Новогодняя гирлянда своими руками. Часть 1

Управляемые светодиоды

Спрашивали меня недавно, что за гирлянду себе на Новый год повесил, удивились, что самодельная. Даю краткое описание конструкции, прошивка тоже будет в ближайшие дни.

Схема сама по себе достаточно простая. По сути, это светодиодная лента с контроллером, и всё это записано от мощного блока питания (пока что используется компьютерный, но уже заказал именно под светодиоды).

Из всего обилия светодиодов были выбраны (и куплены ещё в 2015 году) WS2812. Покупалось в известном интернет-магазине у наших китайских товарищей, а именно эти светодиоды были выбраны по следующим причинам:

  1. Напряжение питания у них 5 вольт, а не 12, как у большинства других лент. Следовательно, проще подключить – даже компьютерные блоки питания наибольшую мощность обычно отдают по линии +5 вольт.
  2. Светодиоды имеют встроенный контроллер и индивидуальную адресацию, то есть, в отличие от обычных лент, можно один светодиод засветить красным цветом, второй – синим, третий – зелёным и т.д.
  3. Не нужен диммер. Отсутствие специального устройства для регулировки мощности упрощает схему.
  4. Управление по одном проводу. В «обычных» RGB-лентах, как правило используется 4 вывода питания – общий и отдельно по каждому цвету. Здесь же всего 3 контакта – питание +5 вольт, сигнал и общий.

В качестве контроллера была выбрана плата Arduino Uno – простая, недорогая и доступная. Снова же, если покупать отдельно контроллер, все комлектующие и хотя бы макетную плату, вряд ли будет сильно дешевле. Плюс время на сборку и проверку… Да и программатор нужен для того же контроллера, а его отсутствие снова же удорожает схему.

Ещё одно преимущество такого выбора контроллера – наличие хоть и простой, но среды разработки с возможностью сразу же «залить» программу в схему и проверить её в работе. Кстати, среда разработки бесплатная и кроссплатформенная – я всё делал только под Linux Mint.

Количество светодиодов нужно выбирать по двум критериям – мощность блока питания и удобство программирования.

Под удобством программирования подразумевается количество, которое можно без остатка разделить на 2 или 3 – можно засветить ленту несколькими цветами одновременно. В моём случае это 72, разбитые на два одинаковых блока по 36 светодиодов. Достаточно удобно, поскольку без остатка делится на 2, 3, 4 и 6. Если Вы – перфекционист ещё хуже меня и хотите количество, кратное ещё и 5, можете выбрать 60 или 120.

Что касается мощности, то при максимальной яркости один светодиод потребляет 60 миллиампер тока. То есть, мощность 0,3 ватта. При 72 светодиодах это составит 4,32 ампера или 21,6 ватта мощности. Блок питания обязательно выбираем с запасом, для этого примера хотя бы 30 ватт (я себе заказал на 200).

Среда разработки под Linux устанавливается из пакетного менеджера или же напрямую из командной строки. Для Ubuntu/Mint следует набрать:

sudo apt install arduino

Для Windows среду разработки можно найти на официальном сайте проекта.

В следующей части – библиотека для работы со светодиодами и попробуем запустить простейшие переключения. Более сложные переходы цвета будут в третьей части.

Комментарии:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.