Le guide ultime pour connecter des bandes LED à Arduino
L’essor de l’éclairage LED est stratosphérique, et il est facile de comprendre pourquoi. Ils sont peu coûteux à produire, consomment beaucoup moins d’énergie que les autres options d’éclairage et, dans la plupart des cas, ne chauffent pas, ce qui les rend sûrs à diverses fins.
L’un des produits LED les plus courants est le ruban LED. Dans cet article, nous expliquerons comment configurer deux des types les plus courants avec un Arduino. Ces projets sont si faciles que vous pouvez les réaliser même si vous êtes un débutant avec l’électronique Arduino ou DIY.
Nous utiliserons également l’IDE Arduino pour les contrôler. Ce projet utilise un Arduino Uno, mais vous pouvez utiliser presque n’importe quelle carte compatible (par exemple NodeMCU).
choisissez votre secteur
Il y a quelques points à considérer lors de l’achat d’une bande LED. Le premier est la fonctionnalité.Si vous prévoyez d’utiliser la bande principalement pour l’éclairage ambiant, un simple LED RVB 12v déshabiller(CMS 5050) serait le bon choix.
Beaucoup de ces bandes sont livrées avec des télécommandes infrarouges pour les contrôler, bien que pour ce projet, nous utiliserons un Arduino à la place. Prenez un moment pour faire le tour, au moment d’écrire ces lignes, ces bandes peuvent coûter aussi peu que 1 $ par mètre.
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Si vous voulez quelque chose d’un peu plus high-tech, pensez à WS2811/12/12BCes bandes (parfois appelées nouveau pixel) dispose d’un chipset intégré qui peut les gérer individuellement. Cela signifie qu’ils ne sont pas seulement capables de fournir un éclairage ambiant.
Faire une vidéo du jour
Vous pouvez les utiliser pour construire des écrans pixel LED peu coûteux à partir de zéro. Vous pouvez même les utiliser pour créer vos propres lumières de nuage d’orage d’intérieur.
Ces bandes n’ont besoin que de 5v pour les alimenter. Bien qu’il soit possible d’en alimenter une petite quantité directement à partir de la carte Arduino, il est généralement préférable d’utiliser une alimentation 5 V séparée pour éviter l’odeur d’un Arduino frit. Si vous recherchez des LED programmables individuellement, celles-ci sont faites pour vous. Au moment d’écrire ces lignes, ils se vendent environ 4 $ le mètre.
Une autre chose à considérer est l’endroit où ces bandes pourraient être utilisées. Les deux types de bandes sont disponibles en différentes longueurs, densités de LED (nombre de LED par mètre) et différents degrés de résistance aux intempéries.
Lorsque vous regardez des bandes LED, faites attention aux numéros de la liste.Habituellement, le premier chiffre est le nombre de LED par mètre, la lettre propriété intellectuelle Le deuxième chiffre sera son étanchéité.Par exemple, si la liste affiche 30 IP67Cela signifie qu’il y aura 30 LED au mètre.Ce 6 signifie qu’il est complètement étanche à la poussière, et 7 Cela signifie qu’il empêche l’immersion temporaire dans l’eau. (En savoir plus sur l’étanchéité et les indices IP.) Une fois que vous avez choisi votre bande LED, il est temps de la câbler avec l’Arduino. Commençons par le SMD5050.
établir une connexion
Afin de connecter la bande LED 12v à l’Arduino, vous aurez besoin de quelques composants :
- Bande LED RVB 12v (CMS 5050)
- 1 x Arduino Uno (toute carte compatible fera l’affaire)
- 3× 10k Résistance ohmique
- 3× niveau logique MOSFET canal N
- 1 planche à pain
- ligne de connexion
- alimentation 12v
Avant de mettre en place le circuit, parlons un peu MOSFET.
Chaque fois que vous contrôlez une tension plus élevée que le microcontrôleur, vous devez mettre quelque chose entre les deux pour empêcher la carte de frire. Un moyen plus simple consiste à utiliser un MOSFET. En envoyant une modulation de largeur d’impulsion (PWM) signaler à porte jambes, qui peuvent contrôler la quantité de puissance transférée entre les jambes écouler et Ressource jambe. En faisant passer chaque couleur de la bande LED à travers un MOSFET, vous pouvez contrôler la luminosité de chaque couleur sur la bande LED.
Lorsque vous travaillez avec des microcontrôleurs, il est important d’utiliser des composants de niveau logique pour vous assurer que tout fonctionne comme vous le souhaitez.Assurez-vous que votre MOSFET est niveau logique ne pas la norme.
Configurez votre circuit comme ceci :
- Connectez les broches Arduino 9, 6et 5 arrivée porte jambes de trois MOSFET et connecter un 10k Les résistances coïncident avec chaque rail au sol.
- relier Ressource Pieds au rail au sol.
- relier écouler jambes à vert, rougeet bleu Connecteurs sur bandes LED.
- Connectez le rail d’alimentation à +12v Connecteurs pour la bande LED (notez que les fils d’alimentation sont noirs sur cette image pour correspondre à la couleur des connecteurs sur ma bande LED).
- Connectez la masse Arduino au rail de masse.
- connectez votre 12v Alimentation pour le rail d’alimentation.
La plupart des bandes LED ont DuPont [Broken URL Removed] Connecteur pour une connexion facile. Si vous ne le faites pas, vous devrez peut-être souder des fils à la bande LED. Si vous débutez dans la soudure, ne paniquez pas, c’est un travail facile et nous avons un guide de démarrage à souder pour vous si vous en avez besoin.
Nous alimenterons notre carte Arduino via USB pour ce projet. Vous pouvez choisir d’utiliser la broche VIN pour alimenter la carte, mais assurez-vous de comprendre les limites d’alimentation de la carte avant de le faire.
Lorsque votre circuit est terminé, il devrait ressembler à ceci :
Maintenant que tout est câblé, il est temps de faire un simple croquis Arduino pour le contrôler.
atténué
Connectez votre carte Arduino à votre ordinateur via USB et ouvrez l’IDE Arduino.Assurez-vous que la carte et le numéro de port corrects sont sélectionnés pour votre carte Outils > Circuits imprimés et Outils > Ports menu. Ouvrez une nouvelle esquisse et enregistrez-la sous un nom approprié.
Cette esquisse va éteindre les lumières une couleur à la fois, les garder allumées pendant quelques secondes, puis les éteindre jusqu’à ce qu’elles s’éteignent à nouveau. Vous pouvez terminer et faire le croquis vous-même ici, ou télécharger le code complet directement depuis GitHub.
Lequel définir en premier épingler sera utilisé pour contrôler le MOSFET.
#définir RED_LED 6
#define BLUE_LED 5
#définir GREEN_LED 9
Ensuite, vous avez besoin de quelques variables.créer un tout luminosité variables et une variable pour la luminosité de chaque couleur. Nous n’utiliserons que la variable de luminosité principale pour éteindre la LED, alors réglez-la sur la valeur de luminosité maximale de 255 ici.
Vous devez également créer une variable pour contrôler la vitesse à laquelle la décroissance se produit.
luminosité int = 255 ;
int gBright = 0 ;
int rBright = 0 ;
int bBright = 0 ;
int fadeSpeed = 10 ;
À votre d’installation fonction, nous définissons nos broches Arduino comme sorties. Nous appellerons également plusieurs fonctions avec un délai de 5 secondes entre elles. Ces fonctionnalités n’existent pas encore, mais ne vous inquiétez pas, nous les trouverons.
void set() {
pinMode(GREEN_LED, sortie);
pinMode(RED_LED, sortie);
pinMode(BLEU_LED, sortie);
Ouvrir();
retard (5000);
Fermer();
}
créer maintenant Ouvrir() méthode:
vide ouvert() {
pour(int je = 0; je < 256; je++) {
analogWrite(RED_LED, rBright);
rLumineux += 1 ;
retard (vitesse de fondu enchaîné);
}
pour(int je = 0; je < 256; je++) {
analogWrite(BLUE_LED, bBright);
bLumineux += 1 ;
retard (vitesse de fondu enchaîné);
}
pour(int je = 0; je < 256; je++) {
emulateWrite(GREEN_LED, gBright);
gLumineux +=1 ;
retard (vitesse de fondu enchaîné);
}
}
Ces trois pour Parcourez chaque couleur jusqu’à sa luminosité maximale pendant une durée spécifiée Vitesse de fondu évaluer.
Enfin, vous devez créer Fermer() méthode:
vide fermer() {
pour(int je = 0; je < 256; je++) {
analogWrite(GREEN_LED, luminosité);
analogWrite(RED_LED, luminosité);
analogWrite(BLUE_LED, luminosité);
luminosité -= 1 ;
retard (vitesse de fondu enchaîné);
}
}
boucle vide() {
}
Cette méthode fonctionne pour notre luminosité variable sur les trois broches de couleur et les réduire à zéro sur une période de temps. Nous avons également besoin d’une méthode de boucle vide ici pour éviter les erreurs de compilation.
Une fois que vous avez terminé ce croquis, enregistrez-le. Vérifiez le croquis et téléchargez-le sur votre carte Arduino. Si vous obtenez des erreurs, revérifiez le code pour toute faute de frappe ou point-virgule manquant.
Vous devriez maintenant voir votre bande LED augmenter chaque couleur individuellement, rester blanche pendant 5 secondes, puis s’estomper uniformément :
Si vous rencontrez des difficultés, veuillez vérifier votre câblage et votre code.
Ce projet est un moyen facile de démarrer, mais les idées qu’il contient peuvent être développées pour créer un éclairage vraiment efficace. Avec seulement quelques composants supplémentaires, vous pouvez créer votre propre alarme de lever de soleil. Si votre Arduino dispose d’un kit de démarrage, vous pouvez utiliser n’importe quel bouton ou capteur pour déclencher la LED lorsque vous entrez dans la pièce, par exemple :
Maintenant que nous avons introduit CMS 5050,nous allons continuer WS2812B ruban.
bonne idée
Ces bandes nécessitent moins de composants pour les exécuter, et il y a une certaine marge de manœuvre quant aux valeurs exactes des composants que vous pouvez utiliser. Les condensateurs de ce circuit garantissent que la LED 5v reçoit une alimentation stable. Cette résistance garantit que le signal de données reçu de l’Arduino est exempt de toute perturbation.
Tu auras besoin de:
- WS2811/12/12B Bandes LED 5v (les trois modèles ont des puces intégrées et fonctionnent à peu près de la même manière)
- 1 x Arduino Uno (ou carte compatible similaire)
- 1 220-440 ohms Résistance (toute valeur entre ces deux valeurs fera l’affaire)
- 1 100-1000 microfarads Condensateur (toute valeur entre ces deux valeurs fera l’affaire)
- Planche à pain et fils de connexion
- Alimentation 5V
Configurez le circuit comme indiqué :
Notez que le condensateur doit être orienté correctement. Vous pouvez savoir quel côté est connecté au rail de masse en recherchant le signe moins (-) sur le corps du condensateur.
Cette fois, nous utilisons une alimentation 5v pour alimenter l’Arduino. Cela rend le projet indépendant une fois que nous avons terminé, bien qu’il y ait quelques points importants à noter ici.
Tout d’abord, assurez-vous que votre carte dispose d’une alimentation 5 V avant de la connecter à l’alimentation. Presque toutes les cartes fonctionnent à 5 V via le port USB, mais certaines cartes ont parfois leurs broches d’entrée d’alimentation qui sautent les régulateurs et les transforment en toast.
De plus, il est recommandé de s’assurer que plusieurs alimentations séparées ne sont pas connectées à l’Arduino – chaque fois que vous utilisez une alimentation externe, débranchez le câble USB.
Une fois inséré, il devrait ressembler à ceci :
Maintenant que notre ruban LED est câblé, passons au code.
lumières de danse
Pour programmer notre carte en toute sécurité, déconnectez-vous plaque d’immatriculation câble d’alimentation. Vous le reconnecterez plus tard.
Connectez votre Arduino à l’ordinateur et ouvrez l’IDE Arduino.Vérifiez que vous avez sélectionné la bonne carte et le bon numéro de port Outils > Circuits imprimés et Outils > Ports menu.
nous utiliserons DEL rapide bibliothèque pour tester notre configuration.Vous pouvez ajouter des bibliothèques en cliquant sur Esquisse > Inclure les bibliothèques > Gérer les bibliothèques et recherchez FastLED. Cliquez sur Installer et la bibliothèque sera ajoutée à l’IDE.
en dessous de Fichier > Exemples > FastLED choisir DemoReel100 esquisser.Cette esquisse est bouclée et vous pouvez utiliser WS2812 Bande LED et très facile à installer.
Tout ce que vous devez changer est DATA_PIN variable pour qu’elle corresponde broche 13et NUM_DEL variable pour définir le nombre de LED dans la bande que vous utilisez. Dans ce cas, j’ai juste utilisé une petite rangée de 10 LED coupées dans une bande plus longue. Utilisez-en plus pour un plus grand spectacle de lumière !
C’est ça! Téléchargez le croquis sur votre carte, déconnectez le câble USB et allumez le 5v. Enfin, reconnectez le VIN de l’Arduino…