Kontroler Bluetooth do paska LED RGB V3 + synchronizacja muzyki + sterowanie oświetleniem otoczenia: 6 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:28

Ten projekt wykorzystuje arduino do sterowania paskiem led RGB za pomocą telefonu przez bluetooth. Możesz zmieniać kolor, synchronizować światła z muzyką lub automatycznie dostosowywać się do oświetlenia otoczenia.

Krok 1: Komponenty

Do tego projektu potrzebne będą następujące komponenty:

Taśmy LED oczywiście, zamówiłem 10 metrów taśm RGB o wysokiej gęstości z aliexpress za około 1€/m: https://it.aliexpress.com/item/10000000224362.html…, klej jest dość kiepski, ale poza tym są niesamowite w tej cenie. wybierając to, co kupić, musisz wybrać paski RGB „głupie”, bez adresowalnego i bez RGBW. Zwróć także uwagę na moc na metr twojego paska i pomnóż ją przez liczniki, których będziesz potrzebować, aby uzyskać przybliżone oszacowanie mocy. Taśmy LED 5050 mają moc około 7 W/m dla typu 30 LED/m o niskiej gęstości i 14 W/m dla typu o wysokiej gęstości 60 LED/m

Zasilacz impulsowy 12/24v, w zależności od napięcia paska. Możesz użyć zasilacza ATX, ale w każdym przypadku wybierz zasilacz o odpowiedniej mocy znamionowej. Zalecam zakup zasilacza, który ma co najmniej 30% większą moc znamionową niż faktycznie potrzeba do diod LED, szczególnie jeśli kupisz tani, taki jak ten: https://it.aliexpress.com/item/32304688758.html?sp …. Moje listwy miały 14W/m, potrzebowałem zasilania 7,5m, więc potrzebowałem z grubsza 105W, na wszelki wypadek kupiłem nominalny zasilacz 180W. Nie radzę kupować tego, jeśli jesteś nowicjuszem w elektronice, ponieważ odsłonił on zaciski wysokiego napięcia, rób to na własne ryzyko

Arduino, użyłem mikroprocesora PRO, ale możesz użyć, co chcesz, pamiętaj, że być może będziesz musiał zmienić niektóre szpilki i nazwę portu szeregowego w moim kodzie, jeśli zamierzasz użyć innego mikrokontrolera

3x N-kanałowe mosfety, wybrałem IRF3205, ponieważ już je miałem pod ręką, są zdolne do 80 Amperów i mają rozsądnie niski opór, więc powinny być wystarczająco dobre. Jeśli zauważysz, że mają tendencję do przegrzewania się, możesz również dodać kilka radiatorów, tak jak ja

3x sterowniki mosfet TC4420, mogą nie być konieczne w zależności od zapotrzebowania na energię, czytaj dalej, aby uzyskać wyjaśnienie

Moduł bluetooth HC-05, pamiętaj, aby wybrać poziom logiczny 5 V lub możesz potrzebować dodatkowych obwodów (dzielnik napięcia powinien działać), aby obniżyć napięcie wychodzące z TX arduino

7805 regulator napięcia / konwerter buck 5v do zasilania modułu arduino i bluetooth

5x 0.1uF, 1x kondensatory 100uF, 4x rezystory 10kohm

(opcjonalny)

• moduł mikrofonu elektrycznego, składający się z mikrofonu i wzmacniacza z regulowanym wzmocnieniem, który wysyła napięcie analogowe gotowe do odczytu z arduino. Możesz zbudować własny obwód lub w ogóle go nie używać, jeśli nie chcesz, aby światła włączały się w rytm muzyki.
• fotorezystora, można również użyć prostej diody LED używanej jako czujnik światła, ale aby działał, trzeba zmienić kod.

Krok 2: Schemat

Wykonaj obwód na płytce prototypowej, aby go przetestować, zreplikuj obwód sterownika mosfet (drugi obraz) 3 razy, po jednym dla każdego kanału, podłącz 3 wyjścia PWM arduino do wejść PWM obwodu sterownika. Jeśli nie chcesz używać dedykowanego układu scalonego sterownika mosfet, możesz zbudować prosty sterownik push-pull przy użyciu dwóch tranzystorów NPN, możesz znaleźć więcej informacji w Internecie. Jeśli planujesz użyć obwodu tylko dla kilku diod LED, możesz bezpośrednio podłączyć bramkę mosfetów do wyjść PWM arduino za pomocą rezystora 100 omów i dodać rezystor 10 kΩ między źródłem a drenem mosfetów, jednak jest to nie zalecany, ponieważ nie włącza w pełni mosfetów, a więc powoduje dużą nieefektywność.

3 pady R G B taśmy led muszą być podłączone do drenu 3 mosfetów, a drugi pad do +12v.

Krok 3: Kod

Jest to kod, który musisz przesłać do arduino, w zasadzie używa trochę magii rejestru niskiego poziomu, aby wygenerować trzy sygnały modulowane szerokością impulsu 15 kHz (PWM), aby sterować trzema mosfetami ze zmiennym cyklem pracy. W pętli sprawdza nadchodzącą transmisję z modułu bt i gdy coś odbierze aktualizuje kolor i tryb, a także zapisuje to wszystko w wewnętrznej pamięci EEPROM, aby zapamiętać ustawienia po ponownym uruchomieniu. Obecnie zaimplementowano 3 tryby:

Tryb koloru: po prostu wyświetlaj stały kolor

Tryb muzyczny: wyłącz na chwilę wszystkie wyjścia, jeśli osiągnięto próg dźwięku, tworząc efekt światła stroboskopowego zsynchronizowany z muzyką. Jeśli nie działa zgodnie z przeznaczeniem, należy dostosować czułość mikrofonu za pomocą potencjometru na module, wartość progową w kodzie oznaczoną jako „thd” lub odległość między mikrofonem a źródłem dźwięku

Tryb otoczenia: mierzy ilość światła w pomieszczeniu za pomocą fotorezystora i odpowiednio zmniejsza jasność wybranego koloru. W aplikacji mobilnej lub w kodzie możesz ustawić progi WYSOKI i NISKI, które określają, przy jakiej wartości (0-1023) światła zapalają się całkowicie lub całkowicie gasną. Jeśli zauważysz migotanie w tym trybie, możesz odsunąć czujnik światła od samych taśm LED, aby uniknąć zakłóceń

Zapraszam do modyfikowania kodu i dodawania kolejnych trybów, jeśli potrzebujesz mojej pomocy w zrozumieniu kodu mojego e-maila na górze pliku.

Krok 4: Aplikacja na Androida

Musisz pobrać tę aplikację:

a także pobierz i zaimportuj plik.kwl.

Jeśli chcesz stworzyć własną aplikację, która działa z moim kodem, musisz mieć następujące rzeczy:

suwak dla wartości RED, który wysyła:" r+wartość od 0 do 1023+x" (es: "r130x")

suwak dla ZIELONEJ wartości, który wysyła:"g+wartość od 0 do 1023+x"

suwak dla NIEBIESKIEJ wartości, która wysyła:"b+wartość od 0 do 1023+x"

suwak wysokiego progu, który wysyła: „h+wartość od 0 do 1023+x”

suwak niskiego progu, który wysyła:"l+wartość od 0 do 1023+x"

przycisk, który wysyła "m" dla trybu muzycznego

przycisk, który wysyła "a" dla trybu otoczenia

przycisk, który wysyła "c" dla trybu koloru

Krok 5: Obwód płytki perforowanej

Gdy masz pełny obwód roboczy na płytce stykowej, możesz przenieść go na kawałek płytki perforowanej, użyć grubych ścieżek do podłączenia drenu i źródła mosfetów oraz zacisków śrubowych, aby podłączyć paski led i zasilanie do obwodu. Jeśli masz problemy termiczne, dodaj kilka radiatorów, jeśli chcesz użyć jednego radiatora dla wszystkich trzech mosfetów, izoluj je od siebie za pomocą podkładek termicznych lub zewrzysz wyjścia, ponieważ dren mosfetów jest wewnętrznie podłączony do metalowa część ciała.

Krok 6: Skończyłeś

Podłącz kilka taśm led i zasilacz do swojego obwodu i gotowe.

To wszystko, w tym momencie powinieneś mieć działającą RZECZ.

Daj mi znać, jeśli masz problemy lub sugestie w sekcji komentarzy.

PS W powyższym filmie skuteczność synchronizacji z muzyką nie jest pokazana tak dobrze, jak w rzeczywistości, ze względu na niską liczbę klatek na sekundę wideo.