RGB-LED зым дарагы: 9 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:37

Мен сиздер менен RGB-LED зым дарагымды бөлүшкүм келет. Бир күнү кечинде бала кезимде зым дарактарын курганым эсиме түштү. Бүгүнкү күндө мен ардуиного окшош микроконтроллерлер менен чакан электрондук долбоорлорду курууну абдан жактырам, айрыкча светодиоддор менен. Ошентип, мен өзүмдү ойлондум, эмне үчүн экөөнү тең айкалыштырууга болбойт жана LED зым дарагынын идеясы пайда болду. Биринчиден, эгер кимдир бирөө буга чейин ушундай нерсе кылган болсо, бирок мен издеген нерсени таппадым. Мен негизинен бир түстү көрсөтүүчү LED зым дарактарын таба алдым. Мен ойлойм, бир түстүү LED бир аз кызыксыз, мен зым дарактын асан-үсөндүн бардык түстөрүндө пайда болушуна мүмкүнчүлүк берүү үчүн RGB-LED менен иштегим келди. Ошентип, мен бирин өзүм кура баштадым. Жыйынтыгын жогорудагы сүрөттөн көрө аласыз. Мен негиздеген зым дарагы үчүнчүсүм. Менин көрсөтмөм сизге жагат деп үмүттөнөм жана кээ бирлериңизди өзүңүз жасоого түрткү бере алам.

Жабдуулар

Долбоордун өзү үчүн сизге бир нече жабдыктар жана шаймандар керек:

• 10 RGB-LED (эгерде бирөө бузулган болсо, запастыктар), же кааласаңыз көбүрөөк
• жез зым 0, 14 мм² (же калыңыраак, бирок өрүү кыйынга тургандай өтө коюу эмес) 3 түстүү изоляциясы бар, түсү 5 мге жакын (LED диаметри x узундугу 40-50 см)
• күмүш зым 0, 6 мм, болжол менен 15 м (узундугунан 2-3 эсе ар бир түстө)
• микроконтроллер, менин учурда Wemos D1 mini, бирок негизинен баары гүл казанга ылайыктуу болгондо иштейт)
• Кубат булагы (Wemos D1 mini болгон учурда, каалаган микро-USB заряддагыч түзүлүш иштейт)
• 3 MOSFET же транзистор (мен n-channel Mosfets колдонгом, бирок сиз схеманы ыңгайлаштырсаңыз, p-каналды да колдоно аласыз)
• Ар кандай баалуулуктагы резисторлор
• Жылуулукту кыскартуучу түтүк же электр тасмасы
• Гүл идиш
• Ысык клей
• Stones
• Кичинекей жыгач таяктар (мисалы, жаңы жылдык ракеталардын таяктары)
• Жука жыгач тактай (мисалы, жыгач кутучалардын түбү кээде мөмө -жемиштер менен сатылат)

Милдеттүү эмес

• Pin Headers (эркек жана/же аял)
• Breadboard

Куралдар

• Кандооч
• Зым кескич
• Бургулоо
• Пинцет (милдеттүү эмес)
• Жардам колу (милдеттүү эмес)
• Айлантуу куралы (милдеттүү эмес)

Сизге керектүү нерселердин көбү жогорудагы сүрөттөрдүн биринде көрсөтүлгөн. Сиз аларды аппараттык дүкөндөрдөн, кол өнөрчүлүк дүкөндөрүнөн же Amazonдон ала аласыз. Кээ бир нерселер бекер келиши мүмкүн: Мен жакын жердеги талаадан алган таштар. Жыгач такта мен мөмө кутучаны кайра иштетмейинче таштанды болду.

1 -кадам: Даярдыктар

Биринчиден, бардык RGB-LED диоддорунун иштешин текшериңиз, анткени LEDди кийинчерээк алмаштыруу абдан кыжырды келтирет. Сыноо үчүн, диоддорду жөн гана 3.3төн 5 В чейин чыңалуудагы энергия булагына туташтырыңыз. V. Эгерде сизде жок болсо, анда микроконтроллер тактасындагы же батареядагы чыңалуу төөнөгүчтөрүн колдонсоңуз болот. Жалпы анод болгон учурда RGB-LED анодду (эң узун бут) туташтырат, 1-сүрөттү караңыз, чыңалууга (же "+") жана калган буттарынын бирин жерге ("-"). Светодиод азыр бир түстө күйүшү керек, 2ден 4кө чейинки сүрөттөрдү караңыз. Эгерде сизде жалпы катод RGB-LEDи болсо, анын тескерисинче. Муну бардык буттар үчүн жасаңыз. түстөр жана бардык LED. Белгилүү болгондой, туруктуу чыңалуу менен үч башка түстөр ар кандай жарыктыкта болот. Муну кийинчерээк карашыбыз керек.

Кийинки кадамда RGB-LEDдин жалпы анодунан башка бардык буттарын кесип саласыз, ошондо бир нече миллиметр калат. Мен ориентация катары бардык төрт бутта биринчи сүрөттө көрө алган кичинекей тешикти колдондум, 5 -сүрөттү караңыз.

Эми сиз зым дарагы үчүн кайсы түстүү жез зымдарды бириктирүүнү тандап алышыңыз керек. Бул колдонмону жазуу менен мен үч башка RGB-LED зым дарактарын кылдым. Гүл казандын түсүнө жараша ар кандай түстөрдү айкалыштырдым. Бул үчүн кара гүлдүү идиш менен күрөң, сары жана кара түстөрдү колдондум. Кандай түстөрдү колдонууну чечкенден кийин, жез зымдарды узундукка чейин кесе баштасаңыз болот, 7 -сүрөт. Менин учурда, мен аларды 50 см узундукта кыйып таштадым, дарак гүл казандан 30 см тегерегинде көтөрүлөт. Кабелдерди өрүүдө бир аз узундукту жоготосуз жана андан да маанилүүсү, электр туташуулары үчүн бир аз узундук керек. Эреже катары, кабелдер дарагыңыз үчүн каалаган бийиктиктен 15-20 см узун болушу керек. Гүл идиштин көлөмүнө жараша бул жерде ар кандай өлчөмдөрдү тандай аласыз.

Мен колдонгон өлчөмдөр жөнүндө түшүнүк берүү үчүн:

Биринчи дарактын бийиктиги 20 см, диаметри 10 см болгон гүл идиште болгон. Калгандары бийиктиги 12 см жана диаметри 13 см болгон гүл идиште 30 см бийик.

2 -кадам: Жез зымдарын ширетүү

Жез зымдарды RGB-LEDге ширетүү үчүн, адегенде ар бир зымдын учун 3-5 мм тегерегинде сыйрып, ага бир аз ширетүү керек. Эгерде сиз өрүмдү меникиндей колдонсоңуз, анда жалгыз өрүмдөр жабышып калбашы үчүн бири -бирине бурулганын текшериңиз. Светодиоддордун буттарынын ортосунда аз боштук болгондуктан, зымдар бири -бирине тийбеши керек. Түстөр ар дайым LEDде бирдей тартипте ширетилиши өтө маанилүү, антпесе LEDдерди микроконтроллерге туташтыруу өтө кыйын болуп калат.

Андан кийин зымдарды RGB-LEDге ширете аласыз. Бул үчүн, мен экинчи сүрөттө көрүнүп тургандай, жардам берүү колуна ramaing узун буту, жалпы анод же катод менен LED кысышты. Муну бардык LED үчүн кайталаңыз. Жез зымдарды кыймылдатуу менен тыгыз байланышыңыз бар экенине ишениңиз.

3 -кадам: Жез зымдарын өрүү

Сиз жез зымдарын Светодиодго кошкондон кийин, өрүү убактысы келди. Эгерде сиз өрүүнү билбесеңиз, youtubeта көптөгөн үйрөткүчтөр бар. Жөн эле "3 тал өрүлгөндү" издеңиз. Зымдарды өрүү үчүн мен дагы жардам колун колдонуп, LEDди кармап турдум. Менин учурда, жардам колу көбүнчө мени көздөй жылып, мен аны столго кыстым. Өрүү көп убакытты талап кылгандыктан, мен муну көбүнчө кээ бир телесериалдарды чийип жатканда жасадым. Сиз өрүлгөн эмес жездин 8-10 см тегерегинде калтырышыңыз керек. Бул үчүн, эң кыска зым боюнча 8 смге жакындаганда эле зымдарды түйүңүз. Бардык бөлүктөрдүн узундугу аздыр -көптүр бирдей болушу керек.

4 -кадам: Күмүш жипти ширетүү жана буроо

Эми сиз күмүш зымды LEDдин калган бутуна ширете аласыз. Ал үчүн биринчиден бир кесимди кесип салыш керек. Кесимдин узундугу жез зымдардын узундугунан 20 см эки эсе көп болушу керек. Эгерде сиз, албетте, смге көбүрөөк бурулуш жасасаңыз, анда смдин аз бурулушуна караганда зымдын узундугу керек. Менин учурда бул бир даанага 120 см дегенди билдирет. Канча керек экениңизди билүү үчүн, адегенде бир кесимди кесип, анын узундугун эстеңиз.

Андан кийин күмүш зымды жарымына бүктөп, ортосуна укурук түшүрөсүз, 1 -сүрөттү караңыз. Анан циклди LEDдин калган бутунун үстүнө, жалпы анодго (же катодго) жылдырыңыз. Муну жеңилдетүү үчүн бутуңузду бир аз өйдө ийип коюңуз, 2 -сүрөттү караңыз. Андан кийин сөөгүн ичине салып илмекке сүйкөп коюңуз. Күмүш зым менен буттун ортосунда жакшы байланыш бар экенин текшериңиз. Андан кийин, сиз бутуңуздун чыгып турган бөлүгүн кесип, балким, кесүү менен келген курч четтерин тизе аласыз.

Күмүш зымды өз ордуна ширеткенден кийин, аны өрүлгөн жез зымдардын айланасындагы мурунку кадамдагы түйүнгө чейин бурап баштасаңыз болот. Күмүш зым 5 -сүрөттө көрүнүп тургандай жез зымдардан кем болбошу керек. Күмүш зымдын түйүндүн артына жабышкан бөлүгү кийин зым дарагынын тамыры болуп калат. Кээ бир күмүш зымдардын кыска болгону маанилүү эмес, бирок көпчүлүгү жез зымдарга окшош болушу керек. Жыйынтыгыңызга жараша сиз азыр биринчи зымдын узундугунан кийинки кийинки күмүш зымдардын узундугун өзгөртө аласыз же аны ошол бойдон калтыра аласыз. Эми муну бардык калган LED үчүн кайталаңыз. Акыры сизде бул "бутактардын" бир тутамы бар.

5 -кадам: Зым дарагын чогултуу

Зым дарагын чогултуу үчүн, адегенде бардык бутактарды бириктирип, өрүлгөн бөлүктүн аягындагы түйүндөр биринчи сүрөттө көрүнүп тургандай, бири -бирине жакын жайгашат. Убактылуу аларды бириктирип, болжол менен сиздин даракты өзүңүз каалагандай кылып жасаңыз. Дарактын дизайнын жасоо үчүн мен ар кандай стилдеги бутактарды жасадым. Кээ бирөөлөрүн ошол бойдон калтырдым, кээ бирлерин бутактардын айрыларын көрсөтүү үчүн жупташтырдым. Мен каалаган бутактарды экиге бөлүп алууну каалаган жериме кайчы менен белгилеп койдум. Анан мен зым даракты кайра демонтаждадым жана эки -экиден коюу үчүн бутактарынын тегерегине күмүш зым салдым. Күмүш зымдын узундугу мурдагыдай эле, болжол менен 120 см болгон. Акыркы кадам - бардык бутактарды, жупташкан жана бойдокторду бириктирип, дагы бир жолу күмүш жипти экиге бөлүп турган жерден баштап айлантуу. Бул акыркы күмүш зым эң узун болушу керек, анткени магистраль азыр чоң диаметри жок. Мен 140 см бардым.

6 -кадам: Зымдарды сорттоо жана электр байланыштарын ширетүү

Эми сиз дарактын дүмүрүн бүтүрүп, зымдарды иреттөө убактысы келди. Күмүш зымдардан баштаңыз, анткени алар эң аз кыймылдуу. Адегенде 3төн 4кө чейинки эң кыска күмүш зымдарды магистралдан түшүрүп, бирге бурап коюңуз. Башка зымдар сыртка бүгүлүшү керек жана кийинчерээк тамыр болуп калат. Түптөн чыгып калган ийилген зымдарды дарактын дүмүрүнөн кеминде 2-3 смге чейин бирдей узундукта кыскартыңыз. Андан кийин дарактын түбүнөн чыгып турган күмүш зымдарга ширетиле турган кыска (мисалы, 10 см) зымды алыңыз. Күмүш зымдар кийин оң чыңалууга туташат. (Адатта электроникада кызыл зым оң чыңалууга (же Винге) жана кара терске (же GND) туура келет. Бирок RGB светодиоддору менен кызыл зымды кызыл LED үчүн камдайм, андыктан бул учурда апельсин зымын колдоном кызылга "эң жакын".) Зымдын бир жагын 1-2 см сыйрып, түбүндөгү күмүш зымдардын айланасында 4-сүрөттө көрүнүп тургандай кылып бурап, аларды ордуна коюңуз.

Андан кийин, ар кандай зым түстөрүн иреттеп баштаңыз. Эң кыскага ылайык онду узартыңыз жана бардыгын 1-2 см чейин сыйрып алыңыз да, тилинген учту бирге бураңыз. Эми бош жез зым бөлүктөрүнө күмүш зымдарга оң чыңалуу колдонуу менен диоддорду кайра сынап көрүңүз. Түсүңүздүн кайсынысы кызыл, жашыл же көк жарыкка туура келерин унутпаңыз. Эми жашыл диоддорду көзөмөлдөгөн зымдарга жашыл зымды жана башка пункттарды, жогоруда абзацта көрсөтүлгөн күмүш зымдарга окшош кылып солет. Акыркы кадамда жылытуучу түтүктөрдү же электр лентасын жылаңач жез зымдардын үстүнө тийгизип, ошондуктан бири -бирин кыскартпоо үчүн жылуулаңыз.

Кийинчерээк RGB-LED зым дарагын көзөмөлдөө үчүн мен стандарттык баскычты которгучту колдондум. Мен баскычтын өчүргүчүнүн кереги жок бутун кесип, калган жерлерине зымдарга коштум. Туураларын колдонууну унутпаңыз, анткени которгучтун ылдый жагындагы "пластикалык таякча" менен 2 бут "туташат".

7 -кадам: Дарак отургузуу

Сүрөттөрдөн көрүнүп тургандай, дарак гүл казандын ичине жыгач тактайга отургузулган жана таштар менен курчалган.

Жыгач тактай жасоо үчүн мен адегенде гүл идиштин ички диаметри менен өлчөдүм. Анан картон кагазга тегерек чийип, аны кесип салам. Анан мен текшердим, эгер картон тегерек гүл казандын керектүү тереңдигине туура келсе, эгер андай болбосо, аны бир аз кичирээк кылып кескиле. Мен канааттанган соң картон формасын жыгач тактага которуп, кесип алдым. Жыгач такта үчүн мен жергиликтүү супермаркеттин жыгач кызгылт сары кутусунун түбүн колдондум. Жыгач тактайдын ортосуна диаметри 10 мм болгон тешик керек. Жыгач тактаны каалаган бийиктикте кармаш үчүн, мен тегерегимде жаткан жыгач сыныктарынан 3 кичине таякты көрдүм. Менин учурда, алардын узундугу 7 см болгон.

Кийинчерээк мен электр кабелин өткөрүш үчүн гүл казандын түбүндө тешик жасадым жана кабелимдин тереңдигине, айланма мультитулга ээ болгон кабелдин каналын тегиз кылып койдум, бул болсо гүл казаны жерге тегиз отурушуна шарт түзөт. Андан кийин мен мурда көргөн таякчалардын эки учуна ысык клей салып, гүл казанга салып, жыгач тактайга отуруу үчүн штатив түздүм.

Эми даракты гүл казанга салса болот, мен дарактын дүмүрүнүн тегерегиндеги таштарды иретке келтире баштадым. Жыгач тактайды дарактар менен толук жабуу маанилүү эмес, анткени сиз жарым метр алыстыкта болсоңуз да, чынында гүл казандын тереңдигин көрө албайсыз. Жарык диоддорун башкаруу үчүн баскычты которгонго кичине такты ачык калтырганыңызды текшериңиз. Көрүнүштөргө канааттанганымда таштарды ысык клей менен ордуна жабыштырдым. Андан кийин, мен баскычты которгучка туташтырылган кабелдерди өткөрүш үчүн, жанаша жайгашкан эки кичинекей тешикти бургулап, баскычты алмаштыргычты жабыштырдым.

Акыркы кадам - тамырларды долбоорлоо. Бул үчүн мен 11 же 11 -сүрөттө көрүнүп тургандай ар кандай аралыкта бөлүнгөн күмүш зымдардын 2 же андан көбүн бурап койдум. Андан кийин 12 -сүрөттөгүдөй жыгач тактайдын тегерегин бүгөм. Андан кийин күмүш зым менен тегерек түздүм. Мен аларды кийгизип, тамырын шакектин тегерегине бүктөгөм, бул 13 -сүрөттө көрүнүп тургандай жана аларды биринин артынан экинчисинен бекемдейм. Акыркы кадам - күмүш зымдын учтарын кесүү.

8 -кадам: Электр схемасы жана микроконтроллер

Акыркы этапта мен электр схемасын бириктирдим. Микроконтроллер RGB-LEDлерди башкарат. Микроконтроллердин GPIOдору 3,3 В гана камсыз кылышат, бул кээ бир светодиоддордун жаркырашына жетишсиз, мен микроконтроллерди MOSFETтерге туташтырдым, алар диоддорду микроконтроллердин кирүү чыңалуусу менен 5 В. Транзисторду колдонсоңуз болот, бирок менде MOSFETS бар болчу, анткени мен аларды башка проектилерде колдончумун.) Бирок кээ бир светодиоддор 5 В туруштук бере албайт жана ар кандай түстөр бир эле чыңалууга колдонулганда ар кандай жарыкта жаркырайт 5 V. Бул жерде резисторлор келет. Резисторлордун баалуулуктары маалымат барагына ылайык RGB-LEDдин ар бир түсү үчүн эсептелиши керек жана өндүрүүчүдөн өндүрүүчүгө чейин айырмаланышы мүмкүн. Же сиз жөн эле схемада берилген баалуулуктарды колдонуп, баалуулуктар сиз үчүн иштеп жаткандыгын текшере аласыз. Болбосо, бардык түстөр бирдей жаркыраганга чейин, резистордун маанилерин көтөрүү жана төмөндөтүү менен бир аз ой жүгүртө аласыз. Кнопканын иштеши үчүн тартылуу каршылыгы болушу керек же баскыч түбөлүккө басылганда аныкталышы мүмкүн. Бул учурда Wemos D1 мини коддун ичинде иштетиле турган ички тартма каршылыктарга ээ. Эгерде колдонулган микроконтроллер муну колдобосо, анда тышкы тартуучу резистор керек.

Резистордун маанилерин тандагандан кийин, мен бардык электроникалык бөлүктөрдү нан үстөлүнө бириктирдим. Дарактан келе жаткан зымдарды туташтыруу үчүн, мен тактада эркек төөнөгүчтөрдү жана зымдарда ургаачы түйүндөрдү колдондум, бирок сиз аларды тактага такай ширетип койсоңуз болот. Баарын бириктирип, гүл казанга салуудан мурун, программаны микроконтроллерге чагылдыруу керек. Мен коддун файлын тиркеп койдум. Мен коддо жетишерлик комментарий бердим деп үмүттөнөм, ошондуктан ар ким эмне болуп жатканын түшүнө алат. Учурда код абдан жөнөкөй жана мен келечекте ага өзгөчөлүктөрдү кошуп коюшум мүмкүн. Эгер мен андай кылсам, мен бул жерге жаңыртууну жазам жана кодду githubга жылдырам. Сиз даракты туташтырганда, ал кызыл жашыл, көк жана ак түстө жаркырайт, андан кийин түстүү түстөр спектри аркылуу айланат. Сиз баскычтарды басуу менен колормоддорду өзгөртө аласыз.

Азырынча коддо 3 режим бар:

• 0: Өчүк
• 1: Радуга режими: Түс спектри аркылуу велосипед тебүү
• 2: Fixed түс режими

Сиз баскычты жарым секунддан ашык кармоо менен түстүү коддордун ортосунда которула аласыз. Эгер ийгиликтүү болсо, дарак жогоруда көрсөтүлгөн режимдин алдында канча жолу ак түстө жаркырайт. Түстүү түс режиминде кыска баскычты басуу (жарым секунддан аз) коддо аныкталган 7 түрдүү түстү айланат. Эгерде баскычты басуу кабыл алынбаса (кыска баскычты басуу белгиленген түстүү режимде гана иштейт), дарак биринчи жолу туташтырылгандагыдай жаркырайт. Кодду өзүңүз каалагандай өзгөртө аласыз.

9 -кадам: ырахат алыңыз

Калган нерсе-жаңыдан жасалган RGB-LED зым дарагыңыздын таттуу жерин таап, андан ырахат алуу. Жалпысынан бул дарактын жасалышы мага 8-10 саатка созулуп, бир нече күнгө жайылды. Телевизор көрүп жүргөндө, бутактардын тегерегиндеги күмүш зымды өрүү жана буроо сыяктуу көп убакытты талап кылган нерселер.

Эмне үчүн дарактын кызыл жаркыраган сүрөттөрү жок деп ойлонушуңуз мүмкүн. Бул жөн гана мен бул көрсөтмөнү жазып жатканда, мен контроллерди чогултуу керек болгон электрониканын партиясын күтүп жатам. Ушундан улам мен сүрөттөр үчүн биринчи RGB-LED дарагынын контроллерин колдондум. Бирок мен RGB-LED дарагындагы светодиоддор кызыл түстөгү резистордун төмөнкү маанилерине негизделген, ошондуктан кызыл жарык абдан күңүрт.