RGB LED була -оптикалык дарак (aka Project Sparkle): 6 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:41

Бөлмөнү бир аз кызыксыз деп эсептейсиңби? Ага бир аз жылтырак кошкуңуз келеби? Бул жерде кантип RGB LEDди алып, була -оптикалык зымды кошуп, аны ЖАРКЫТТЫ кылууну окуңуз!

Проект Sparkleдин негизги максаты-супер жаркыраган LEDди жана кээ бир жаркыраган була-оптикалык кабелди алып, жакшы жарык эффектин түзүү үчүн аны arduino менен байланыштыруу. Бул була-оптикалык жылдыздардын плиткаларын/шыптарын тууроо, бирок менин шыпыма бургулай албагандыктан тигинен орнотулган жана оптикалык зымдарды жарыктандыруу үчүн алдын ала даярдалган жарыктандыргычты колдонбойт. Демек, бул кымбат светофорлорго инвестиция салбастан, оптикалык оптикалык эффекттерди алуунун жолу. Аны LED аркылуу ардуиного туташтыруу ар кандай ыңгайлаштыруу жана түс тактоо үчүн кошот! Материалдар: 10W LED - $ 5 - eBay. ** Эскертүү, бул абдан жарык. Муну күйгүзгөндө түз караба. Аны сыноо үчүн кутунун астына же башка ылайыктуу жабууга жабыштырыңыз ** Була -оптикалык жаркыраган зым - ~ 25-30 доллар - Мен аны TriNorthLightingден онлайн сатып алдым. Була -оптикалык кабель көбүнчө жөө тарабынан кабелдин ичиндеги ар кандай жип менен сатылат. Кабелдин аз жиптери жалпысынан ар бир зымдын калыңдыгын билдирет, бул жалпысынан жарык чекиттин жарыгын билдирет. Кабелдин номерине туурасына ылайыктуу диаграмма үчүн бул баракты текшериңиз. 12V, 2Amp электр менен камсыздоо - ~ 10 $ - Менде бирөө жатты. Жашыруун материалдар: Бул бөлүктөрдүн көбү адамдар айланасында боло турган нерселер жана башка долбоорлор үчүн кайра колдонулушу мүмкүн Arduino - $ 25-30 - Мен Arduino Uno R3 Breadboard - ~ колдондум $ 5 Паяльник - Бардык жерде 10 доллардан жогору болгон Райондук компоненттердин ар биринин баасы бир нече центке барабар, эң татаал маселе, балким, аларды азыркы учурда Wire, зым тазалагычтар, кескичтер жана башкалар. Туле - 5 доллар дүкөн. Бул дубалга була -оптикалык жиптерди токуу үчүн колдонулган материал

1 -кадам: Райондук компоненттерге сереп

Негизги зымдан (жана Светодиоддон) башка биздин схемада эки негизги компонент бар: транзисторлор жана каршылыктар. Максаты - бул LED диапазонуна зым менен ардуинону ошол эле нан тактасына тиркөө, ошондо arduino маанини чыгарат жана LED белгилүү жарыктыкта күйөт (arduino чыгарган мааниге туура келет). Маселе, arduino 5V менен гана камсыз кыла алат, бирок биздин LEDга 12В керек (эскертүү: бул сиз колдонгон LEDдин кубатына жараша өзгөрүшү мүмкүн). Бул жерде электр менен камсыздоо келет. "Биз качан ардуино, LED жана электр энергиясын кантип бириктиребиз ?!" деп сурасаңыз болот. Жооп - бул сыйкыр. TRANSISTORS сыйкыры! Жөнөкөй сөз менен айтканда, транзистор - бул күчөткүч же алмаштыргыч. Бул учурда биз аны которуштуруучу катары колдонобуз. Ал бир казыкка arduino, дагы бир түйүн электр булагына, үчүнчүсү LEDге туташат. Ардуино белгилүү бир босогого ток жибергенде, транзистор "күйөт" жана электр менен камсыздоо чыңалуусунан өтүп, LEDди жарык кылат. Ардуинодон ток жетишсиз болгондо, транзистор электр менен камсыздоону өткөрбөйт жана LED өчөт. Транзистордун которулуу түрү коммутатор же туташуу транзистору деп аталат. Ар кандай түрлөрү бар, алар ар кандай касиеттерге ээ, анын түйүндөрүндө керектелүүчү чыңалуу, киреше ж. 10W LEDде төрт казык бар, бир жагында жер жана башка жагында ар бир түс үчүн төөнөгүч. Эгерде биз ар бир түстү өзүнчө башкара алгыбыз келсе (RGB түстөрдүн каалаган комбинациясын көрсөтүү үчүн), ар бир түстүн өзүнүн транзистору болушу керек, андыктан бизге жалпы үч транзистор керек. Колдонулган транзисторлор жөнүндө кененирээк маалымат кийинки кадамда болот. Бул күчтүн баары эле жакшы нерсе эмес! Биз LEDди өчүргүбүз келбейт, андыктан ага резисторлорду кошуу керек. Светодиоддогу төрт төөнөгүчтүн, жерге төөнөгүчкө каршылыктын кереги жок, анткени ал жерге түшөт. Бирок үч түстүү казыкка жок дегенде бир резистор керек болот жана ар кандай түстөр ар кандай чыңалууга ээ болгондуктан, алар бирдей каршылыкка жатпайт. "Бул баалуулуктарды кантип түшүнөбүз ?!" деп сурасаңыз болот. Ооба, жооп MAGIC. МАТЕМАТИКАНЫН сыйкыры! (Окугула, мен буга татыктуумун …)

2 -кадам: Райондук компоненттерди эсептөө

Транзисторлор түрү Мурунку кадамда айтылгандай, бул жерде колдонулган транзисторлор ар кандай которуштуруучу. Транзистордун конкреттүү түрү схемага эмне талап кылынат, ошого жараша болот, бирок бул схемада 2N2219 транзистору ылайыктуу. Эскертүү, сиз 2N2219дан башка транзисторду колдоно аласыз, эгерде ал сиз иштеп жаткан схемага туура келген болсо. (Көбүрөөк таралган 2N2222 транзистору дагы ылайыктуу болушу керек) Транзистордун түрүнө жараша транзистордогу үч казык "эмитент, база, коллектор" же "дарбаза, булак, дренаж" болот. 2N2219 түрү мурдагы. Транзистордук корпустун көптөгөн түрлөрү бар, андыктан эмитентке, базага жана коллекторго кайсы пин туура келерин аныктоо үчүн, спецификалык баракчаңызга кайрылууга убакыт келет! Транзисторго дагы эки резистор керек. Бирөө транзистордун базасын arduino менен туташтырат - бул ар кандай мааниге ээ болушу мүмкүн, жалпысынан 1 кΩ. Бул ардуинонун ар кандай жасалма агымы транзистордун иштебей калышына жана кокусунан жарыкты күйгүзбөшү үчүн колдонулат. Экинчи резистор базаны жерге туташтырат жана жалпысынан 10kΩ Резисторлордун түрлөрү сыяктуу чоң мааниге ээ. Светодиоддогу ар бир түс башка керектүү чыңалууга ээ. Конкреттүү баалуулуктар сиздин LEDыңызга жараша болот, бирок стандарттуу 10 Вт үчүн бул туура диапазондо болушу мүмкүн: Кызыл - 6-8 В Жашыл - 9-12 В Көк - 9-11 В Жарык диод үчүн талап кылынат: 3 milliAmps (мА) Электр энергиясы менен камсыздоо чыңалуусу: 12 В Ошентип, кырдаал мындай: биз 12 В кубаттуулуктагы LED ди күйгүзүү үчүн колдонобуз жана ар бир түс андан аз чыңалуу алышы керек. Биз чыңалууну азайтуу үчүн резисторлорду колдонушубуз керек. Каршылыктын маанисин аныктоо үчүн Ом мыйзамына кайрылууга убакыт келди. Мисалы, кызыл түс үчүн: Чыңалуу = Ток * Каршылык…. Каршылыкка кайра жазуу = Чыңалуу (түшүү) / Учурдагы Каршылык = 4 V / 0.3 A = 13.3Ω (4 V мааниси 12Vдан (электр менен камсыздоо) - максимум кызыл диапазон (8 V)) Биз азырынча бүтө элекпиз. Сиздин каршылыгыңыздын түрүнө (б.а. анын өлчөмүнө) жараша, ал аркылуу белгилүү бир көлөмдөгү энергияны таркатууга болот. Эгерде биз жетиштүү кубатты тарата албаган резисторлорду колдонсок, аларды өрттөп жиберебиз. Резистор аркылуу кубаттуулукту эсептөө формуласы Ом мыйзамынан келип чыккан: бул Power = Voltage * Current. Power = 4V * 0.3 A = 1.2 W Бул биздин LED коопсуз экенине ынануу үчүн бизге 13.3Ω, 1.2 W (жок дегенде) резистор керек дегенди билдирет. Маселе, көбүнчө резисторлор 1/4 Вт же андан аз келет. Эмне кылыш керек ?! Параллелдүү резисторлорду түзүү сыйкырын колдонуу менен биз маселени чече алабыз. Төрт (1/4 Вт) резисторлорду параллелдүү түрдө бириктирүү менен, жалпы кубаттуулуктун таралышы 1 Втка чейин кошулат (Идеалында, биз параллель түрдө беш каршылыкты кошобуз, бирок 1.2W максималдуу күйгүзүлгөндө гана көрүнөт. биз азыраак колдонобуз). Резисторлорду параллель кошуу алардын каршылыгынын пропорционалдуу төмөндөшүнө алып келет (эгерде биз параллель түрдө 13.3 Ω каршылыгын бириктирсек, жалпы каршылык ~ 3 Ω болот) Туура каршылыкка жана кубаттын таралышына жетүү үчүн биз 68 Ω 1/4W төрт резисторлорду бириктире алабыз. параллель Биз бул санды 13.3Ω төрткө көбөйтүү менен алабыз, бул ~ 53Ω жана андан кийин резистор үчүн эң жогорку стандарттык маанини алуу. Жалпысынан: кызыл түстү иштетүү үчүн биз бир 13.3Ω 1W каршылыгын же параллелдүү түрдө 68Ω 1/4W төрт каршылыгын колдонушубуз керек. Башка түстөр үчүн зарыл болгон каршылыкты эсептөө үчүн ошол эле процессти колдонуңуз. Керектүү схема компоненттеринин кыскача мазмуну: 3 x 2N2219 транзисторлор 3 x 1kΩ каршылыктар 3 x 10 кОм резисторлор Кызыл: 4 x 68Ω 1/4 W каршылыгы Көк: 4 x 27Ω 1/ 4W каршылыгы Жашыл: 4 x 27 Ω 1/4W каршылыгы

3 -кадам: Райондук схема / Районду куруу

Математикадан өтүп, керектүү бөлүктөрдү чогултуп, аларды чогултуу убактысы келди!

Биринчиден, электр менен камсыздооңузду алып, аягында кандай гана байланыш болбосун, электр менен жер зымдарын бөлүп алыңыз. Жерге коюлган зымды нан тактасынын бирине кошуңуз. Электр зымын керектүү резисторлорду светодиодго LEDге кошуңуз. Андан кийин схеманы схемада көрсөтүлгөндөй куруңуз. Көңүл бургула, чынжырдагы бардык негиздер (arduino жерге, транзистордук аянтчалар, электр менен камсыздоо аянтчалары) кандайдыр бир жол менен бири -бирине туташтырылышы керек.

4 -кадам: Arduino коду

Аз калды! Биздин схеманы arduino менен туташтырууга убакыт келди.

Бул жердеги код RGB LEDин түстүү цикл аркылуу иштетет (б.а. асан -үсөндүн баарын текшерет). Эгерде сиз arduino менен тааныш болсоңуз, анда бул өтө татаал эмес. Бул кодду мен башында жазган эмесмин, бирок чынын айтсам аны кайдан жүктөп алганым эсимде жок; бул ачык булак болчу. Эгерде мен эстеп калсам же ким булакты билсе, мен аны кубаныч менен айтам. Эскиз төмөндө чапталган. Жөн гана эскиздеги пин баалуулуктары LEDга туташуу үчүн колдонулган arduino төөнөгүчтөрүнө туура келерин текшериңиз. Бардык коддор жеке түстү (0дон 255ке чейин) LED түстүү казыктардын ар бирине жөнөтөт. Эгерде сиз белгилүү бир түстүн келишин кааласаңыз, RGB түс диаграммасын карап көрүңүз // RGB LEDин түстүү дөңгөлөктүн циклинен өткөрөт int жарыктыгы = 0; // LED канчалык жарык. Максималдуу мааниси 255 инт рад = 0; #define RED 10 #define BLUE 11 #define GREEN 9 void setup () {// казыктарды чыгаруу деп жарыялагыла: pinMode (RED, OUTPUT); pinMode (ЖАШЫЛ, ЧЫГУУ); pinMode (КӨК, ЧЫГУУ); } // 0дон 127ге чейин боштук DisplayColor (uint16_t WheelPos) {байт r, g, b; switch (WheelPos / 128) {case 0: r = 127 - WheelPos % 128; // Кызыл түшүп g = WheelPos % 128; // Жашылдандыруу b = 0; // көк өчүрүү; 1 -жагдай: g = 127 - WheelPos % 128; // жашыл төмөн b = WheelPos % 128; // көк жогору r = 0; // кызыл өчүрүү; 2 -жагдай: b = 127 - WheelPos % 128; // көк түшүп r = WheelPos % 128; // кызыл өйдө g = 0; // жашыл өчүрүү; } analogWrite (RED, r*2); analogWrite (ЖАШЫЛ, g*2); analogWrite (КӨК, b*2); } void loop () {displayColor (rad); кечиктирүү (40); рад = (рад+1) % 384; }

5 -кадам: Була -оптикалык зымдарды кошуу

Бул кадамды аягына чыгарбасаңыз дагы, эң сонун жери, бизде сонун, жаркыраган, толугу менен настройкаланган RGB LED бар. Мен аны оптикалык оптика менен айкалыштырууну чечтим, бирок чынында сиз каалаган нерсеңизди кыла аласыз! Таттуу прожектор кыласызбы? Диско тобун күйгүзөсүзбү? Көптөгөн мүмкүнчүлүктөр!

Мен башында беш тал 50 фибрадан, 10 фут 12 тал жипчеден жана 5 фут 25 тал жипчеден сатып алдым. Мен узундугун эки эсе кыскарттым, ошондо зымдардын өзү кыска болгонуна карабай, дагы тактар пайда болот. Мен дарак жасоону тандап алдым, анткени аларды дубалга орното албадым. Тул дубалга резина цемент аркылуу чапталган (тюль кыйла жеңил, ошондуктан лента жетиштүү болушу мүмкүн). Булалар тюль аркылуу жип менен даракка окшош. Бош/кургатылган сода колдонуп, LED түбүнө жайгаштырылган, жана жипчелер, анын үстүнө кошулат. Бул жердеги эң чоң маселе - бул сода куюлган идиштин үстүнөн эле эмес, жипчелер аркылуу жарык өтүшүнө аракет кылуу. Булаларды фольгага бекем ороо жардам берет, бирок мен сиз ойлогондой орнотууну сынап көрүүнү сунуштайм. Булардын бардыгын бириктирип койгула, биздин дарак бар!

6 -кадам: Кеченин убактысы

Жарыкты өчүрүү, ардуинону иштетүү жана жаңы була -оптикалык орнотуубуздун жарыгынан башка эч нерсе калган жок!

Мен ошондой эле орнотуунун видеосун коштум. Бул адамга жакшыраак көрүнөт, бирок анын түстүү дөңгөлөктө акырын жылганын көрө аласыз.