شريط LED قابل للعنونة و Arduino: التحكم في الشريط والاتصال والتأثيرات والبرامج الثابتة وفحص الشريط

2024 مؤلف: Beatrice Philips | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-18 12:03

سيساعد شريط LED القابل للعنونة و Arduino في تزيين الجزء الداخلي من المنزل ، وخلق جو خاص ، وعمل شريط على نافذة المتجر. ستتعلم من المقالة كيفية توصيل الشريط وإدارته ، وكيفية فحص الشريط وميضه ، والتأثيرات التي يتم تحقيقها.

إيجابيات وسلبيات

في شريط Arduino LED القابل للتحكم ، يتم ضبط السطوع ووضع التشغيل لكل صمام ثنائي بشكل منفصل.

في أشرطة RGB ، يتم دمج مصابيح LED باللون الأحمر والأخضر والأزرق في كتلة تسمى بشكل صحيح بكسل. يتم التحكم في البكسل بشكل مستقل عن بعضها البعض.

هذه الأجهزة لها مزايا عديدة

• يمكن استخدامها للإضاءة الذكية .لن يكون من الصعب تجميع إضاءة خلفية ديناميكية أو خط زاحف أو تشغيل الضوء في الموعد المحدد. قم بتوصيل وحدات إضافية ، على سبيل المثال ، مستشعر الحركة ، وعندما تدخل الغرفة ، سيبدأ الضوء. وأيضًا يمكن التحكم في عملهم عن بُعد من جهاز التحكم عن بُعد والهاتف الذكي.
• سهل التخصيص . يمكنك كتابة برامج للعمل بنفسك أو استخدام قوالب جاهزة.
• شرائط LED موثوقة ومتينة . لا تسخن ولا تتطلب تكاليف طاقة عالية.
• إمكانية الوصول ميزة أخرى . أشرطة الصمام الثنائي منتشرة على نطاق واسع في السوق ، ولن يكون من الصعب اختيار الشريط المناسب. معظم الميزانية تكلف 200 روبل. لكل متر ، أكثر إشراقًا - من 500 روبل.

ولكن هناك أيضًا عيوب

• هناك حاجة إلى مصدر طاقة منفصل من 5 أو 12 فولت.يمكن أن توفر وحدة Arduino 800 مللي أمبير فقط من التيار ، وهو ما يكفي فقط لـ 13 بكسل (يستهلك بكسل واحد 40-60 مللي أمبير).
• المفاصل تطالب بجودة اللحام.

إذا كنت تعرف كيفية اللحام جيدًا ، فلن يكون من الصعب تجميع الدائرة. وإذا كنت لا تعرف كيف ، فقد حان وقت التعلم. لذلك لا تتردد في البدء في اختيار معدات الإضاءة.

اختيار الشريط

يرجى ملاحظة بعض النقاط قبل الشراء

عدد البكسل لكل متر . يمكن أن يكون هناك 30 و 60 و 74 و 96 و 100 و 144. وكلما زاد العدد ، كانت الصورة أغنى ، ولكن الشريط أغلى. وكلما زاد استهلاكه للطاقة (محول طاقة أقوى وأكثر تكلفة).

درجة الأمان . للإضاءة الداخلية ، IP30 كافي (حماية الغبار). للظروف الرطبة ، يجب تغطية الثنائيات بالسيليكون ودرجة الحماية IP65. وإذا كان الشريط في الشارع ، فيجب أن تكون الحماية أكبر - IP67 (الجهاز مخفي تمامًا في صندوق سيليكون).

تؤثر الطبقة السفلية على التجربة الجمالية . يأتي باللون الأسود (أسود ثنائي الفينيل متعدد الكلور) والأبيض (أبيض ثنائي الفينيل متعدد الكلور).

هناك خيارات "اقتصادية" لشرائط LED . تم تمييزها بالأحرف ECO. هذه النماذج ليست مشرقة مثل النماذج المعتادة وذات جودة رديئة. لكنها أرخص.

الآن بعد أن وجدت الشخص المثالي ، انتقل إلى التجميع.

الاتصال والإعداد

مطلوب محول طاقة للتوصيل. احسب قوتها. للقيام بذلك ، اضرب الاستهلاك الحالي لبكسل واحد (عادةً 60 مللي أمبير) في عدد وحدات البكسل في متر من الشريط وطوله. اضرب النتيجة بجهد التشغيل (يشار إلى هذه البيانات في وضع العلامات) . لا تنس عامل الأمان.

على سبيل المثال ، يحتوي الشريط على 60 بكسل لكل متر. الطول المطلوب - 1.5 م - جهد الإمداد - 5 فولت - عامل الأمان - 1 ، 3.

ثم يجب أن تكون قوة المحول:

(60 مللي أمبير / 1000) (التيار في أ) * 60 بكسل / متر * 1.5 متر * 5 فولت (جهد كهربائي) * 1.3 (مخزون) = 35.1 وات. قم بالتقريب إلى أقرب أعلى - 40 واط. هناك حاجة لمصدر الطاقة هذا إذا كان الشريط يضيء بالضوء الأبيض. إذا لم يكن الأمر كذلك ، يمكن تقليل طاقة المحول بمقدار 1.5-2 مرات.

مهم! بالنسبة للطرازات المختلفة ، تحتاج إما إلى 5 فولت أو 24 فولت. اقرأ الملصق بعناية.

بالإضافة إلى مصدر الطاقة ، ستحتاج إلى لوحة Arduino Uno وأسلاك توصيل بمقطع عرضي لا يقل عن 1.5 مم².وكذلك مقاومات بمقاومة 10 كيلو أوم ومكثفات بسعة 470 μF (أكثر).

عندما يكون كل شيء جاهزًا ، ابدأ العمل

• ابحث عن بداية الشريط ونهايته .تنتقل الأوامر بالتتابع من بكسل إلى آخر ، ويشار إلى اتجاه حركتها بالأسهم. إذا لم تكن هناك أسهم ، فسيتم الإشارة إلى جهة اتصال التحكم في البداية بالحرفين DI (الإدخال الرقمي) ، وفي النهاية - DO (الإخراج الرقمي). يتم استخدام جهة اتصال DO لتوصيل الأشرطة الإضافية.
• جندى مقاوم أمان 200-500 أوم . إذا فشل مصدر الطاقة فجأة ، فلن يتدفق التيار عبر موصل USB ولن يحرقه.
• اجمع الرسم التخطيطي . إذا تم التحكم في الجهاز من جهاز كمبيوتر ، فيجب أن تكون الدائرة هكذا.

للتشغيل المستقل أو التحكم من المستشعرات ، فأنت بحاجة إلى واحد.

مهم! لا تسمح للكهرباء الإستاتيكية أثناء التركيب.

قم بارتداء قفازات مطاطية ، وقم بإمالة مكواة اللحام بشكل دوري على الأرض (على الأقل إلى أنابيب تسخين البخار)

• إذا كانت المسافة بين شريط الصمام الثنائي ولوحة Arduino أكثر من 15 سم ، فقم بلف سلك التحكم DI وأسلاك GND الأرضية في جديلة. ثم لن يكون هناك التقاطات.
• في وضع الوميض ، يوجد تداخل في خط الطاقة. هذا يؤدي إلى أداء غير مستقر. لتخفيف التداخل ، يجب وضع مكثف بسعة 470 μF وبجهد 6 ، 3 فولت في مصدر الطاقة لوحدة التحكم.
• لجعلها تعمل بسلاسة ، يتم تجميع الدائرة على لوح تجارب لتجميع الدوائر على ميكروكنترولر. يجب أن تحتوي على 3 مستويات منطقية لوحدات MOSFET ذات القناة N.

هكذا تبدو في الواقع

إذا كان الشريط طويلًا ، فستظهر خسائر الجهد فيه . لذلك ، سوف تتألق البيكسلات الخارجية بشكل خافت. لتجنب ذلك ، قم بتزويد الطاقة لمفاصل 2 من شرائط الصمام الثنائي أو من خلال كل متر من الطول الإجمالي.

يبقى فقط للتحقق من الدائرة. للقيام بذلك ، اكتب أبسط برنامج.

• قم بتوصيل اللوحة بجهاز الكمبيوتر الخاص بك وافتح Arduino IDE.
• قم بتنزيل مكتبة أو قالب. أشهر المكتبات هي FastLED و Adafruit NeoPixel.

1. FastLED متعدد الاستخدامات ويدعم جميع إصدارات Arduino. ومن هنا العيب - فهو يستهلك الكثير من الذاكرة ، ومعظم الميزات لن تكون مفيدة.
2. Adafruit NeoPixel مصمم لحلقات NeoPixel ، ولكنه سيعمل مع أي شريط LED. لها تأثيرات أقل وسرعة أبطأ ، لكن ذاكرة Arduino أكثر حرية. هذا يعني أنه يمكن تحميل المزيد من أوضاع التشغيل على اللوحة.

الآن يمكنك تنفيذ جميع مشاريعك.

مهم! قم بتحميل البرنامج في ذاكرة Arduino فقط عندما لا يعمل الشريط بالتأكيد. للقيام بذلك ، قم بفصله عن اللوحة ، أو قم بتوصيل مزود الطاقة مسبقًا.

إذا لم تقم بذلك ، فعندما تقوم بوميض الجهاز ، سينتقل تيار الإمداد بالكامل إلى اللوحة. سيتم حرق اللوحة أو منفذ USB.

ولكن يحدث أن شريط العنوان لا يعمل بشكل صحيح. تحقق من الأخطاء الأكثر شيوعًا.

• إذا كانت الثنائيات مضاءة بلون أحمر ، فهذا يعني أن مصدر الطاقة ضعيف للغاية. أو أن الوصلات مقطوعة ويجب إعادة لحامها. خيار آخر هو أسلاك الطاقة الرقيقة جدًا.
• عندما يكون الجهاز عبارة عن عربات التي تجرها الدواب أو يعمل مع القطع الأثرية ، فإن الأمر يتعلق بمصدر الطاقة. حاول استبدال الأسلاك بأسلاك محمية أو إيقاف تشغيل Wi-Fi.
• إذا لم تتوهج وحدات البكسل على الإطلاق ، فمن المرجح أن الدائرة قد تم تجميعها بشكل غير صحيح. الأخطاء الأكثر شيوعًا: أرضية الشريط غير متصلة بأرض لوحة Arduino ، سلك التحكم DI يذهب إلى نهاية الشريط ، وليس إلى البداية ، يتم عكس أسلاك الطاقة (5V و GND). في كل هذه الحالات ، يكفي إعادة بناء الدائرة.
• ولكن إذا قمت بتوصيل الجهاز المُجمَّع بدون مقاومة ، فعلى الأرجح أنه قد تم حرقه على الفور. فأنت بحاجة إلى تغيير لوحة التحكم.

كما ترى ، فإن تعلم الأردوينو سهل. وإذا واجهتك مشكلات فجأة ، فاطرح أسئلة على المنتديات. سيكونون سعداء بمساعدتك (خاصة إذا كنت تحت اسم الفتاة).