Управление светодиодной лентой ардуино

Содержание

Принцип управления нагрузкой через Ардуино

Плата Ардуино имеет два типа портов вывода: цифровой и аналоговый (ШИМ-контроллер). У цифрового порта возможно два состояния – логический ноль и логическая единица. Если подключить к нему светодиод он либо будет светиться, либо не будет.

Аналоговый выход представляет собой ШИМ-контроллер, на который подаётся сигнал частотой около 500Гц с регулируемой скважностью. Что такое ШИМ-контроллер и принцип его работы можно найти в интернете. Через аналоговый порт возможно не только включать и выключать нагрузку, а и изменять напряжение (ток) на ней.

Синтаксис команд

Цифровой вывод:

pinMode(12, OUTPUT); — задаём порт 12 портом вывода данных;
digitalWrite(12, HIGH); — подаём на дискретный выход 12 логическую единицу, зажигая светодиод.

Аналоговый вывод:

analogOutPin = 3; – задаём порт 3 для вывода аналогового значения;
analogWrite(3, значение); – формируем на выходе сигнал с напряжением от 0 до 5В. Значение – скважность сигнала от 0 до 255. При значении 255 максимальное напряжение.

Способы управления светодиодами через Ардуино

Напрямую через порт можно подключить лишь слабый светодиод, да и то лучше через ограничительный резистор. Попытка подключить более мощную нагрузку выведет его из строя.

Для более мощных нагрузок, в том числе светодиодных лент, используют электронный ключ – транзистор.

Виды транзисторных ключей

  • Биполярный;
  • Полевой;
  • Составной (сборка Дарлингтона).
Способы подключения нагрузки
Через биполярный транзистор Через полевой транзистор Через коммутатор напряжения

При подаче высокого логического уровня (digitalWrite(12, HIGH);) через порт вывода на базу транзистора через цепочку коллектор-эмиттер потечет опорное напряжение на нагрузку. Таким образом можно включать и отключать светодиод.

Аналогичным образом работает и полевой транзистор, но поскольку у него вместо «базы» сток, который управляется не током, а напряжением, ограничительный резистор в этой схеме необязателен.

Биполярный вид не позволяет регулировать мощные нагрузки. Ток через него ограничен на уровне 0,1-0,3А.

Полевые транзисторы работают с более мощными нагрузками с током до 2А. Для ещё более мощной нагрузки используют полевые транзисторы Mosfet с током до 9А и напряжением до 60В.

Вместо полевых можно использовать сборку Дарлингтона из биполярных транзисторов на микросхемах ULN2003, ULN2803.

Микросхема ULN2003 и принципиальная схема электронного коммутатора напряжения:

Управление RGB лентой с помощью Andurino

Кроме однокристальных светодиодов, Ардуино может работать и с цветными LED. Подключив выводы каждого цвета к аналоговым выходам Ардуино можно произвольно изменять яркость каждого кристалла, добиваясь необходимого цвета свечения.

Схема подключения к Arduino RGB светодиода:

Аналогично построено и управление RGB лентой Arduino:

Аrduino RGB контроллер лучше собирать на полевых транзисторах.

Для плавного управления яркостью можно использовать две кнопки. Одна будет увеличивать яркость свечения, другая уменьшать.

Скетч управления яркостью светодиодной ленты Arduino

int led = 120; устанавливаем средний уровень яркости

void setup() {
pinMode(4, OUTPUT); устанавливаем 4й аналоговый порт на вывод
pinMode(2, INPUT);

pinMode(4, INPUT); устанавливаем 2й и 4й цифровой порт на ввод для опроса кнопок
}
void loop(){

button1 = digitalRead(2);

button2 = digitalRead(4);
if (button1 == HIGH) нажатие на первую кнопку увеличит яркость
{
led = led + 5;

analogWrite(4, led);
}
if (button2 == HIGH) нажатие на вторую кнопку уменьшит яркость
{
led = led — 5;

analogWrite(4, led);
}

При удержании первой или второй кнопки плавно изменяется напряжение, подаваемое на управляющий контакт электронного ключа. Тогда и произойдет плавное изменение яркости.

Руководство по выбору светодиодных лент к Arduino.

При покупке светодиодных лент есть несколько вещей, которые следует учитывать. Во-первых, это функциональность. Если вы планируете использовать устройства в основном для окружающего освещения, то правильным выбором станет простая диодная полоса 12 В RGB (SMD5050).
Многие приборы поставляются с инфракрасным пультом для управления ими, хотя в этом проекте мы будем использовать Arduino. Потратьте немного времени на покупки. На момент написания статьи метр ленты можно было купить всего за 1 доллар.
Если вы хотите что-то более высокотехнологичное, рассмотрите SPI RGB ленту.

Эти полосы, иногда называемые Neopixels, имеют интегрированные чипсеты, которые позволяют им управлять каждым диодом поодиночке. Это означает, что они способны на большее, чем просто дополнительное освещение. Вы можете использовать их для создания дешевого светодиодного дисплея с нуля. Из лент можно соорудить даже собственную домашнюю тучку с извергающими молниями. Или бегущую светодиодную ленту.

Подробне о SPI RGB лентах вы можете прочитать здесь.

Эти полосы требуют всего 5 В для полноценного питания. Несмотря на то, что можно подавать небольшое количество мощности непосредственно с платы Arduino, обычно рекомендуется использовать отдельный источник питания 5 В, чтобы избавиться от запаха гари. Если вы ищете индивидуально программируемые светодиоды, светодиодная лента Ардуино — лучшая находка для вас. В данный момент стоимость 1 метра равняется примерно 4 долларам — 270 рублям.
Еще одна вещь, которую следует учитывать, — это то, где ленты, вероятно, будут использоваться. Оба типа полосы имеют различную длину, плотность светодиодов — количество диодов на метр — и разную степень защиты от атмосферных воздействий.
Осматривая светодиодную ленту, обратите внимание на цифры в листинге. Обычно первым номером будет количество светодиодов на метр, а буквы IP, за которыми следуют цифры, будут его степенью защищенности.

Например, если в списке указано «30 IP67», это означает, что на метр будет 30 светодиодов. «6» — признак того, что устройство полностью защищено от пыли. «7» значит, что прибор не пострадает от непродолжительного погружения в воду. После того, как вы приобретете светодиодную полоску, придет время связать ее с Arduino. Начнем с SMD5050.

Светодиодная лента Ардуино — Подключение

Чтобы подключить 12v светодиодную ленту к Arduino, вам понадобится несколько компонентов:
● 12v RGB светодиодная лента(SMD5050);
● 1 x Arduino Uno (любая совместимая плата подойдет);
● 3 x 10 кОм резисторов;
● 3 x логических уровня N-канальных МОП-транзисторов (MOSFET);
● 1 х макет;
● Монтажные провода;
● Блок питания на 12 В.

Подключение адресной светодиодной ленты к Ардуино

Прежде чем настраивать схему светодиодная лента Ардуино, давайте поговорим о МОП-структуре — MOSFET.

Всякий раз, когда вы управляете прибором с более высоким напряжением, чем у вашего микроконтроллера, вам нужно установить что-нибудь между ними, чтобы избежать поломки или даже возгорания. Один из простых способов сделать это — использовать MOSFET. Передавая сигналы широтно-импульсной модуляции (ШИМ), вы можете контролировать количество энергии, проходящее между стоками и источником. Пропустив каждый из цветов светодиодной полосы через МОП-транзисторы, вы можете регулировать яркость каждого цвета на светодиодной ленте.
При использовании микроконтроллеров не забывайте о компонентах логического уровня для обеспечения стабильной работы. Убедитесь, что ваши МОП-транзисторы являются логическим уровнем, а не стандартным.

Настройте свою схему следующим образом:

1. Подключите контакты Arduino 9, 6 и 5 к концам затвора трех МОП-транзисторов и подключите резистор 10 кОм в соответствии с заземлением.
2. Подключите ножки источника к заземлению.
3. Подключите дренажные опоры к разъемам Green, Red и Blue на светодиодной ленте.
4. Подключите шину питания к разъему +12v светодиодной полосы (обратите внимание, что на изображении выше провод питания черный, чтобы соответствовать цветам разъемов на моей светодиодной полосе).
5. Подключите заземление Arduino.
6. Подключите стабилизатор питания 12 В в сеть.
Большинство светодиодных полосок имеет разъемы Dupont, к которым легко подключиться. Если у вас нет таких, вам понадобится припаять провода к диодной ленте. Не паникуйте, если вы новичок в пайке — это легкая работа. В интернете есть множество руководств по началу работы с паяльником, с которыми можно ознакомиться, если пайка доставляет вам трудности.
Для этого проекта мы будем управлять нашей платой Arduino по USB . Вы можете выбрать питание платы с помощью вывода VIN, но перед этим убедитесь, что вы знаете ограничения мощности для своего устройства.

После всех процедур схема и Светодиодная лента Ардуино должна выглядеть примерно так:

Теперь, когда вы все связали, пришло время сделать простой код Arduino, чтобы контролировать его.

Светодиодная лента Ардуино — написание кода.

Подключите плату Arduino к компьютеру через USB и откройте Arduino IDE. Убедитесь, что у вас правильный номер платы и порта, выбранный для вашей платы, в меню «Сервис»> «Сервис и инструменты»> «Порт». Откройте новый эскиз и сохраните его с соответствующим именем.
Этот эскиз затухает с одноцветными огнями, держит их в таком состоянии в течение нескольких секунд, а затем исчезает, пока они не погаснут снова.

Вы можете сделать эскиз самостоятельно или просто загрузить готовый код из GitHub (https://gist.github.com/anonymous/d4fa3719478c3c5a9c321cc372e9540).

Начните с определения штырей, которые будут использоваться для управления МОП-транзисторами.

#define RED_LED 6
#define BLUE_LED 5
#define GREEN_LED 9

Затем вам понадобятся переменные. Создайте общую переменную яркости вместе с переменной для яркости каждого цвета. Мы будем использовать только основную переменную яркости для выключения светодиодов, поэтому установите здесь максимальное значение 255.
Вам также потребуется создать переменную, чтобы контролировать скорость замирания.

int brightness = 255;
int gBright = 0;
int rBright = 0;
int bBright = 0;
int fadeSpeed = 10;

В вашей настройке мы установим выводы Arduino. Мы также будем вызывать пару функций с задержкой в 5 секунд. Этих функций еще не существует, но не беспокойтесь, мы доберемся до них.

void setup() {
pinMode(GREEN_LED, OUTPUT);
pinMode(RED_LED, OUTPUT);
pinMode(BLUE_LED, OUTPUT);

Эти три цикла for полностью увеличивают яркость каждого цвета за время, указанное значением fadeSpeed.
Наконец, вам нужно создать метод TurnOff ():
void TurnOff() {
for (int i = 0; i < 256; i++) { analogWrite(GREEN_LED, brightness); analogWrite(RED_LED, brightness); analogWrite(BLUE_LED, brightness); brightness -= 1; delay(fadeSpeed); }}void loop() {} Этот метод применяет нашу переменную яркости ко всем трем цветным выводам и уменьшает их до нуля в течение определенного периода времени. Нам также нужен метод пустого цикла, чтобы избежать ошибок компиляции.

Закончив этот код, сохраните его. Проверьте код и загрузите на плату Arduino. Если вы видите ошибки, проверьте код снова на предмет каких-либо опечаток или отсутствующих точек с запятой.

Плавное включение светодиодной ленты на Ардуино

Теперь вы должны увидеть, что ваша светодиодная лента Ардуино наращивает яркость, удерживая белый оттенок в течение 5 секунд, а затем равномерно исчезает до нуля:

Если у вас возникли трудности, дважды проверьте свою проводку и код.

Ардуино и адресная светодиодная лента

Этот проект — простой способ начать работу, но идеи, которые он охватывает, могут быть расширены для действительно эффектного освещения. С помощью всего лишь нескольких компонентов вы можете создать свой собственный восход солнца. Если у вас есть стартовый комплект с Arduino, вы можете использовать любую кнопку или датчик для запуска светодиодов при входе в комнату, например:

Как мы видим, при открытии двери светодиодная лента Ардуино плавно зажигается и встречает человека.

Теперь, когда мы рассмотрели схему с обычной светодиодной лентой, перейдем к адресным светодиодным лентам SPI RGB лента.

Светодиодная лента Ардуино — Яркие идеи.

Эти ленты требуют меньшего количества компонентов для запуска, и есть некоторая свобода в отношении именно того, какие значения компонентов вы можете использовать. Конденсатор в этой цепи гарантирует, что светодиоды 5v получают постоянный источник питания. Резистор становится гарантом того, что сигнал данных, полученный от Arduino, не загружен всяческими помехами.

Вам понадобится:

● Светодиодная лента 5v WS2811/12/12B; Все три модели имеют встроенные микросхемы и работают одинаково.

● 1 x Arduino Uno или аналогичная совместимая плата;

● 1 x резистор 220-440 Ом;

● 1 x конденсатор microFarad 100-1000 (все, что между этими двумя значениями, отлично подойдет);

● Макет и монтажные провода;

● Блок питания 5 В.

Настройте схему, как показано на рисунке:

Обратите внимание, что конденсатор должен быть правильной ориентации.

Вы можете понять, какая сторона прикрепляется к рейке земля, ища знак минуса (-) на корпусе конденсатора. На этот раз мы задействуем Arduino, используя источник питания 5 В. Это позволит устройству работать автономно.

Во-первых, убедитесь, что ваша плата может работать с 5 В, прежде чем присоединить ее к источнику питания. Почти все платы работают на 5V через USB-порт, но штыри питания на некоторых могут иногда пропускать регуляторы напряжения и превращать их в поджаренные тосты.

Кроме того, рекомендуется убедиться, что несколько отдельных источников питания не подключены к Arduino — отсоединяйте USB-кабель всякий раз, когда используете внешний источник питания.

После того, как все подключено, прибор должен выглядеть так:

Теперь, когда разобрались со светодиодной лентой, давайте перейдем к коду.

Светодиодная лента Ардуино — Бегущий огонь или световая волна

Чтобы безопасно запрограммировать нашу плату, отсоедините линию VIN от линии электропередач. Вы подключите ее позже обратно.

Присоедините свой Arduino к компьютеру и откройте Arduino IDE. Убедитесь, что у вас правильный номер платы и порта, выбранный в меню «Сервис»> «Сервис и инструменты»> «Порт».

Мы будем использовать библиотеку FastLED для тестирования нашей установки. Вы можете добавить библиотеку, нажав на Эскиз> Включить библиотеку> Управление библиотеками и поиск FastLED. Нажмите «Установить», и библиотека будет добавлена в среду IDE.

В разделе «Файл»> «Примеры»> «FastLED» выберите эскиз DemoReel100. В этом эскизе задействованы различные эффекты, которые можно сделать с помощью светодиодных полос WS2812, и невероятно легко настроить.

Все, что вам нужно изменить, — это переменная DATA_PIN, чтобы она соответствовала значку 13 и переменной NUM_LEDS для определения количества светодиодов, находящихся в полосе, которую вы используете. В этом случае я применяю только небольшую линию из 10 светодиодов, вырезанных из более длинной полосы.

Используйте большее количество для красивейшего светового шоу!

Вот и все!

Загрузите эскиз на свою плату, отсоедините USB-кабель и включите источник питания 5 В.

Наконец, подключите VIN Arduino к линии электропередач и наслаждайтесь представлением.

Светодиодная лента Ардуино RGB

Если ничего не происходит, проверьте свою проводку и укажите правильный вывод Arduino в демо-эскизе.

Светодиодная лента Ардуино — Безграничные возможности

Демо-эскиз демонстрирует некоторые из многих возможных комбинаций эффектов, которые могут быть достигнуты с помощью светодиодных лент. Наряду с тем, что они являются украшением интерьера, их также можно использовать для практических целей. Хорошим проектом будет создание вашей собственной атмосферы для медиацентра или рабочего места.
Хотя эти полосы определенно функциональнее, чем SMD5050, пока не списывайте со счетов стандартные 12-вольтовые светодиодные полосы. Они являются непревзойденными с точки зрения цены. Плюсом будет то, что существует огромное количество приложений для светодиодных лент.

Учиться работать со светодиодными лентами — хороший способ познакомиться с базовым программированием на Arduino, но лучший способ учиться — изменять коды. Побалуйтесь с приведенным выше кодом и посмотрите, что вы можете сделать! Если все это слишком сложно для вас, подумайте о проектах Arduino для начинающих.

(Обновлена) Подключение RGB светодиодной ленты к Arduino (LED 3528)

Опубликовано: 11.12.2016 19:52

Предисловие

Почти два месяца лежал набросок данной стать в черновиках, все как то было некогда, то дела, то другие заботы. И вот в канун Нового года, она стала еще больше актуальна на мой взгляд, и я все таки решился дописать и опубликовать один из моих залежавшихся черновиков.

Вступление

Приветствую всех, в данной статье мы поговорим с вами об RGB лентах, о том как подключать их, и раз уж скоро Новый год, то и сделаем мы с вами для наглядности, обычную ёлочную гирлянду. Для этого нам понадобиться сама RGB лента, у меня это 6-ти вольтовая лента на LED светодиодах 3528. Кнопка, Arduino UNO, блок питания на 5 Вольт (обычная зарядка для сотового) ну и конечно несколько перемычек.

В данной статье мы затронем только ленты на светодиодах 3528, так что можно считать эту статью первой, из серии знакомства со светодиодными лентами. В следующий раз мы поговорим об подключении лент на RGB светодиодах 5050, но будет это уже после нового года.

Подключение

И того мы имеем следующую схему, разве что в качестве кнопки у меня выступает готовый модуль с подтягивающим резистором, но я думаю это не составит для вас проблем.

И так, что мы видим из схемы выше.

  1. RGB лента подключена у нас напрямую к Arduino UNO. Сделал я так потому, что лента у меня как я писал выше 6-ти вольтовая, а это значит что ее можно напрямую подключить к ардуино без посредников, ну разве что гореть будет чуть тусклее, но глазу в целом — незаметно.
  2. Важно! RGB лента берет питание с контакта Vin(Arduino Uno) т.е. с блока питания (контакт ленты +6V мы подключили на порт Vin).
  3. Контакты RGB светодиодной ленты выведены на порты (~3, ~5, ~6), с помощью них мы и будем управлять нашими светодиодами используя ШИМ.
  4. Arduino Uno запитывается от блока питания (5В) через разъем питания.
  5. Модульная кнопка подключена как обычно (VCC на +5В, GND на GND, SIG на один из портов, в нашем случае это 12-й).

Скетч

Теперь, когда мы все собрали и подключили, пора заняться собственно программированием. Но перед этим надо определиться, скажем так с «эффектами». Найдем в кладовке китайскую гирлянду, подключим, по переключаем различные режимы.

В моей гирлянде этих режимов оказалось довольно много. По этому я выберу из них несколько понравившихся и боле менее отличающихся друг от друга.

  • Рандом (Цвета загораются в случайном порядке, но мы усложним, и сделаем случайной еще и яркость).
  • Бегущий огонек (Светодиоды включаются по очереди в определенном направлении).
  • Бегущий огонек в обратную сторону.
  • Затухание (Один из цветов плавно гаснет, в то время как другой набирает яркость, и так по кругу).
  • Ну и два стандартных, это «Включено» когда горят все светодиоды на максимальной яркости, и «Выключено» когда мы отключаем нашу ленту.

Собственно далее сам скетч.

// Порты, на которых висят светодиоды и кнопка. byte pinBtn = 12; // Кнопка на 12 пине. byte pinRed = 5; // Красные светодиоды на 5 пине. byte pinGreen = 6; // Зеленые светодиоды на 6 пине. byte pinBlue = 3; // Синие светодиоды на 3 пине. // Номер текущего эффекта. static byte mode = 1; // Для работы кнопки (анти дребезг). static byte tempButton = LOW; static byte button = LOW; // Дополнительные переменные. static int state = 0; static int index = 0; void setup() { // Настраиваем порт кнопки. pinMode(pinBtn, INPUT); // Т.к. мы используем ШИМ, то настраивать порты для ленты не надо. } void loop() { // Отлавливаем нажатие кнопки. button = digitalRead(pinBtn); if (tempButton && !button) { // Небольшой анти дребезг. tempButton = button; delay(10); button = digitalRead(pinBtn); // Все хорошо, меняем эффект. if (button == tempButton) { // Переключаем на следующий эффект. mode++; if (mode > 6) mode = 1; // Зацикливаем эффекты по кругу. // Сбрасываем дополнительные переменные. state = 0; index = 0; // Выключаем все светодиоды. analogWrite(pinRed, 255); analogWrite(pinGreen, 255); analogWrite(pinBlue, 255); } } tempButton = button; // Обработка наших эффектов. switch (mode) { case 1: // Эффект №1: Все решает случай. analogWrite(pinRed, random(0, 255)); analogWrite(pinGreen, random(0, 255)); analogWrite(pinBlue, random(0, 255)); break; case 2: // Эффект №2: Бегущий огонек. if (state == 3) { analogWrite(pinRed, 255); analogWrite(pinGreen, 0); } if (state == 6) { analogWrite(pinBlue, 255); analogWrite(pinRed, 0); } if (state == 9) { analogWrite(pinGreen, 255); analogWrite(pinBlue, 0); } state—; if (state < 1) state = 9; break; case 3: // Эффект №3: Бегущий огонек (В обратную сторону). if (state == 1) { analogWrite(pinBlue, 255); analogWrite(pinGreen, 0); } if (state == 4) { analogWrite(pinGreen, 255); analogWrite(pinRed, 0); } if (state == 7) { analogWrite(pinRed, 255); analogWrite(pinBlue, 0); } state++; if (state > 9) state = 1; break; case 4: // Эффект №4: Затухание. if (state == 0) { analogWrite(pinBlue, index); analogWrite(pinGreen, 255 — index); } if (state == 1) { analogWrite(pinGreen, index); analogWrite(pinRed, 255 — index); } if (state == 2) { analogWrite(pinRed, index); analogWrite(pinBlue, 255 — index); } index += 5; if (index > 255) { state++; index = 0; if (state > 2) state = 0; } break; case 5: // Включить ленту. analogWrite(pinRed, 0); analogWrite(pinGreen, 0); analogWrite(pinBlue, 0); break; case 6: // Выключить ленту. analogWrite(pinRed, 255); analogWrite(pinGreen, 255); analogWrite(pinBlue, 255); break; } // Задержка в 50мс. delay(50); }

Я постарался как можно больше прокомментировать скетч. Но тем не менее хочу немного рассказать о его работе.

Во первых, мы создали несколько переменных необходимых для работы скетча.

  • В переменных pinBtn, pinRed, pinGreen, pinBlue мы указываем порты на которые подключена светодиодная лента и кнопка.
  • Переменная mode содержит в себе номер «эффекта», который в данный момент воспроизводится.
  • tempButton и button необходимы нам для нормальной работы с кнопкой. При помощи них мы избавляемся от дребезга и переключаем эффекты.
  • state и index — вспомогательные переменные для нормальной работы некоторых эффектов.

Во вторых в функции setup() мы инициализируем порты, так как с лентой мы работаем использую ШИМ, то порты эти нет необходимости отдельно инициализировать, по этому тут указывается только порт кнопки.

В третьих в функции loop() мы производим проверку нажатия кнопки, смену эффекта, и собственно управление светодиодами нашей ленты в зависимости от текущего эффекта.

Ну и напоследок хочу заострить ваше внимание на работе ленты. Дело в том, что как вы заметили (а может и нет) по схеме подключения видно, что ленте мы подаем питание через отдельный контакт +6, а вот на контакты R, G, B мы должны подавать землю. В следствии чего происходит некий обратный эффект. Когда мы подаем на ленту при помощи ШИМ 5В, светодиоды затыкаются и перестают гореть, а вот когда мы перестаем мешать ленте и увеличиваем скважность импульсов, наша лента начинает гореть ярче и ярче.

Итого мы имеем:

  • Чтобы светодиоды выключились надо выполнить analogWrite(pin, 255); (Подаем на порт 5В).
  • Чтобы светодиоды горели в половину яркости надо выполнить analogWrite(pin, 127); (Подаем на порт 2.5В).
  • Ну а чтобы светодиоды горели на максимальную яркость надо выполнить analogWrite(pin, 0); (Подаем на порт 0В).

Вот такая вот необычная вещь эта RGB светодиодная лента.

Ну а далее демонстрационное видео.

Видео

Дополнение

И так, после того как в соц. сетях появились комментарии что такого не может быть, что плата ардуино должна сгореть и вообще это чуть ли не нарушает законы физики, я решил выложить больше информации об RGB ленте.

  • Заказывал ленту я в Китае, на торговой площадке Aliexpress, .
  • Arduino UNO так же от китайского производителя Robotdyn (Хорошие ардуино, с великолепным качеством. У меня самая дешёвая из 3х типов UNO которые он делает).

Из описания следует:

  • Напряжение ленты 5В.
  • 60 светодиодов на метр (У меня 2 метра).
  • Источник питания ленты — USB, да, обычный USB компьютера, ноутбука, телевизора, китаец даже указал прикуриватель автомобиля (возможно он имел ввиду зарядку для сотового). Из этого следует что по стандарту USB, ток ленты не должен превышать 500мА.
  • Ну и применение ленты — это подсветка корпуса ПК, мебели, телевизора и прочего где рядом есть USB разъем.

Комплектация:

  • Сама лента в бухте.
  • Контроллер с возможностью изменять яркость, выбирать цвета, и демо режим в виде гирлянды (откуда все и пошло).
  • Переходник, штекер питания на USB.

Далее собственно несколько фото.

Далее я замерил ток с помощью мультиметра (на максимальной яркости) и у меня получилась следующая таблица.

Контроллер Arduino UNO
Red (40 шт.) 310 мА 30-40 мА
Green (40 шт.) 230 мА 40 мА
Blue (40 шт.) 340 мА 30-40 мА
Все (120 шт.) 870 мА 110 мА

Тут стоит еще учитывать точность дешёвого мультиметра.

Напряжение между + и — Между Vin и GND
USB 2.0 5.28 В 4.64 В (USB->USB)
Блок питания 5.33 В 4.59 В (БП->Разъем питания)

Начнем мы с контроллера.

Из таблицы видно что потребляемый ток далеко не 500мА. Подключал я ленту к своему ПК и Телевизору, при этом самовосстанавливающиеся предохранители не выбивало, работало все часами. Из этого следует, что ток тут явно выше нормы но в пределах допустимого для USB. Хотя наш друг китаец мог и тут немного приукрасить. Ведь версию USB он не указал. А по току они отличаются. USB 1.0-2.0 — максимум 500мА. USB 3.0 — максимум 900мА.

Теперь по Ардуинке.

Всем известно что максимальный ток одного порта Arduino UNO не более 40мА. Это написано на каждом втором сайте. Собственно в таблице выше это мы и видим.

И чуда тут то же нет, Arduino не горит. Она ограничивает ток до 40мА и все. Лента горит тусклее но все работает. При этом за 4 часа непрерывной работы, Ардуино как была холодной так и осталась.

По поводу силовых ключей. Вы правы. Выжать из ленты все, на что она способна, можно только с ними. Но за не имением таковых, я попробовал подключить все напрямую, и оно заработало. Но, судя по всему, я их прикуплю, и мы продолжим экспериментировать с лентой уже в другой статье.

Управление светом: новые возможности светодиодных лент

Экология потребления.Дом:В наши дома, как и в нашу жизнь, светодиодная лента вошла не так уж и давно, но успела основательно прижиться в самых разных интерьерах — от современных до классических. Простота монтажа, возможность выложить ленту в практически любую форму, интересные световые и цветовые эффекты — от декоративного контурного света до полноценного заливающего освещения — все это сделало светодиодные ленты весьма популярным способом освещения пространства.

В наши дома, как и в нашу жизнь, светодиодная лента вошла не так уж и давно, но успела основательно прижиться в самых разных интерьерах — от современных до классических. Простота монтажа, возможность выложить ленту в практически любую форму, интересные световые и цветовые эффекты — от декоративного контурного света до полноценного заливающего освещения — все это сделало светодиодные ленты весьма популярным способом освещения пространства.

Но время, как и прогресс, не стоит на месте, и уже сегодня производители светодиодных лент, проведя апгрейд своей продукции, предлагают нам нечто весьма интересное в области светодиодного освещения и управления им.

Современные возможности светодиодных лент

Раздвинуть границы восприятия светодиодного освещения, а также насладиться свободой выбора в пределах одной светодиодной ленты, нам поможет появление новых видов светодиодных лент: RGB+W и WW+CW. Что же это такое и чем это будет полезно, давайте разбираться по порядку.

Как было раньше? Не так давно, купив разноцветную RGB ленту, вы, наверное, могли с месяц понаслаждаться эффектом радуги и устраивать дискотеки, после чего, наигравшись, вам захотелось вернуться к нормальному белому свету в комнате. Для кого-то это очень знакомая ситуация, итог которой предсказуем: люди забывают о существовании RGB ленты в доме, используя либо только основное освещение, либо один, наиболее милый их сердцу цвет из RGB линейки.

Сегодня, с появлением ленты RGB+W (W —white —белый свет), помимо буйства красок у вас появляется возможность выбрать простое белое свечение ленты. То есть покупая одну ленту, вы получаете эффект «два в одном»: захотели праздника — включили разноцветное RGВ свечение, захотели стать как все, вести привычный образ жизни под приятным белым светом — включили функцию White. Такая дополнительная опция будет весьма полезна, если в вашей семье имеются консерваторы, не любящие ярких красок и веселья. Просто включите им эту функцию белого свечения и они будут рады!

Кстати, новинки в области светодиодных лент, о которых идет речь в этой статье, помогают прийти к консенсусу и преодолеть неразрешимые противоречия в области световых -вкусовых пристрастий в пределах одной семьи. Как, например, следующая новинка — светодиодная лента WW+CW. Давайте расшифруем эту аббревиатуру: WW — warm white — что означает теплый белый свет и CW- «cold white» — холодный белый свет.

Снова обратимся к недавнему прошлому. Если вы решили купить светодиодную ленту монохромного белого свечения, вы, тут же, не отходя от кассы, должны решить для самого себя, а так же договориться со всеми членами своей семьи, имеющими своё собственное, мнение, какого же цвета свечения будет ваша лента — теплого белого или холодного белого.

Внимание! Процесс принятие решения по данному вопросу может привести к ссорам! Мы, конечно, утрируем, однако теперь можно не волноваться: в любом случае, все это в прошлом.

Светодиодная лента WW+CW, как вы уже, наверное, догадались, это опять-таки два в одном. Хотите теплое уютное белое свечение вечером, а бодрящий холодный свет утром — пожалуйста! Никаких проблем. И все это в пределах одной светодиодной ленты. А хотите, как художник, смешать краски и создать свой, самый приятный белый свет? Все в ваших руках!

Дистанционное управление светом

Комфортный свет в доме зависит от нас самих! В данном случае это стопроцентная истина. Чтобы все вышеизложенное подчинялось вашей воле, в ваших руках должно быть специальное устройство для управления светодиодным светом.

И здесь есть несколько вариантов. Во-первых, старый добрый пульт. На деле это современный, стильный гаджет, при помощи которого вы можете регулировать цвет свечения, яркость, выбрать тот сценарий освещения, который вам нужен в данный момент. Пульты управления могут быть как кнопочными, так и сенсорными. Согласитесь, как приятно сидеть на диване и ….. никуда с него не вставать! При этом влияя на освещение в отдельно взятой зоне, а то и в нескольких зонах одновременно!

Для тех товарищей, кто вечно теряет пульт, неважно от чего, можно купить встраиваемую настенную ультратонкую панель. Она может легко монтироваться в любом удобном для вас месте, даже тогда, когда ремонт в доме уже завершен. Функции панели точно такие же, как и пульта дистанционного управления, и подойдет это устройство для тех людей, который любят находить вещи там, где они их положили — такая панель не закатится под диван, она всегда будет на стене! Кроме того, можно приобрести оба этих прибора — панель и пульт. Даже если вы потеряете пульт, у вас всегда будет запасной вариант на стене и возможность управлять световыми эффектами с легкостью фокусника.

Для тех, кто не может расстаться со своим смартфоном или планшетом и ничего не берет в руки, кроме своих любимых гаджетов — так же есть решение.

При помощи специальных приложений скачанных на ваш планшет, а также благодаря беспроводному интернету, вы можете управлять светом в вашем доме через смартфоны и компьютеры. Вы получаете возможность влиять на все светодиодные ленты с возможностью регулировки сценариев освещения в вашем доме. Кроме того, регулирование через компьютер позволит вам значительно расширить свои возможности. А именно:

  • выбирать подходящее время для включения или выключения света. На тот случай, если вы заснете и забудете выключить свет, или наоборот захотите проснуться бодрым и посвежевшим от приятного солнечного света, сымитированного светодиодной лентой;
  • выбор сценариев освещения значительно расширен. Кроме того, вы можете создавать свои уникальные световые сценарии;
  • вы можете ограничить кого-либо в правах на регулировку света в тех или иных зонах. Например, ребенка или жену. Мелочь, а приятно;
  • контролировать неограниченное количество зон в доме.

Мы такие разные, но все-таки мы вместе

Зачем же нужны все эти новинки, все эти дополнительные возможности в светодиодных лентах? Как они могут быть полезны для нас в повседневной жизни? Вся прелесть заключается в том, что когда есть выбор это прекрасно, чем когда его нет вовсе.

Светодиодная лента RGB+W яркий тому пример. Приятно, когда у вас есть возможность отдохнуть от буйства красок, переключившись на белый свет. Заниматься повседневными делами при таком свете гораздо комфортнее, нежели под разноцветными всполохами.

А, кроме того, светодиодные ленты WW+CW и RGB+W для основного освещения в доме имеют ряд неоспоримых плюсов:

  • Возможность выбора. Все мы разные и оттенок свечения белого света приятен каждому свой — похолоднее или потеплее. Это индивидуальные особенности каждого человека, а светодиодные ленты WW+CW помогают избежать ссор и споров в этом вопросе, тем самым делая мир чуточку лучше!
  • Цвет под настроение. Сегодня вы хотите расслабиться — выбирайте теплое желтое свечение 2700К. Такой свет успокоит глаза и нервную систему. А уже завтра вам необходимо быть в тонусе, работать на результат — выбирайте нейтрально белое свечение 4200K. Такой цвет свечения взбодрит и прогонит сон. А если вы большой оригинал, и хотите почувствовать себя героем космического фэнтези, то вам как нельзя лучше подойдет холодный белый свет свечения с синеватым оттенком (6000К);
  • Возможность менять сценарии освещения не вставая с дивана, при помощи пульта дистанционного управления, смартфонов и планшетов;
  • Возможность регулировать яркость освещения. Пришли гости — включаем свет на всю катушку, на полную мощность и яркость. Это парадный вариант. Тихий семейный вечер у телевизора — выбираем приглушенный мягкий свет.

Приятное дополнение — для этих лент не нужно докупать отдельный диммер для регулирования яркости освещения, потому как контроллеры, которые докупаются вместе с лентой, предназначены как для варьирования цвета освещения, так и для регулировки яркости света.

Эффектно, комфортно, удобно, современно — все это можно сказать о светодиодных лентах последнего поколения. Конечно же, такая замечательная лента будет весьма и весьма полезна не только для дома, но и для общественных помещений — кафе, ресторанов, офисов. Неважно где, главное, что с такой светодиодной лентой можно почувствовать себя дирижером своего собственного светового оркестра. опубликовано econet.ru

Контроллер управления светодиодными RGB-лентами LED-C-01

В настоящее время многоцветная светодиодная лента получила большое распространение и пользуется повсеместной популярностью во многих областях человеческой деятельности. Так, в частности, RGB-ленты можно встретить в обычных квартирах и загородных домах. Нередко их используют в качестве украшения магазинов или торговых центров. В последние годы светодиодные многоцветные ленты стали служить украшением для автомобилей и применяются в тюнинге.
Для того, чтобы управлять такой лентой необходим специальный контроллер. Мы разработали электронное устройство, предназначенное для управления многоцветной светодиодной лентой — контроллер LED-C-01.

Используя наш контроллер LED-C-01 можно управлять светодиодными лентами с любого устройства, на котором можно запустить интернет обозреватель, будь то стационарный компьютер, ноутбук, планшет или смартфон. Контроллер позволяет быстро и просто менять цвет ленты, включать и выключать устройство, а также просмотреть текущий статус ленты (вкл/выкл). Все это дает возможность управлять лентой на удаленном расстоянии.

Ключевые характеристики устройства

Вся элементная база построена на проверенных временем компонентах и не содержит дорогостоящих деталей, что позволило снизить стоимость контроллера и повысить его надежность.

Железо
  • процессор ATmega 328;
  • управление светодиодами: методом ШИМ;
  • силовые ключи на основе полевых транзисторов IRL3716
  • 2 RGB-канала для подключения светодиодных лент;
  • интерфейс Ethernet для подключения к сети;
  • Ethernet-контроллер: ENC28J60;
  • напряжение питания – 12 В / 24 В, постоянное.

Прошивка
  • встроенный web-сервер для управления и настройки;
  • управление http-запросами (методом GET);
  • первоначальная настройка контроллера LED-C-01 осуществляется с помощью web-интерфейса.

Физические характеристики
  • пластиковый корпус;
  • габаритные размеры: 153х58х37 (мм);
  • масса: 0.25 кг;
  • рабочий диапазон температур: -25°C до 65°C.

Контроллер имеет один вход для питания. Поддерживается напряжение 12 В и 24 В (в зависимости от напряжения питания самой светодиодной ленты). Это позволяет осуществлять поддержку огромного числа светодиодных лент от разных производителей.
Помимо этого, на передней панели есть два разъема для подключения самих RGB-лент. Каждый разъем для подключения имеет три канала (для управления красным, зеленым и синими цветами ленты). Каждый канал способен выдержать нагрузку до 30 А (по даташиту транзисторы выдержат ток до 130 А, но для этого нужно изменить дорожки на плате и установить мощные радиаторы и охлаждение).

Также на передней панели устройства имеется разъем RJ-45 для подключения контроллера к локальной сети «умного дома».
Изначально мы планировали использовать в каждом нашем устройстве разработанный нами Ethernet-модуль для управления девайсами посредством HTTP-запросов. Поэтому в данном контроллере мы также решили использовать этот модуль.
После того как мы выработали основные требований к нашему разрабатываемому контроллеру, мы сделали первый прототип устройства методом ЛУТ. Проверили его работу на нескольких обрезках светодиодных лент (длинных лент под рукой не было) и, убедившись, что все работает как мы и хотели, заказали первую партию плат на заводе:

К тому времени как платы приехали с завода, наконец-то, была приобретена цельная лента длиной 5 метров и мы приступили к сборке девайсов.
Основная плата, без установленного Ethernet-модуля:

С установленным Ethernet-модулем:

Вид на плату со стороны разъемов:

После сборки мы подключили к устройству 5 метров светодиодной RGB-ленты и занялись тестированием.
Нас ждало разочарование. Нет, лента, конечно, загоралась и управлялась. Но передача команды на включение ленты белым цветом приводила к следующему (кликабельно):

Мы выбрали слишком большую частоту для ШИМа (25 кГц) и лента светилась неравномерно.
После серии экспериментов с разными лентами мы остановились на частоте 750 Гц и всё стало на свои места цвета 🙂
Первый собранный экземпляр LED-C-01 перед установкой в квартиру моего друга мы поместили в готовый пластиковый корпус, купленный в соседнем магазинчике (на КДПВ как раз этот первый экземпляр, а ниже фото кликабельны):

В связи с тем, что корпус подбирался в очень сжатые сроки, пришлось воспользоваться термоклеем:

Обратная сторона (со стороны крепления на DIN-рейку):

Девайс в сборе:

После того, как я намучился с этим корпусом во время его сборки, да и во время монтажа девайса в квартире друга (для подключения устройства необходимо полностью разобрать корпус, потом собрать), было принято решение изготовить корпус на 3D-принтере.
Для этого мы разработали модель корпуса:

И напечатали корпус на 3D-принтере (кликабельно):


В итоге второй экземпляр получился таким (кликабельно):

Как происходит управление контроллером?

Устройство управляется с помощью протокола HTTP (метод Get). Контроллер подключается к локальной сети «умного дома» (посредством разъема RJ-45) и им можно управлять с любого компьютерного устройства, также подключенного к этой сети.
В данный момент времени протокол SSL не поддерживается, и поэтому предусмотрено специальное секретное слово, с помощью которого можно ограничить управление контроллером.
Управление осуществляется следующим образом. При обращении к контроллеру из браузера с любого компьютерного устройства — открывается web-страница. На ней можно задать первоначальные параметры: установить IP-адрес устройства и секретное слово, а также установить цвет светодиодных лент, и включить и выключить ленты.
Все необходимые аргументы запроса передаются в его параметрах.
Например, включение белого цвета ленты, подключенной ко второму каналу контроллера, выполняется следующим запросом:
http://192.168.2.18/secretword/?frm=2&red2=255&green2=255&blue2=255&smo2=0
Здесь параметры red2, green2 и blue2, как можно догадаться, отвечают за цвет.
Параметр smo2 установленный в значение «0» говорит о том, что переключение цвета будет резкое, а не плавное.
Если указать smo2=8, то переключение состояния ленты будет происходить в течение восьми «условных интервалов времени» 🙂
Каждый «условный интервал времени» равен 5 секундам.
Для манипуляции первым каналом необходимо передавать такие же запросы, только вместо «2» во всех именах параметров будет «1». Например, http://192.168.2.18/secretword/?frm=1&red1=255&green1=0&blue1=0&smo1=5
В результате данного запроса лента на первом канале переключится в красный цвет в течение пяти «условных интервалов времени» (то есть 25 секунд) 🙂
Спасибо за внимание!
Другие статьи о наших устройствах для:

  • Подключения по сети Ethernet.
  • Управления освещением.
  • Multiroom-контроллере.
  • Сбора информации от датчиков движения.
  • Управления электрическим тёплым полом.
  • Управления освещением лестницы.

С Днем учителя!
UPD: Поправил информацию по току в статье.