O aumento da iluminação LED tem sido estratosférico e é fácil perceber porquê. Eles são baratos de produzir, consomem significativamente menos energia do que outras opções de iluminação e, na maioria dos casos, não ficam quentes, tornando-os seguros para uma variedade de usos.
Um dos produtos LED mais comuns é a faixa de LED. Neste artigo, abordaremos como configurar os dois tipos mais comuns com um Arduino. Estes projetos são muito simples, e mesmo se você é um iniciante com Arduino Introdução ao Arduino: Guia do Iniciante Introdução ao Arduino: Guia do Iniciante O Arduino é uma plataforma de prototipagem eletrônica de código aberto baseada em hardware flexível e fácil de usar. Programas. É destinado a artistas, designers, amadores e qualquer pessoa interessada em criar objetos ou ambientes interativos. Ler Mais ou Eletrônica DIY Eletrônica para Iniciantes: 10 Habilidades que Você Precisa Saber Eletrônica para Iniciantes: 10 Habilidades que Você Precisa Saber Muitos de nós nunca tocaram em um ferro de solda - mas fazer coisas pode ser incrivelmente recompensador. Aqui estão dez das habilidades de eletrônica DIY mais básicas para ajudá-lo a começar. Leia mais, você será capaz de fazer isso.
Nós também usaremos o Arduino IDE para controlá-los. Este projeto usa um Arduino Uno, embora você possa usar praticamente qualquer placa compatível (como o NodeMCU Conheça o Arduino Killer: ESP8266 Conheça o Arduino Killer: ESP8266 E se eu dissesse que há uma placa de desenvolvimento compatível com Arduino com Wi-Fi embutido -Fi por menos de US $ 10? Bem, há. Leia mais).
Escolha sua tira
Ao comprar tiras de LED, há algumas coisas a serem consideradas. Primeiro é a funcionalidade. Se você planeja usar as tiras principalmente para iluminação ambiente, uma fita LED simples de 12v RGB ( SMD5050 ) seria a escolha certa.
Muitas dessas tiras vêm com um controle remoto infravermelho para controlá-las, embora neste projeto, em vez disso, usemos um Arduino. Gastar um pouco de tempo em torno de compras, no momento da escrita, foi possível obter essas tiras por apenas US $ 1 por metro.
Se você quer algo um pouco mais técnico, considere o WS2811 / 12 / 12B . Essas fitas (às vezes chamadas de Neopixels ) possuem chipsets integrados que permitem que sejam endereçados individualmente. Isso significa que eles são capazes de mais do que apenas iluminação ambiente.
Você pode usá-los para construir um pixel barato LED Weekend Project: Construir um Gigante LED Pixel Display Weekend Projeto: Construir um Gigante LED Pixel Display Eu amo LED pixels: brilhante, fácil de controlar, barato e tão versátil. Hoje, vamos transformá-los em uma grande tela de pixels que pode ser pendurada na parede. Leia mais exibição do zero. Você pode até usá-los para fazer sua própria lâmpada de nuvem de tempestade interna.
Estas tiras requerem apenas 5 v para alimentá-las. Embora seja possível alimentar pequenas quantidades deles diretamente de uma placa Arduino, geralmente é uma boa idéia usar uma fonte separada de 5V para evitar o cheiro de Arduino frito. Se você está procurando por LEDs individualmente programáveis, estes são para você. No momento da escrita, eles estão disponíveis por cerca de US $ 4 por metro.
Outra coisa a considerar é onde essas tiras provavelmente serão usadas. Esses dois tipos de tiras apresentam comprimentos variados, densidades de LED (o número de LEDs por metro) e diferentes graus de intempérie.
Ao olhar para as faixas de LED, preste atenção aos números da listagem. Normalmente, o primeiro número será o número de LEDs por metro, e as letras IP seguidas por números serão as suas impermeabilizações. Por exemplo, se a listagem diz 30 IP67, isso significa que haverá 30 LEDs por metro. O 6 denota que está completamente vedado contra poeira e o 7 significa que está protegido contra submersão temporária na água. (Saiba mais sobre impermeabilização e classificações de IP O que torna um dispositivo impermeável ou resistente à água? O que torna um dispositivo impermeável ou resistente à água? Muitos dispositivos são comercializados como à prova d'água, mas podem ser muito enganosos. Qual é a diferença? Aqui está tudo que você precisa saber sobre isso. Leia mais.) Depois de ter sua faixa de LEDs escolhida, é hora de vinculá-la a um Arduino. Vamos começar com o SMD5050.
Conectando-se
Para conectar uma faixa de LED de 12v a um Arduino, você precisará de alguns componentes:
- Faixa do diodo emissor de luz de 12v RGB ( SMD5050 )
- 1 x Arduino Uno (qualquer placa compatível serve)
- Resistores de 3 x 10k Ohm
- 3 x MOSFETs de canal N com nível lógico
- 1 x tábua de pão
- Fios de ligação
- Fonte de alimentação de 12v
Antes de configurar o circuito, vamos falar sobre MOSFETs .
Sempre que você estiver controlando algo que é de voltagem mais alta do que o seu microcontrolador, você precisa de algo no meio para impedir que sua placa fique frita. Uma das maneiras mais simples de fazer isso é usar um MOSFET. Ao enviar sinais de modulação de largura de pulso ( PWM ) para a perna do portão, é possível controlar a quantidade de potência que passa entre as pernas de drenagem e de origem . Ao passar cada uma das cores da faixa de LED através do MOSFET, você pode controlar o brilho de cada cor individual na faixa de LED.
Ao usar microcontroladores, é importante usar componentes de nível lógico para garantir que as coisas funcionem como você deseja. Certifique-se de que seus MOSFETs sejam de nível lógico e não padrão .
Configure seu circuito assim:
- Conecte os pinos 9, 6 e 5 do Arduino às pernas do gate dos três MOSFETs e conecte um resistor de 10k em linha com cada um no trilho de aterramento.
- Conecte as pernas da fonte ao trilho de terra.
- Conecte as pernas de drenagem aos conectores verde, vermelho e azul na faixa de LED.
- Conecte o barramento de energia ao conector de + 12v da faixa de LED (note que nesta imagem o fio de alimentação é preto para combinar com as cores dos conectores na minha faixa de LED).
- Conecte o terra do Arduino ao trilho de aterramento.
- Conecte sua fonte de alimentação de 12v aos trilhos de energia.
A maioria das fitas LED tem conectores Dupont, que são fáceis de conectar. Se o seu não, você pode precisar de soldar fios para a faixa de LED. Não entre em pânico se você é relativamente novo na soldagem, é um trabalho fácil, e nós temos um guia para começar a soldar Aprenda como soldar, com essas dicas e projetos simples Aprenda como soldar, com essas dicas e projetos simples Você está um pouco intimidado pelo pensamento de um ferro quente e metal fundido? Se você quiser começar a trabalhar com eletrônicos, precisará aprender a soldar. Deixe-nos ajudar. Leia mais se você precisar.
Nós estaremos energizando nossa placa Arduino por USB para este projeto. Você pode optar por alimentar sua placa usando o pino VIN, mas certifique-se de conhecer as limitações de energia da sua placa antes de fazer isso.
Quando seu circuito estiver completo, deve ser algo como isto:
Agora que você conectou tudo, é hora de fazer um simples esboço do Arduino para controlá-lo.
Fade It Up
Conecte sua placa Arduino ao seu computador via USB e abra o Arduino IDE. Certifique-se de ter a placa e o número de porta corretos selecionados para sua placa nos menus Ferramentas> Placa e Ferramentas> Porta . Abra um novo esboço e salve-o com um nome apropriado.
Este esboço irá diminuir as luzes em uma cor de cada vez, mantê-las ligadas por alguns segundos e depois apagá-las até que elas sejam desligadas novamente. Você pode seguir por aqui e fazer o esboço sozinho, ou simplesmente baixar o código completo do GitHub.
Comece definindo quais pinos serão usados para controlar os MOSFETs.
#define RED_LED 6 #define BLUE_LED 5 #define GREEN_LED 9 Em seguida, você precisa de algumas variáveis. Crie uma variável geral de brilho, junto com uma variável para o brilho de cada cor individual. Nós só estaremos usando a variável de brilho principal para desligar os LEDs, então configure para o valor de brilho máximo de 255 aqui.
você também precisará criar uma variável para controlar a velocidade com que o desbotamento acontecerá.
int brightness = 255; int gBright = 0; int rBright = 0; int bBright = 0; int fadeSpeed = 10; Na sua função de configuração, vamos configurar nossos pinos do Arduino para a saída. Também chamaremos algumas funções com um atraso de 5 segundos entre elas. Essas funções ainda não existem, mas não se preocupe, nós chegaremos a elas.
void setup() { pinMode(GREEN_LED, OUTPUT); pinMode(RED_LED, OUTPUT); pinMode(BLUE_LED, OUTPUT); TurnOn(); delay(5000); TurnOff(); } Agora crie o método TurnOn () :
void TurnOn() { for (int i = 0; i< 256; i++) { analogWrite(RED_LED, rBright); rBright +=1; delay(fadeSpeed); } for (int i = 0; i< 256; i++) { analogWrite(BLUE_LED, bBright); bBright += 1; delay(fadeSpeed); } for (int i = 0; i< 256; i++) { analogWrite(GREEN_LED, gBright); gBright +=1; delay(fadeSpeed); } } Esses três loops forçam cada cor até seu brilho total ao longo de um tempo especificado pelo valor fadeSpeed .
Finalmente, você precisa criar o método TurnOff () :
void TurnOff() { for (int i = 0; i< 256; i++) { analogWrite(GREEN_LED, brightness); analogWrite(RED_LED, brightness); analogWrite(BLUE_LED, brightness); brightness -= 1; delay(fadeSpeed); } } void loop() { } Esse método aplica nossa variável de brilho a todos os três pinos de cores e os reduz a zero ao longo de um período de tempo. Também precisamos de um método de loop vazio para evitar erros de compilação.
Depois de concluir este esboço, salve-o. Verifique o esboço e faça o upload para sua placa Arduino. Se você está recebendo erros, verifique o código novamente para qualquer erro de digitação ou falta de ponto e vírgula.
Agora você deve ver sua faixa de LEDs aumentando cada cor individualmente, mantendo a cor branca por 5 segundos e, em seguida, uniformemente para desaparecer:
Se você tiver alguma dificuldade, verifique novamente sua fiação e código novamente.
Este projeto é uma maneira simples de começar, mas as ideias cobertas nele podem ser expandidas para tornar a iluminação realmente eficaz. Com apenas mais alguns componentes você pode criar seu próprio alarme do nascer do sol Arduino Night Light e Sunrise Alarm Project Arduino Night Light e Sunrise Alarm Project Hoje, faremos um despertador do nascer do sol, que gentil e lentamente o acordará sem recorrer a um máquina de fazer ruído ofensivo. Consulte Mais informação . Se você tem um kit inicial com o seu Arduino O que há no seu Arduino Starter Kit? [Iniciantes no Arduino] O que há no seu Arduino Starter Kit? [Iniciantes em Arduino] Diante de uma caixa cheia de componentes eletrônicos, é fácil ficar sobrecarregado. Aqui está um guia para exatamente o que você encontrará no seu kit. Leia mais você pode usar qualquer botão ou sensor para acionar seus LEDs quando você entra na sala, por exemplo:
Agora que cobrimos os SMD5050s, vamos passar para as tiras WS2812B .
Ideias brilhantes
Essas tiras exigem menos componentes para colocá-las em funcionamento, e há uma certa margem para exatamente quais valores de componentes você pode usar. O capacitor neste circuito garante que os LEDs de 5V obtenham uma fonte de alimentação estável. O resistor garante que o sinal de dados recebido do Arduino esteja livre de qualquer interferência.
Você vai precisar de:
- Fita LED WS2811 / 12 / 12B 5v (todos os três modelos possuem chips integrados e funcionam da mesma maneira)
- 1 x Arduino Uno (ou placa compatível similar)
- 1 x 220-440 Ohm Resistor (qualquer coisa entre esses dois valores é bom)
- 1 x 100-1000 capacitor microFarad (qualquer coisa entre esses dois valores é bom)
- Breadboard e ligar os fios
- Fonte de alimentação 5V
Configure seu circuito conforme mostrado no diagrama:
Tome nota que o capacitor deve ser a orientação correta. Você pode dizer qual lado se encaixa no trilho de terra, procurando o sinal de menos (-) no corpo do capacitor.
Desta vez estamos alimentando o Arduino usando a fonte de alimentação de 5v. Isso faz com que o projeto permaneça isolado quando terminarmos, embora haja coisas importantes a serem observadas aqui.
Em primeiro lugar, certifique-se de que sua placa possa receber 5 volts antes de conectá-la à fonte de alimentação. Quase todas as placas de desenvolvimento rodam a 5v através da porta USB, mas os pinos de entrada de energia em algumas vezes podem pular os reguladores de tensão e transformá-los em torradas.
Além disso, é uma boa prática certificar-se de que várias fontes de alimentação separadas não estejam conectadas ao Arduino - desconecte o cabo USB sempre que estiver usando uma fonte de alimentação externa.
Uma vez que você está conectado, deve ficar assim:
Agora que a nossa fita LED está ligada, vamos passar para o código.
Luzes de dança
Para programar com segurança nossa placa, desconecte a linha VIN da linha de energia. Você vai reconectá-lo mais tarde.
Anexe seu Arduino ao computador e abra o Arduino IDE. Verifique se você tem a placa e o número de porta corretos selecionados nos menus Ferramentas> Placa e Ferramentas> Porta .
Nós estaremos usando a biblioteca FastLED para testar nossa configuração. Você pode adicionar a biblioteca clicando em Sketch> Include Library> Manage Libraries e procurando por FastLED. Clique em instalar e a biblioteca será adicionada ao IDE.
Em Arquivo> Exemplos> FastLED, selecione o esboço DemoReel100 . Este esboço faz o ciclo de várias coisas que podem ser feitas com as fitas de LED WS2812, e é incrivelmente fácil de configurar.
Tudo o que você precisa alterar é a variável DATA_PIN para que corresponda ao pino 13 e à variável NUM_LEDS para definir quantos LEDs estão na faixa que você está usando. Neste caso, estou usando apenas uma pequena linha de 10 LEDs cortados de uma tira mais longa. Use mais para um show de luzes maior!
É isso aí! Carregue o esboço na sua placa, desconecte o cabo USB e ligue sua fonte de alimentação de 5v. Finalmente, volte a ligar o VIN do Arduino à linha de alimentação e veja o programa!
Se nada acontecer, verifique a fiação e especifique o pino correto do Arduino no esboço de demonstração.
Infinitas possibilidades
O esboço de demonstração mostra algumas das muitas combinações possíveis de efeitos que podem ser obtidas com as tiras WS2812. Além de ser um passo acima das tiras de LED comuns, elas também podem ser usadas de maneira prática. Um bom próximo projeto seria construir o seu próprio ambilight Os 8 melhores kits de TV Ambilight para agradar as luzes de fundo Os 8 melhores kits de TV Ambilight para agradar as luzes de fundo A Ambilight adiciona efeitos de luz de fundo aos televisores que melhoram o conteúdo de vídeo na tela. Mas há muitos kits Ambilight por aí. Qual deles é o melhor para você? Leia mais para o seu centro de mídia.
Embora essas tiras sejam definitivamente mais funcionais do que as SMD5050s, ainda não desconte as tiras padrão de LED de 12v. Eles são imbatíveis em termos de preço, e há um grande número de aplicações para tiras de luz LED 22 maneiras de iluminar sua vida com tiras de LED RGB 22 maneiras de iluminar sua vida com tiras de LED RGB Você pode comprar cinco metros de LEDs RGB iluminação de tira por menos de US $ 10 - então aqui estão algumas ótimas idéias de projeto para usá-las em sua casa. Consulte Mais informação .
Aprender a trabalhar com fitas LED é uma boa maneira de se familiarizar com a programação básica do Arduino, mas a melhor maneira de aprender é mexer. Modifique o código acima e veja o que você pode fazer! Se tudo isso foi um pouco demais para você, considere começar com esses projetos do Arduino para iniciantes. 10 Grandes Projetos Arduino para Iniciantes 10 Grandes Projetos Arduino para Iniciantes A conclusão de um projeto Arduino oferece uma sensação de satisfação como nenhuma outra. A maioria dos iniciantes não sabe ao certo por onde começar, e até mesmo os projetos para iniciantes podem parecer assustadores. Consulte Mais informação .
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