Kontroler LED RGB: 5 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:32

Jeszcze 10 dni przed świętami potrzebowałem prezentu dla mojego Męża, który żyje w epoce Amazona, co oznacza, że zakup czegoś z półki nie wchodził w grę.

Potrzebował światła do swojego biura i lubi coś zmieniać od czasu do czasu. Jego biurko jest również wygodnie umieszczone przed parapetem. Od razu przyszło mi do głowy sterowalne oświetlenie RGB. Musiało być wystarczająco jasne, aby oświetlić jego biurko, a on musiał kontrolować kolor.

Przedstawiam Kontroler LED RGB.

(Zobacz wideo poniżej)

Krok 1: Części:

Użyłem następujących części:

1x Sparkfun Pro Micro 5V/16MHz (https://www.sparkfun.com/products/12640)Najpierw sprawdziłem Arduino, ale tuż przed świętami wszystko było oczywiście wyprzedane. Sparkfun okazał się równie dobry, a instrukcje na ich stronie internetowej bardzo ułatwiają korzystanie z oprogramowania do programowania Arduino. Aby pasował do płyty prototypowej, musiałem umieścić szpilki w otworach na szpilki. Najlepiej było je przylutować, gdy były podłączone do płyty ProtoBoard z zainstalowanym kontrolerem Micro.

2x 1m 60LEDs/m Uszczelnione taśmy LED RGB (https://www.sparkfun.com/products/12023)Nie za drogie i wystarczająco jasne, aby oświetlić biurko mocą 14W/m

1x Protoboard (https://www.sparkfun.com/products/9567) Przez 2 dni musiałem testować, debugować i zmontować całość, użyłem Protoboard. Trzyma się wystarczająco mocno przewodów i mogę łatwo przesuwać połączenia. Również prąd 2-3A dla dwóch używanych przeze mnie taśm LED nie jest zbyt wysoki.

3x Power MOSFET (https://www.digikey.com/products/en?keywords=IRF84…Musiały być w stanie obsłużyć sporą ilość prądu, a te mogą to zrobić przy ponad 3A/jednostkę przy 12V D/ Napięcie przełączania S i 5 V. Wiem, że to przesada, ale chciałem grać bezpiecznie.

3x suwak 100mm Potencjometry 10k (https://www.digikey.com/products/en?keywords=987-1… Wiem, że mogłem użyć zwykłych potencjometrów, ale duże suwaki są o wiele bardziej satysfakcjonujące w użyciu.

1x przełącznik (https://www.digikey.com/product-detail/en/zf-elect… Aby włączyć i wyłączyć całość.

1x zasilacz 12V 3A (https://www.amazon.com/ANVISION-2-Pack-Adapter-5-5… 2 paski LED będą potrzebowały maks. 2,4 A przy pełnej jasności. Arduino nie potrzebuje prawie nic, więc 3 A Dostawa okazała się wystarczająca.

1x Barrel Receptor (https://www.digikey.com/products/en?keywords=%09EJ…Więc możemy podłączyć nasz zasilacz do kontrolera, potrzebujemy tego malucha. Wolę łączyć rzeczy, które przychodzą z zewnątrz, ponieważ uważam, że urządzenia, na których zwisa wiązka przewodów, nie są zbyt wygodne.

2 pary złączy CPC Mocowania do obudowy (https://www.mouser.com/productdetail/te-connectivi…Złącza LED(https://www.mouser.com/productdetail/te-connectivi…)

Inne rzeczy: Jakiś przewód 20-24AWG w różnych kolorach, mały zwykły potencjometr, który miałem w szufladzie do regulacji jasności, przycisk przerwania, rezystory 4x 5kOhm i 3x diody 5V ze zintegrowanymi rezystorami.

Krok 2: Części drukowane

Dla obudowy zaprojektowałem ją w Fusion 360.

Potrzebowałem głównej obudowy dla całej elektroniki i kilku pokręteł do potencjometrów. Ponieważ nie wiedziałem jeszcze, gdzie ta rzecz zostanie zamontowana, dostępne mogą być tylko dwie strony.

Na górze mamy otwory 1/4 na diody LED, przycisk Interrupt oraz potencjometr regulacji jasności (łącznie 5). Po lewej stronie mam duże wycięcie na Switch, małe wycięcie na kabel micro USB, więc Arduino można przeprogramować bez konieczności wyjmowania kontrolera, 2 otwory na żeńskie złącza 4Pin CPC Receptacle i 8 mm otwór na gniazdo Barrel Jack.

Na froncie znajdują się tylko 3 szczeliny na uchwyty potencjometru oraz otwory na 4-40 śrub.

Pokrętła wydrukowałem na tratwie i w grupie, co zawsze prowadzi do lepszych wyników na drukarkach FDM dla małych obiektów. Obudowa, którą wydrukowałem na tylnym panelu, zapewnia minimalne wsparcie.

Baseplate wkręca się w obudowę. Nie miałem śrub z płaskim łbem, więc musiałem przykleić filcowe kwadraty do spodu obudowy, aby nie opierał się na tych śrubach i nie rysował stołu.

Krok 3: Okablowanie

Najpierw przylutowałem długie przewody do wszystkich potrzebnych części (potencjometry, gniazdo lufy, przyciski, przełączniki itp.), więc nie musiałem tego robić w obudowie. Następnie zmontowałem elektronikę na stole, aby przetestować różne funkcje i rozwiązać wszelkie błędy w oprogramowaniu lub okablowaniu. Odkryłem, że podłączenie bramki MOSFET do 8Bit PWM na Arduino prowadzi do stopniowych zmian kolorów i braku płynnego działania. Używanie 10 (pinów 5, 6) i 16-bitowych (Pin 9) PWM zamiast tego prowadzi do zanikania tak gładkiego jak masło (choć wciąż piszę tylko 8-bitowe do pinów PWM).

(Zobacz schemat okablowania, aby dowiedzieć się, co jest podłączone do czego)

Krok 4: Montaż

Po przetestowaniu okablowania zmontowałem wszystko wewnątrz obudowy. Bardzo pomogło to, że wlutowałem jak najwięcej na zewnątrz obudowy, podobnie jak wstępne złożenie złączy.

Odkryłem, że szczypce są bardzo pomocne w umieszczeniu przewodów we właściwych otworach na płycie Protoboard. Przyciąłem przewody na długość tuż przed ich podłączeniem, więc wszystko jest tak czyste, jak to tylko możliwe.

W końcu przykręciłem płytkę Base i przymocowałem do niej kilka kawałków filcu, aby ładnie leżała na stole.

Krok 5: Programowanie

Sparkfun jest programowany za pomocą oprogramowania Arduino (patrz instrukcje:

Program zawiera bibliotekę EEPROM do zapisywania ostatniego trybu pracy, dzięki czemu sterownik nie traci stanu, w jakim się znajduje, podczas przełączania zasilania.

Dodatkowy potencjometr na górze reguluje jasność we wszystkich trybach bez wpływu na wyświetlany kolor.

Dostępne są 3 tryby, stąd 3 diody LED stanu na górze.

Tryb 1: Tryb RGB (tylko 1 dioda LED stanu jest włączona) 3 potencjometry kontrolują indywidualnie jasność koloru czerwonego, zielonego i niebieskiego. Wyświetlany jest stały kolor.

Mode2: Tryb zanikania RGB (2 diody LED statusu są włączone) W tym trybie wszystkie trzy kolory są na zegarze (na przykład czerwony na 12, zielony na 4 i niebieski na 8). Wskazówka zegara obraca się zgodnie z ruchem wskazówek zegara i wyświetlana jest mieszanka wszystkich trzech kolorów w zależności od jej pozycji. Pierwszy potencjometr kontroluje prędkość zanikania (prędkość wskazówki) Drugi potencjometr określa, który kolor znajduje się na godzinie 12-tej. (Obraca zegar) Trzeci potencjometr określa, jak daleko obróci się wskazówka zegara, zanim się cofnie. Ten tryb pozwala na przejście między dowolnymi dwoma kolorami na zegarze.

Tryb 3: Dyspersja RGB (wszystkie 3 diody LED statusu są włączone) W tym trybie każdy kolor ma swój własny zegar, a każdy potencjometr kontroluje prędkość jednego uchwytu. Potencjometr 1 kontroluje kolor czerwony, potencjometr 2 kontroluje kolor zielony, a potencjometr 3 kontroluje kolor niebieski. pozornie losowy wzór kolorów jest wyświetlany ze względu na długi czas przed powtórzeniem. (Mój ulubiony tryb)