Ovládanie reťazca LED: 11 krokov

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2025-01-23 15:05

Tento tutoriál sa zaoberá tým, ako začať s LED svetelnými reťazcami. Pôvodne som začal tým, že som hľadal spôsob, ako nahradiť štandardnú žiarovku na vianočnom stromčeku.

Začínanie pre mňa vyžadovalo veľa stránok a videí. Našťastie vám tento sprievodca pomôže rýchlejšie prejsť k zaujímavým častiam.

Akonáhle začnete s ovládačom a jediným svetelným reťazcom, existuje mnoho smerov, ktorými sa môžete vydať. Po zostavení ovládača vám táto príručka pomôže prejsť na:

• Programovanie pomocou editora Arduino
• Pridanie nových efektov a viac svetiel
• Ovládanie reťazca LED z mobilného zariadenia alebo domácej automatizácie
• Integrácia do väčšej svetelnej šou

Krok 1: Zhromaždite materiály

Potrebné diely:

Sada LED osvetlenia (odkaz) Táto sada obsahuje reťazec LED WS2811 (verzia 5 V), napájanie 3 A a vopred vyrobený ovládač. Tu je toho dosť, aby ste sa mohli ubezpečiť, že všetko funguje, než budete postupovať podľa tohto sprievodcu. Verzia 5V bola zvolená, pretože toto napätie môže napájať aj Arduino

Mini ovládač Wemos D1 (odkaz) Bol zvolený pre malé rozmery, wifi pripojenie a jednoduché zapojenie. Tiež som už mal jeden, s ktorým som experimentoval

Napájací konektor (odkaz) Potrebný na pripojenie napájania priamo k svetelnému reťazcu. Mnoho v balení, ale potrebujete 1 zástrčku

Hmatový spínač (odkaz) Veľkosť: 6 x 6 x 5 mm, 4 piny. Veľa v balení, ale stačí vám jeden

Prídavné svetlá (odkaz) Podľa potreby. Uistite sa, že kupujete verziu 5V. Ak chcete napájať viacero reťazcov, prečítajte si nižšie uvedené pokyny

Krok 2: Zostavenie ovládača

Na začiatok potrebujete 3-vodičový pigtail, ktorý je súčasťou svetelného reťazca LED. Správne vodiče nájdete, keď sa pozriete na to, ako sa konektor pripája k výpletu. Vodič s čiarkami je záporný, v strede je dátový riadok a zvyšný vonkajší vodič je kladný.

Na zapojenie ovládača D1 vykonajte nasledujúce spájkovacie spojenia:

• Spájkovacia kladná (pravdepodobne červená) na kolík 5V
• Spájkovacia negatíva (pravdepodobne biela) na kolík GND
• Údaje spájky (pravdepodobne zelené) na D2.
• Na drôty a dosku použite horúce lepidlo (aby bolo odolnejšie)

Ak chcete pripojiť prepínač, spájkujte:

• Jedna strana na kolíku 3,3V
• Jedna strana k kolíku D7
• Spájkujte D7 priamo na D8 (napr. Premostite kolíky)
• Odrežte zostávajúce nepoužité špendlíky

Prepínač je zapojený do 3,3 V a D7, pretože sa dobre hodí priamo na dosku. D7 však pláva na D1 mini, a tak nemôže sám detegovať zmeny stavu. Aby to fungovalo, spájkujte D7 až D8 tak, aby bol D7 pri otvorení vytiahnutý vysoko. Kód v priloženom náčrte Arduino ukazuje, ako používať prepínač.

Krok 3: Zostavenie svetelného reťazca

V tomto kroku zapojíme napájanie priamo do reťazca iným spôsobom. To bude súčasne napájať reťazec aj ovládač D1. Ďalšou výhodou tohto prístupu je, že D1 zostáva pri odpojení od USB napájaný.

Pripojte napájací konektor k voľným vodičom na konci s kolíkovou zásuvkou. Sledujte pozitívne aj negatívne (nájdete ich v 2. kroku).

Krok 4: Programovanie ovládača

Pri príprave prostredia Arduino postupujte podľa týchto pokynov:

• https://www.instructables.com/id/Programming-the-WeMos-Using-Arduino-SoftwareIDE/
• Podľa tejto príručky nainštalujte knižnicu FastLED

Ak chcete začať, použite priložený program INO.

Tento kód robí nasledujúce:

• Na animáciu reťazca LED používa knižnicu FastLED
• Predvádza rôzne svetelné efekty
• Na zmenu efektov slúži stlačenie tlačidla
• Udržiava jas na 50%, čo je dostatočne jasné a znižuje súčasný odber.
• Nastavuje teplotu farby pre typ reťazca, ktorý používame.
• Obmedzuje diódy LED na 50, čo by sa malo zmeniť pri pridávaní ďalších reťazcov

Všimnite si toho, že biela farba je generovaná zapnutím červenej, zelenej a modrej farby v rovnakých množstvách na reťazci. Vďaka tomu vyzerá biela inak ako biele struny LED predávané pre vianočné stromčeky. Môžeme to využiť na nastavenie štandardnej farby na niečo prirodzenejšie a pripomínajúce žiarovky. Zistil som, že „CRGB:: Khaki“dodáva prirodzenejšiu farbu.

• Knižnica animácií FastLED
• Jednoduchý príklad na

Krok 5: Dajte to všetko dohromady

Ak chcete začať používať nový ovládač, postupujte takto:

• Otvorte skicu Arduina
• Použite IDE na načítanie do Wemos D1 mini

Na potvrdenie, že funguje:

• Skontrolujte, či LED na doske D1 svieti
• Pozrite sa, ako sa reťazec rozsvieti nabielo

Medzi efektmi sa môžete prepínať kliknutím na tlačidlo spájkované k D1 mini.

Krok 6: Ďalšie svetelné efekty

Je to skvelá sada príkladov použitia knižnice FastLED.

https://www.tweaking4all.com/hardware/arduino/adruino-led-strip-effects/

Prispôsobte tieto efekty skicám Arduino.

Sparkle je zábavný efekt. V takom prípade zmeňte kód tak, aby vybraná LED dióda svietila skôr na čierno ako na jasne bielo.

// upraviť: //#define MAX_SEQUENCE 4 // // pridať tieto riadky do príkazu switch: // case 4: // SnowSparkle2 (CRGB:: Khaki, CRGB:: Black, 20, random (100, 1000)); // prestávka; // pridajte tieto riadky na koniec súboru: void SnowSparkle2 (int val, int val2, int SparkleDelay, int SpeedDelay) {setAll2 (val); int Pixel = náhodný (NUM_LEDS); LED [Pixel] = val2; FastLED.show (); FastLED.delay (SparkleDelay); leds [Pixel] = val; FastLED.show (); FastLED.delay (SpeedDelay); }

Krok 7: Rozšírenie svetelného reťazca

Reťazce je možné predĺžiť pomocou priložených zástrčiek. Napätie však vypadne asi po 2 strunách. Toto je možné napraviť spustením 5V drôtov paralelne so svetelným reťazcom LED. Na tento účel môžete použiť uvoľnené vodiče-dávajte pozor na pozitívnu/negatívnu polaritu.

Príklad zapojenia reťazcov na tejto stránke:

https://www.billporter.info/2017/01/07/the-engineers-guide-to-diy-computer-controlled-holiday-lights/

Dobré vysvetlenie zapojenia a poklesu napätia pri:

https://www.instructables.com/id/Arduino-Controlled-Positional-RGB-LED-Christmas-Tr/

Tento návod obsahuje aj dobrý tip na zabalenie diód LED do elektrickej pásky. Scotch Super 88 (3/4”šírka) funguje dobre.

Navyše, MAX_LED v náčrte Arduino musí byť zmenený, keď pridáte ďalšie LED diódy.

Krok 8: Diaľkové ovládanie

Na diaľkové ovládanie struny použite Blynk. Odkaz na:

https://www.blynk.cc/getting-started/

Pridajte požadovaný Blynk kód do náčrtu Arduino. Aplikáciu Blynk môžete nakonfigurovať na:

• Zmeniť efekty
• Na zmenu farby použite zebru RGB
• Ovládajte jas

V priloženom náčrte Arduino nájdete zmeny, ktoré majú zahŕňať Blynka. Kroky:

1. Pridajte knižnice Blynk do Arduina
2. Zaregistrujte si účet Blynk
3. Stiahnite si aplikáciu do telefónu
4. Vytvorte nový projekt. Vytvorí sa autorizačný kód pre tento projekt.
5. Upravte priložený náčrt tak, aby obsahoval autorizačný kód, názov wifi a heslo na wifi
6. Na načítanie do D1 mini použite editor Arduino.

Krok 9: Pripojenie k domácej automatizácii

Reťazec môžete ovládať pridaním klienta MQTT do skice Arduino. Nainštalujte si na domácu automatizáciu brokera MQTT (napr. OpenHAB alebo Home Assistant).

Viac informácií na:

https://www.baldengineer.com/mqtt-tutorial.html

Krok 10: Vytvorenie svetelnej show

Inšpirácia na

Umiestnenie pixelov v XLights

Vysvetlenie protokolu DMX

Knižnica Artnet

Vysvetlenie toho, čo sa skutočne deje

Krok 11: Urobte viac

Urob si sám Vianoce

Úplný manuál s kompletným vysvetlením