درخت تنفس کریسمس - کنترل نور کریسمس آردوینو: 4 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

خبر خوبی نیست که جعبه کنترل درخت کریسمس مصنوعی از پیش روشن شده 9 فوت قبل از کریسمس شکسته شود و سازنده قطعات جایگزین ارائه نمی دهد. این غیرقابل کنترل نشان می دهد که چگونه می توانید راننده و کنترلر LED خود را از Arduino و L298N Motor Driver استفاده کنید ، با جلوه های بصری متعدد از جمله الگوی "تنفس" برای زنده کردن دوباره این درخت کریسمس.

درختی که من دارم درختان کریسمس LED تغییر رنگ است که توسط GE ساخته شده است و دارای گزینه های نور زیر است: 1) چراغ های LED روشن ، 2) چراغ های LED چند رنگ ، 3) متناوب از روشن به چند. درخت توسط یک کنترل کننده نور تغذیه می شود که از منبع تغذیه DC 29V تغذیه می کند. تغییر رنگ چگونه کار می کند؟ من جعبه کنترل را جدا کردم ، مشخص شد که هر لامپ شامل یک LED روشن و رنگی است که به طور موازی اما با قطبیت معکوس متصل شده اند. بسته به قطبی بودن منبع تغذیه DC ، LED روشن یا LED رنگی روشن می شود ، بنابراین تنها با دو خط منبع تغذیه جلوه تغییر رنگ را می دهد. در مورد من ، ترانزیستورهای پل H داخل جعبه کنترل کوتاه شده و ماژول منبع تغذیه نیز آسیب دیده است. برای اینکه درخت دوباره کار کند ، باید منبع تغذیه DC 29V پیدا کنم و قطب را به LED تغییر دهم. این همان وظیفه کنترل جهت و سرعت موتورهای DC است. با کمی برنامه نویسی ، همچنین می توان شدت نور را تغییر داد و جلوه های بصری اضافی مانند "تنفس" ایجاد کرد.

مرحله 1: قطعات

کنترل کننده نور از دو قسمت تشکیل شده است:

1. منبع تغذیه DC 29V
2. مدار کنترل کننده که با تغییر قطبیت قدرت DC با PWM (مدولاسیون عرض پالس) رنگ و روشنایی نور LED را تغییر می دهد.

درخت به منبع تغذیه 29 ولت با ظرفیت حدود 500 میلی آمپر نیاز دارد. یافتن منبع تغذیه کم مصرف 29 ولت DC دشوار است. من از مبدل DC-DC ماژول توان افزایشی XL6009 برای تبدیل 12 ولت DC به 29 ولت DC استفاده کردم. برای اطلاعات بیشتر در مورد ماژول های XL6009 ، یک مقاله آموزشی مفید وجود دارد.

برای کنترل نور ، از کنترلر موتور L298N H-Bridge استفاده کردم که توسط برد Arduino Nano کنترل می شد. L298N شامل دو پل H یکسان است که هر کدام حداکثر 2 آمپر ظرفیت دارند و برای استفاده در این حالت ایده آل هستند.

از آنجایی که ماژول LN298N تحت ولتاژ 29 ولت DC قرار می گیرد ، منبع تغذیه 5 ولت باید از کار افتاده باشد (بلوز کوچک 5 ولت را فعال کنید) و از 5 ولت خارجی تغذیه کنید. من از مبدل باک LM2596 DC به DC برای تبدیل 12 ولت DC به 5 ولت برای تغذیه LM298N و برد آردوینو نانو استفاده کردم. ماژول های XL6009 و LM2596 بسیار شبیه به هم هستند ، توصیه می شود قبل از مونتاژ نهایی ماژول کنترل نور ، ولتاژ خروجی را جداگانه تنظیم کرده و سیم ها را به وضوح مشخص کنید.

برای اتصال اجزاء ، از سیم های جهنده Dupont یا سیم های رشته ای 16-18 AWG استفاده کردم.

علاوه بر این ، شما نیاز به سیم و پیچ و همچنین دسترسی به چاپگر سه بعدی برای چاپ کیس و آهن لحیم کاری دارید.

مرحله 2: الکترونیک و سیم کشی

سیم کشی مستقیم است. هنگامی که ماژول های منبع تغذیه بر روی ولتاژ مورد نظر تنظیم شدند ، 29 ولت را به پایانه های منبع تغذیه در موتور ماژول L298N که با GND و +12V مشخص شده اند و پایانه GND و 5V در ماژول L298N را به پین های مربوطه در Arduino Nano وصل کنید. تخته همچنین ، منبع تغذیه +5V را از ماژول LM2596 به همان ترمینال GND و +5V متصل کنید تا قسمت منطقی مدار تغذیه شود. سپس ، Arduino Nano را به L298N به صورت زیر وصل کنید:

پین 9 IN1

پین 8 IN2

پین 10 ENA

در نهایت ، چراغ های LED را به پایانه خروجی A در ماژول L298N وصل کنید.

مرحله 3: برنامه نویسی

پیوست نمونه طرح آردوینو با اثر "تنفس" است. برای تغییر فرکانس یا اضافه کردن الگوهای اضافی و جلوه های نور ، می توانید کد را تغییر دهید.

مرحله 4: محفظه کنترل کننده نور را چاپ کنید

در زیر فایلهای STL برای محوطه آمده است ، من تمام قسمتها را با 25٪ پر کردن چاپ کردم. تمام قطعات الکترونیکی داخل جعبه را از پیچ های چسب M2x5mm استفاده کنید و جعبه را مونتاژ کنید.