کرم شب تاب بدون لحیم کاری / اشکالات رعد و برق: 4 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:54

من می خواستم کرم شب تاب LED (حشرات صاعقه ای که در آن بزرگ شدم) را برای هالووین به حیاط خود اضافه کنم و تصمیم گرفتم تعدادی با رشته های LED و آردوینو بسازم. پروژه های زیادی مانند این وجود دارد ، اما بیشتر آنها نیاز به لحیم کاری و مدار دارند. اینها عالی هستند ، اما تصمیم گرفتم ببینم آیا می توان همه آنها را بدون لحیم کاری انجام داد تا ایجاد آنها بسیار ساده باشد.

من همچنین کد را نوشتم تا هر تعداد کرم شب تاب را که می توانند به صورت واقعی پلک بزنند به راحتی مدیریت کنم.

رویکرد اصلی این است که از رشته های LED WS2811 استفاده کنید زیرا آنها در حال حاضر ضد آب هستند. آنها برای نورپردازی تعطیلات محبوب هستند و ترکیب تراشه WS2811 و LED 5050 در اینها اساساً یک نسخه چاق تر از WS2812b یا "Neopixels" در اصطلاح Adafruit است. مزیت دیگر آنها این است که فقط یک خط داده برای هر تعداد LED مورد نیاز است.

تغذیه آنها بسیار ساده است - یک سیم مینی USB به هر بلوک یا باتری USB. آنها از انرژی زیادی استفاده نمی کنند و می توانند مدت طولانی با باتری USB کار کنند.

مرحله 1: قطعات

لیست قطعات عمداً ساده است:

- یک آردوینو من از آردوینو نانو استفاده کردم زیرا ارزان تر و کوچکتر هستند. آنها تقریباً دارای مشخصات مشابه Arduino Uno هستند. در پیوند بالا پین ها لحیم شده اند و سیم های میکرو USB دارند. شما به یک کابل USB مینی نیاز دارید ، و برخی از آنها با Nanos که در بالا پیوند خورده است ، ارائه می شوند.

- سپر پایانه آردوینو نانو. این ترفند برای لحیم کاری است - می توانید از پیچ گوشتی برای اتصال سیم استفاده کنید. اگر می خواهید به جای آن سه سیم را لحیم کنید ، می توانید این مورد را نادیده بگیرید و تخته های آردوینو نانو را با پین های وصل نشده سفارش دهید تا بتوانید مستقیماً به برد نانو لحیم کنید.

- LED ها من از رشته های WS2811 استفاده کردم ، که درست مانند نوارهای LED WS2812b برنامه ریزی شده اند. آنها ضد آب هستند و من مقداری سیم سیاه به دست آوردم تا در گیاهان کمتر دیده شود. آنها همچنین دارای سیم سبز هستند. آنها دارای 50 LED در هر رشته هستند و دارای اتصالات هستند تا بتوانید آنها را با زنجیر زنجیر کنید. من از 100-200 LED استفاده می کنم ، بنابراین 2 تا 4 از این رشته ها. من به سادگی آنها را از تنظیم کننده Arduino 5v تغذیه می کنم.

- باتری من با هر باتری USB مودم را تغذیه کردم ، اما شما همچنین می توانید آن را به هر منبع USB وصل کنید. - باتری اصلی - باتری بزرگتر - باتری بزرگ - احتمالاً زیاد است

- اتصال JST - اینها دارای رشته های LED هستند ، اما در صورت نیاز ، این موارد مورد نیاز است.

مرحله 2: مونتاژ

مونتاژ بسیار ساده است.

آردوینو نانو را به سپر ترمینال وصل کنید. اطمینان حاصل کنید که پین ها بر اساس برچسب ها درست هستند - می توان آنها را به عقب متصل کرد.

از کانکتور اضافی JST که به همراه LED ها استفاده می شود استفاده کنید. 5v و Gnd را به آن پین های آردوینو وصل کنید. خط داده را به پین 6 وصل کنید (در صورت تمایل در کد قابل تغییر است).

رشته های LED دارای سیم های برق هستند که از بین رفته و قلع اندود شده اند. اینها می توانند باتری شما را کم کنند ، بنابراین آنها را قطع یا با نوار چسب بزنید (یا در صورت وجود از لوله های حرارتی کوچک استفاده کنید). نوک های قلع را جدا کردم و یکی را از دیگری کوتاه کردم تا از لمس آنها جلوگیری شود.

حالا می توانید رشته را به آردوینو وصل کنید.

خودشه!

تعداد LED ها و قدرت

هر یک از 5050 LED در رشته می توانند در صورت روشن بودن کامل از 60 میلی آمپر استفاده کنند. از آنجا که سه LED (قرمز/سبز/آبی) وجود دارد و هر کدام می توانند دارای مقدار 0-256 (در کد) باشند ، به طور کامل روشن می شود 256 + 256 + 256 = 768 = 768 برای شدت قرمز ، سبز و آبی. در کد من ، از 50 برای رنگ قرمز ، 50 برای رنگ سبز و 0 برای آبی استفاده می کنم ، بنابراین هر کدام از LED ها هنگام روشن شدن تقریباً 60mA * 100 /768 = 7.8125mA در هر LED مصرف می کنند.

نکته اصلی این است که چند LED به طور همزمان روشن می شود. کد من در حال حاضر فقط آنها را با شانس بسیار کم تصادفی روشن می کند - 5/10 ، 000. در عمل ، من فقط چند مورد را در یک زمان مشاهده کرده ام ، اما از لحاظ نظری همه آنها می توانند به طور همزمان ادامه پیدا کنند. من می توانم کد را برای محدود کردن شماره در یک زمان اضافه کنم ، اما شانس بسیار دور است. عدد روشن تا حدودی به تعداد LED ها بستگی دارد و شانس برای هر LED محاسبه می شود ، بنابراین با افزودن LED ها ، LED های بیشتری روشن می شوند.

تنظیم کننده آردوینو 5v می تواند حدود 500 میلی آمپر منبع تغذیه داشته باشد و برخی از آنها برای خود آردوینو استفاده می شود ، بنابراین شاید حدود 450 میلی آمپر در دسترس باشد. با 7.8 میلی آمپر در هر LED ، این اجازه می دهد تا حدود 57 LED را به طور همزمان روشن کنید ، و حتی وقتی LED روشن است ، عمدتا به سمت بالا یا پایین رفته و حتی از انرژی کمتری نیز استفاده می کند. بنابراین ، عملا ، آداپتور برق Arduino USB برای بسیاری از LED ها مناسب است.

تعداد LED ها و حافظه آردوینو

هنگام تدوین برنامه با 100 LED ، Arduino IDE گزارش داد که 21٪ از DRAM (بیشتر برای آرایه وضعیت LED) استفاده می شود ، برای 300 LED ، 60٪ است. بنابراین ، چند رشته خوب است. اگر به LED های بسیار بیشتری احتیاج دارید ، فقط می توانید لیستی از LED هایی را که واقعاً روشن هستند تهیه کنید - بسیار کارآمدتر است ، اما با این تعداد رشته ، شما همچنین با مشکلات مربوط به قدرت - افت ولتاژ ، و تکنیک هایی مانند تزریق برق من از آن در دستورالعمل های دیگر استفاده کرده ام ، اما خارج از محدوده این پروژه سریع است. در 100-200 LED ، مقدار زیادی DRAM و قدرت وجود دارد.

مرحله 3: آردوینو را برنامه ریزی کنید

طرح پیوست شده LED ها را مانند کرم شب تاب چشمک می زند. کد کمی توضیح داده شده است ، اما نکته اصلی تنظیم تعداد LED ها به تعداد مورد استفاده شما است.

مرحله 4: مکان ، قدرت ، ضد آب و هوا

این پروژه توسط پورت USB در آردوینو تغذیه می شود ، بنابراین می توان از هر منبع تغذیه USB استفاده کرد. برای نمایش دائمی تر ، می توانید از آداپتور دیواری USB استفاده کنید.

اگر قرار است پروژه به مدت طولانی در خارج باشد ، باید ضد آب باشد. یک جعبه لوازم الکترونیکی ضد آب یا حتی یک ظرف غذا خوب است.