کنترل کننده LED RGB: 5 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:57

10 روز قبل از کریسمس ، من هنوز به هدیه ای برای شوهرم ، که در عصر آمازون زندگی می کند ، نیاز داشت ، این بدان معناست که خرید چیزی از قفسه یک گزینه نبود.

او به چراغی برای دفتر خود احتیاج داشت و دوست دارد هر از گاهی اوضاع را تغییر دهد. میز کار او نیز به راحتی جلوی طاقچه پنجره قرار گرفته است. بنابراین نورپردازی RGB قابل کنترل بلافاصله به ذهنم رسید. باید به اندازه کافی روشن باشد تا میز کار او روشن شود و او باید رنگ را کنترل کند.

من کنترلر LED RGB را ارائه می دهم.

(فیلم زیر را ببینید)

مرحله 1: قطعات:

من از قسمت های زیر استفاده کردم:

1x Sparkfun Pro Micro 5V/16MHz (https://www.sparkfun.com/products/12640) من ابتدا Arduinos را جستجو کردم ، اما درست قبل از کریسمس همه چیز البته فروخته شد. Sparkfun به همان اندازه خوب بود و دستورالعمل های موجود در وب سایت آنها استفاده از نرم افزار برنامه نویسی Arduino را بسیار آسان کرده است. برای اینکه بتوان آن را روی Protoboard جا داد ، باید پین ها را داخل سوراخ های پین قرار می دادم. بهترین کار این است که آنها را لحیم کنید ، در حالی که آنها با کنترلر Micro در جای خود به ProtoBoard وصل شده بودند.

2x 1m 60LEDs/m نوارهای LED RGB مهر و موم شده (https://www.sparkfun.com/products/12023) آنقدر گران و روشن نیست که میز را با 14W/متر روشن کند

1x Protoboard (https://www.sparkfun.com/products/9567) بخاطر 2 روز مجبور بودم تمام مواردی که از Protoboard استفاده کردم را آزمایش ، اشکال زدایی و مونتاژ کنم. سیم ها را به اندازه کافی محکم نگه می دارد و می توانم اتصالات را به راحتی جابجا کنم. همچنین جریان 2-3A برای دو نوار LED که من استفاده می کنم زیاد نیست.

MOSFET های 3x قدرت (https://www.digikey.com/products/fa؟keywords=IRF84…) آنها باید بتوانند مقدار کمی جریان را کنترل کنند ، و اینها می توانند با بیش از 3A/Unit در 12V D/ ولتاژ سوئیچینگ S و 5V. من می دانم که آنها بیش از حد هستند ، اما می خواستم آن را بی خطر بازی کنم.

3x پتانسیومترهای کشویی 100 میلی متری 10k (https://www.digikey.com/products/fa؟keywords=987-1…) می دانم که می توانستم از پتانسیومترهای معمولی استفاده کنم ، اما استفاده از لغزنده های بزرگ بسیار رضایت بخش تر است.

1x Switch (https://www.digikey.com/product-detail/fa/zf-elect… برای روشن و خاموش کردن کل کار.

منبع تغذیه 1x 12V 3A (https://www.amazon.com/ANVISION-2-Pack-Adapter-5-5… 2 نوار LED در روشنایی کامل به حداکثر 2.4A احتیاج دارد. Arduino تقریباً به هیچ چیزی نیاز ندارد ، بنابراین 3A عرضه ای که به نظرم کافی بود.

گیرنده 1x بشکه (https://www.digikey.com/products/fa؟keywords=٪09EJ… بنابراین ما می توانیم منبع تغذیه خود را به کنترلر مورد نیاز خود به این پسر کوچک وصل کنیم. من ترجیح می دهم مواردی را که از خارج وارد می شوند ، متصل کنم. ، زیرا دستگاه هایی را می بینم که دسته ای از سیم ها روی آنها آویزان شده است ، بسیار مناسب نیست.

2 جفت اتصالات CPC اتصال شاسی (https://www.mouser.com/productdetail/te-connectivi… اتصالات LED (https://www.mouser.com/productdetail/te-connectivi…

موارد دیگر: مقداری سیم 20-24AWG در رنگهای مختلف ، یک پتانسیومتر کوچک معمولی که برای کشیدن روشنایی در کشو داشتم ، دکمه وقفه ، مقاومتهای 4 * 5 کیلو اهم و LED های 3x 3 ولت با مقاومتهای یکپارچه.

مرحله 2: قطعات چاپ شده

برای محوطه ای ، یکی را در Fusion 360 طراحی کردم.

من به محفظه اصلی تمام قطعات الکترونیکی و تعدادی دستگیره برای پتانسیومترها نیاز داشتم. از آنجایی که من هنوز نمی دانم این قسمت کجا نصب می شود ، فقط دو طرف آن قابل دسترسی است.

ما دارای سوراخ های 1/4 اینچی در بالا برای LED ها ، دکمه وقفه و پتانسیومتر کنترل روشنایی (مجموع 5) هستیم. در سمت چپ یک برش بزرگ برای سوئیچ ، یک برش کوچک برای کابل میکرو USB دارم ، بنابراین آردوینو را می توان بدون نیاز به کنترل کنترل مجدد برنامه ریزی کرد ، 2 سوراخ برای اتصالات گیربکس زن 4Pin CPC و 8 سوراخ برای جک بشکه.

در قسمت جلو فقط 3 شکاف برای دسته های پتانسیومتر و سوراخ هایی برای 4-40 پیچ وجود دارد.

من Knobs را روی یک قایق و به صورت گروهی چاپ کردم ، که همیشه نتایج بهتری را در چاپگرهای FDM برای اجسام کوچک به دنبال دارد. محفظه ای که روی پنل پشتی برای کمترین پشتیبانی ایستاده است ، چاپ کردم.

Baseplate به محفظه پیچ می شود. من پیچ های سر تخت نداشتم ، بنابراین مجبور شدم مربع های نمدی را به قسمت پایین محفظه بچسبانم تا روی این پیچ ها قرار نگیرد و میز را خراش دهد.

مرحله 3: سیم کشی

ابتدا سیمهای بلند را به تمام قسمتهایی که نیاز داشتم (پتانسیومتر ، جک لوله ، دکمه ها ، کلیدها و غیره) لحیم کردم ، بنابراین مجبور نبودم این کار را در محوطه انجام دهم. سپس دستگاه های الکترونیکی را روی یک نیمکت مونتاژ کردم تا عملکردهای مختلف را آزمایش کنم و هر گونه اشکال نرم افزاری یا سیم کشی را برطرف کنم. من دریافتم که اتصال MOSFET Gate به 8Bit PWM در آردوینو منجر به افزایش تغییرات رنگی و بدون عملکرد روان می شود. استفاده از PWM های 10 (پین 5 ، 6) و 16 بیتی (پین 9) منجر به محو شدن به اندازه کره می شود (هرچند هنوز برای پین های PWM فقط 8 بیت می نویسم).

(برای اینکه به چه چیزی متصل است به نمودار سیم کشی مراجعه کنید)

مرحله 4: مونتاژ

پس از آزمایش سیم کشی ، همه چیز داخل محفظه را مونتاژ کردم. این واقعیت که من تا آنجا که ممکن است در خارج از محفظه لحیم کاری کرده ام ، و همچنین مونتاژ کانکتورها بسیار کمک کرد.

من متوجه شدم که انبردست برای وارد کردن سیم ها به سوراخ های مناسب در Protoboard بسیار مفید است. درست قبل از وصل کردن سیم ها ، طول آنها را قطع کردم ، بنابراین همه چیز تا آنجا که می تواند تمیز باشد.

در نهایت من صفحه پایه را پیچ کردم و چند تکه نمد را به آن وصل کردم ، بنابراین به خوبی روی میز قرار می گیرد.

مرحله 5: برنامه نویسی

برنامه Sparkfun از طریق نرم افزار Arduino برنامه ریزی می شود (برای دستورالعمل ها مراجعه کنید:

این برنامه شامل کتابخانه EEPROM برای ذخیره آخرین حالت کار است ، بنابراین کنترل کننده هنگام دوچرخه سواری به آن حالت خود را از دست نمی دهد.

پتانسیومتر اضافی در بالا روشنایی را در همه حالتها بدون تأثیر بر رنگ نمایش داده شده تنظیم می کند.

3 حالت وجود دارد ، بنابراین 3 LED وضعیت در بالا وجود دارد.

حالت 1: حالت RGB (فقط 1 LED وضعیت روشن است) 3 پتانسیومتر روشنایی قرمز ، سبز و آبی را به صورت جداگانه کنترل می کند. یک رنگ ثابت نمایش داده می شود.

حالت 2: حالت محو شدن RGB (2 LED وضعیت روشن است) در این حالت هر سه رنگ روی یک ساعت هستند (برای مثال قرمز در 12 ، سبز در 4 و آبی در 8 برای مثال). عقربه ساعت در جهت عقربه های ساعت می چرخد و ترکیبی از هر سه رنگ بسته به موقعیت آن نمایش داده می شود. اولین پتانسیومتر سرعت محو شدن (سرعت عقربه) را کنترل می کند. پتانسیومتر دوم تعیین می کند که رنگ در ساعت 12 باشد. (ساعت را می چرخاند) سومین پتانسیومتر میزان چرخش عقربه ساعت را قبل از برگشت نشان می دهد. این حالت به شما اجازه می دهد بین هر دو رنگ روی ساعت محو شوید.

حالت 3: پراکندگی RGB (هر 3 LED وضعیت روشن است) در این حالت هر رنگ دارای ساعت مخصوص به خود است و هر پتانسیومتر سرعت یک دسته را کنترل می کند. پتانسیومتر 1 قرمز را کنترل می کند ، پتانسیومتر 2 سبز را کنترل می کند و پتانسیومتر 3 آبی را کنترل می کند. به این ترتیب الگوی رنگی ظاهراً تصادفی به دلیل زمان طولانی قبل از تکرار نمایش داده می شود. (حالت مورد علاقه من)