa in questa pagina:

https://www.billporter.info/2017/01/07/the-engineers-guide-to-diy-computer-controllato-holiday-lights/

Buona spiegazione del cablaggio e della caduta di tensione a:

https://www.instructables.com/id/Arduino-Controlled-Positional-RGB-LED-Christmas-Tr/

Questo Instructable include anche un buon consiglio su come avvolgere i LED nel nastro isolante. Scotch Super 88 (larghezza 3/4 ) funziona bene.

Inoltre, il MAX_LED nello schizzo Arduino deve essere modificato quando si aggiungono più LED.

Passaggio 8: controllo remoto

Per controllare la stringa in remoto, usa Blynk. Riferimento a:

https://www.blynk.cc/getting-started/

Aggiungi il codice Blynk richiesto allo sketch Arduino. Puoi configurare l'app Blynk per:

• Cambia effetti
• Usa la zebra RGB per cambiare colore
• Controlla la luminosità

Vedere lo schizzo Arduino allegato per le modifiche per includere Blynk. Passaggi:

1. Aggiungi le librerie Blynk ad Arduino
2. Registrati per un account Blynk
3. Scarica l'app sul telefono
4. Crea nuovo progetto. Questo creerà un codice di autorizzazione per quel progetto.
5. Modifica lo schizzo allegato per includere il codice di autenticazione, il nome wifi e la password wifi
6. Usa l'editor Arduino per caricare in D1 mini.

Passaggio 9: collegamento con la domotica

Puoi controllare la stringa aggiungendo un client MQTT allo sketch Arduino. Installa un broker MQTT sulla tua automazione domestica (ad es. OpenHAB o Home Assistant).

Maggiori informazioni su:

https://www.baldengineer.com/mqtt-tutorial.html

Passaggio 10: creare uno spettacolo di luci

Ispirazione su

Posizione dei pixel in XLights

Spiegazione del protocollo DMX

Libreria Artnet

Spiegazione di ciò che sta effettivamente accadendo

Passaggio 11: fare di più

Natale fai da te

Manuale completo con spiegazioni complete