RGB LEDin liittäminen Arduinoon. Turvallisuustietoportaali

LED RGB -nauha on joustava nauha, johon on painettu johtimet ja RGB-LEDit (täysväri). SISÄÄN Viime aikoina LED-nauhoja käytetään laajalti arkkitehtuurissa, autojen ja moottoripyörien virityksessä, puvuissa, koristeissa jne. On myös vedenpitäviä teippejä, joita voidaan käyttää esimerkiksi uima-altaissa.

LED-nauhoja on kahta tyyppiä: analoginen ja digitaalinen.
Analogisissa nauhoissa kaikki LEDit on kytketty rinnan. Siksi voit asettaa värin koko LED-nauhalle, mutta et voi asettaa tiettyä väriä tietylle LEDille. Nämä nauhat on helppo liittää eivätkä ole kalliita.
Digitaaliset LED-nauhat ovat hieman monimutkaisempia. Jokaiselle LEDille on asennettu ylimääräinen mikropiiri, jonka avulla voidaan ohjata mitä tahansa LEDiä. Tällaiset nauhat ovat paljon kalliimpia kuin tavalliset.

Tässä artikkelissa harkitsemme työskentelemistä vain analogisten LED-nauhojen kanssa.

Analogiset RGB LED-nauhat

Tietolomake:
- Yhden segmentin leveys 10,5 mm, paksuus 3 mm, pituus 100 mm
- vedenkestävä
- 3M teippi pohjassa
- max. virrankulutus (12V, valkoinen väri) - 60mA segmenttiä kohden
- hehkun väri (aallonpituus, nm): 630nm/530nm/475nm

RGB LED-nauhan piirikaavio

Nauha toimitetaan rullina ja koostuu 10 cm pituisista osista. Jokainen osa sisältää 3 RGB-LEDiä, koko 5050. Jokainen osa sisältää 9 LEDiä: 3 punaista, 3 vihreää ja 3 sinistä. Osion rajat on merkitty ja sisältävät kuparityynyjä. Siksi nauha voidaan tarvittaessa leikata ja juottaa helposti. LED-nauhakaavio:

Energiankulutus

Jokaisessa nauhan osassa on 3 LED-valoa kytketty sarjaan, joten 5V teho ei sovellu. Virtalähteen tulee olla 12V, mutta voi syöttää myös 9V, mutta silloin ledit eivät pala niin kirkkaasti.

Yksi segmentti LED-linja kuluttaa noin 20 mA, kun se syötetään 12 V:lla. Että. jos laitat valkoisen värin päälle (eli punainen 100%, vihreä 100% ja sininen 100%), osan virrankulutus on noin 60mA.

Nyt voit helposti laskea koko nauhan virrankulutuksen. Joten nauhan pituus on 1 metri. Nauhassa on 10 osaa (10 cm kukin). Valkoisen nauhan kulutus on 60mA*10=600mA tai 0,6A. Jos käytät PWM-häivytystehostetta värien välillä, virrankulutus voidaan puolittaa.

Nauhan liittäminen

Teipin liittämiseksi sinun on juotettava johdot 4 kosketinlevyyn. Käytimme valkoista johtoa +12V ja loput värit LEDien värien mukaan.

Katkaista suojakalvo nauhan lopussa. Kummalta puolelta yhteys muodostetaan, ei ole merkitystä, koska... symmetrinen teippi.

Kuori eristekerros paljastaaksesi kosketuslevyt.

Tina ne.

Juota neljä johtoa. On parempi käyttää monisäikeistä johtoa (esimerkiksi PV3- tai PVS-kaapelia), se on joustavampi.

Suojaa vedeltä ja ulkoisista vaikutuksista voidaan käyttää lämpökutisteputki. Jos LED-nauhavalo käytetään kosteassa ympäristössä, jolloin koskettimet voidaan lisäksi pinnoittaa silikonilla.

Työskentely LED-nauhan kanssa

Nauhaa voidaan helposti käyttää minkä tahansa mikro-ohjaimen kanssa. LEDien ohjaamiseen on suositeltavaa käyttää pulssinleveysmodulaatio(PWM). Älä liitä teippinastoja suoraan MK-nastoihin, koska Tämä on suuri virtakuorma ja ohjain saattaa palaa. On parempi käyttää transistoreita.

Voit käyttää NPN-transistoreita tai vielä paremmin N-kanavaisia mosfetteja. Kun valitset transistorin, älä unohda, että transistorin suurin kytkentävirta on otettava varauksella.

LED-nauhan liittäminen Arduino-ohjaimeen

Katsotaanpa esimerkkiä LED-nauhan liittämisestä suosittuun. Yhdistämiseen voit käyttää edullisia ja suosittuja mosfetteja. Voit käyttää myös perinteisiä bipolaarisia transistoreita, esimerkiksi TIP120. Mutta verrattuna mosfetiin, siinä on enemmän jännitehäviöitä, joten on silti suositeltavaa käyttää ensin mainittua.
Alla oleva kaavio näyttää RGB-liitäntä LED-nauha käytettäessä N-kanavaisia mosfetteja. MOSFET-portti on kytketty ohjaimen nastaan 1, nielu nastaan 2 ja lähde pin3:een.

Alla on kytkentäkaavio käytettäessä perinteistä bipolaariset transistorit(esimerkiksi TIP120). Transistorin kanta on kytketty ohjaimen nastaan 1, kollektori pin2:een ja emitteri pin3:een. Vastus, jonka resistanssi on 100-220 ohmia, on asetettava kannan ja säätimen lähdön väliin.

TO Arduino ohjain kytke virtalähde, jonka jännite on 9-12 volttia, ja +12V LED-nauhasta on kytkettävä ohjaimen Vin-nastaan. Voit käyttää kahta erillistä virtalähdettä, älä vain unohda kytkeä lähteen ja ohjaimen maadoitukset.

Esimerkkiohjelma

Nauhan ohjaamiseen käytetään ohjaimen PWM-lähtöä, jota varten voit käyttää analogWrite()-toimintoa nastoihin 3, 5, 6, 9, 10 tai 11. AnalogWrite(pin, 0) -toiminnolla LED ei pala. syttyy, analogWrite(pin, 127 ) LED syttyy täydellä teholla ja analogWrite(pin, 255) LED syttyy maksimi kirkkaus. Alla on esimerkkiluonnos Arduinolle:

#define REDPIN 5 #define GREENPIN 6 #define BLUEPIN 3 #define FADESPEED 5 // mitä suurempi numero, sitä hitaampi häivytysefekti on void setup() ( pinMode(REDPIN, OUTPUT); pinMode(GREENPIN, OUTPUT); pinMode (BLUEPIN , OUTPUT ) void loop() ( int r, g, b; // häivytä sinisestä violetiksi for (r = 0; r 0; b--) ( analogWrite(BLUEPIN, b); viive(FADESPEED); ); ) // häivytä punaisesta keltaiseksi kohteelle (g = 0; g 0; r--) ( analogWrite(REDPIN, r); viive(FADESPEED); ) // häivytä vihreästä keltaiseksi varten (b = 0; b 0; g--) ( analogWrite(GREENPIN, g); viive (FADESPEED); ) )

Viime kerralla tarkastelimme kuinka kytkeä LED-nauha Arduinoon L298-ohjaimen kautta. Värinhallinta toteutettiin ohjelmallisesti - Random-toiminto. Nyt on aika selvittää, miten LED-nauhan väriä ohjataan DHT 11 -lämpötila- ja kosteusanturin lukemien perusteella.

Esimerkki perustuu LED-nauhan kytkemiseen L298-ohjaimen kautta. Lisäksi esimerkkiin on lisätty LCD 1602 -näyttö, joka näyttää DHT 11 -anturin lukemat.

Projektia varten tarvitset seuraavat elementit Arduino:

Arduino UNO -levy.
Näyttö LCD 1602 + I2C.
Lämpötila- ja kosteusanturi DHT
LED-nauhavalo.
Kuljettaja L298.
Virtalähde 9-12V.
Kotelo Arduinolle ja näytölle (valinnainen).

Ensinnäkin katsotaan kytkentäkaaviota (kuva 1). Siinä näet kuinka yhdistää kaikki yllä olevat elementit. Piirin kokoamisessa ja kytkemisessä ei ole mitään monimutkaista, mutta on syytä mainita yksi vivahde, jonka useimmat ihmiset unohtavat ja päätyvät vääriin tuloksiin LED työ– nauhat Arduinolta.

Kuva 1. Kaaviokuva Arduino liitännät ja LED-nauha DHT 11 -anturilla

Välttää oikea toiminta LED-nauha (välkkyminen, värien yhteensopimattomuus, epätäydellinen hehku jne.), koko piirin virtalähde tulee tehdä yhteiseksi, ts. yhdistä Arduino-ohjaimen GND-nastat ja L298-ohjain (LED-nauha). Voit nähdä kuinka tämä tehdään kaaviosta.

Muutama sana kosteusanturin kytkemisestä. Jos ostat paljaan DHT 11:n ilman vannetta, ensimmäisen ja toisen koskettimen, 5V ja Datan väliin on juotettava vastus, jonka nimellisarvo on 5-10 kOhm. Lämpötilan ja kosteuden mittausalue on kirjoitettu takapuoli DHT 11 -anturin kotelo Lämpötila: 0-50 celsiusastetta. Kosteus: 0-80%.

Kuva 2. Oikea kytkentä kosteusanturi DHT 11

Kun olet koottu kaikki projektielementit kaavion mukaan, sinun on kirjoitettava ohjelmakoodi, mikä saa kaiken toimimaan haluamallamme tavalla. Ja tarvitsemme LED-nauhan vaihtamaan väriä DHT 11 -anturin (kosteus) lukemien mukaan.

DHT 11 -anturin ohjelmointiin tarvitset lisäkirjaston.

Koodi Arduino ohjelmat ja RGB – nauha. Muuttaa nauhan väriä kosteuden mukaan.

#include #include //kirjasto työskentelyyn LCD-näyttö 1602 #sisältää //kirjasto kosteus- ja lämpötila-anturin kanssa työskentelyä varten DHT 11 int chk; //muuttuja tallentaa kaikki tiedot DHT11-anturin int hum; //muuttuja tallentaa DHT11-anturin kosteuslukemat dht11 DHT; //objekti tyyppiä DHT #define DHT11_PIN 4 //DHT11-anturin datanasta on kytketty tuloon 4 #define LED_R 9 //nasta kanavalle R #define LED_G 10 //nasta kanavalle G #define LED_B 11 //pin kanavalle B //muuttujat tallentavat väriarvot //kun kaikki kolme väriä sekoitetaan, saadaan tarvittava väri int led_r=0, led_g=0, led_b=0; //näyttöobjektin ilmoittaminen osoitteella 0x27 //älä unohda käyttää näyttöä projektissa I2C-levyn kautta LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2); void setup() ( //luo näyttö lcd.init(); lcd.backlight(); // ilmoittaa nastat lähdöiksi pinMode(LED_R, OUTPUT); pinMode(LED_G, OUTPUT); pinMode(LED_B, OUTPUT); ) void loop () ( chk = DHT.read(DHT11_PIN);//lukea tietoja DHT11-anturista //tulostaa tiedot näytölle lcd.print("Temp: "); lcd.print(DHT.temperature, 1); lcd.print( " C"); lcd.setCursor("Hum: ") tarvitaan kyselyyn lcd.clear(); vihreä väri if ((hum >= 19) && (hum<= 30)) { led_r = 1; led_g = 255; led_b = 1; } //в диапозоне от 31 до 40% влажности выдать красный цвет if ((hum >= 31) && (hum<= 40)) { led_r = 255; led_g = 1; led_b = 1; } //в диапозоне от 41 до 49% влажности выдать синий цвет if ((hum >= 41) && (hum<= 49)) { led_r = 1; led_g = 1; led_b = 255; } // подача сигналов цвета на выхода analogWrite(LED_R, led_r); analogWrite(LED_G, led_g); analogWrite(LED_B, led_b); }

Tunnisteet: Tunnisteet

Tällä oppitunnilla käytämme Arduino-levyn "Pulse Width Modulation" digitaalisia ja analogisia lähtöjä kytkemään päälle RGB-LED eri sävyissä. RGB-LED-nauhan avulla voit luoda sisävalaistuksen millä tahansa värisävyllä. Puhutaanpa täysvärisen (RGB) LEDin laitteesta ja pinoutista ja harkitaan direktiiviä #määritellä C++ kielellä.

RGB-LEDin suunnittelu ja käyttötarkoitus

Koko sävypaletin näyttämiseksi riittää kolme väriä käyttämällä RGB-synteesiä (punainen - punainen, vihreä - vihreä, sininen - sininen). RGB-palettia ei käytetä vain graafisissa muokkausohjelmissa, vaan myös verkkosivustojen kehityksessä. Sekoittamalla värejä eri suhteissa saat melkein minkä tahansa värin. RGB-LEDien etuja ovat suunnittelun yksinkertaisuus, pieni koko ja korkea valotehokkuus.

RGB-LEDit yhdistävät kolme eriväristä kristallia samassa paketissa. RGB-LED:ssä on 4 nastaa - yksi yhteinen (anodilla tai katodilla on pisin nasta) ja kolme värinastaa. Jokaiseen värilähtöön on kytkettävä vastus. Lisäksi RGB LED Arduino -moduuli voidaan asentaa suoraan taululle ja siinä on sisäänrakennetut vastukset - tämä vaihtoehto on kätevämpi luokkahuonetoimintoihin.

Kuva. RGB LED pinout ja RGB LED -moduuli Arduinolle

RGB-LED-liitin näkyy yllä olevassa kuvassa. Huomaa myös, että monet täysväriset LEDit vaativat diffuusorit, muuten värikomponentit tulevat näkyviin. Seuraavaksi yhdistämme RGB-LEDin Arduinoon ja saamme sen hehkumaan kaikilla sateenkaaren väreillä käyttämällä "pulssinleveysmodulaatiota".

Ohjaa RGB-LEDiä Arduinossa

Arduinon analogiset lähdöt käyttävät "pulssinleveysmodulaatiota" tuottamaan erilaisia virtatasoja. Voimme toimittaa kaikki kolme LEDin värituloa erilaisilla PWM-signaaliarvoilla välillä 0 - 255, mikä antaa meille mahdollisuuden saada melkein minkä tahansa valon sävyn RGB LED Arduinoon.

Tätä oppituntia varten tarvitsemme seuraavat tiedot:

Arduino Uno / Arduino Nano / Arduino Mega aluksella;
leipä aluksella;
RGB-LED;
3 vastusta 220 ohmia;
uros-naaras johdot.

Kuva. RGB-LED:n kytkentäkaavio Arduinoon leipälevyllä

RGB-LED-moduuli voidaan liittää suoraan piirilevyyn ilman johtoja tai leipälevyä. Liitä moduuli täysvärisellä RGB-LED:llä seuraaviin nastoihin: Miinus- GND B- Pin13, G- Pin12, R— Pin11 (katso ensimmäinen kuva). Jos käytät RGB LED-valoa (Light Emitting Diode), kytke se kuvan kaavion mukaisesti. Kun olet kytkenyt moduulin ja kokoanut piirin Arduinoon, lataa luonnos.

Piirros vilkkuvasta RGB-LEDistä

#define PUNAINEN 11 // Anna nastalle 11 nimi PUNAINEN#define VIHREÄ 12 // Anna nastalle 12 nimi VIHREÄ#define SININEN 13 // Anna nastalle 13 nimi SININEN void setup () ( pinMode(PUNAINEN, LÄHTÖ); pinMode(VIHREÄ, OUTPUT); // Käytä tulostukseen Pin12:ta pinMode(SININEN, OUTPUT); // Käytä tulostukseen Pin13:a) void loop () ( digitalWrite (PUNAINEN, KORKEA ); // Sytytä punainen valo digitalWrite(VIHREÄ, MATALA); digitaalinenWrite(SININEN, MATALA); viive (1000); digitalWrite(PUNAINEN, MATALA); digitalWrite(VIHREÄ, KORKEA); // Sytytä vihreä valo digitaalinenWrite(SININEN, MATALA); viive (1000); // Aseta tauko tehosteelle digitalWrite(PUNAINEN, MATALA); digitalWrite(VIHREÄ, MATALA); digitaalinenWrite(SININEN, KORKEA); // Sytytä sininen valo viive (1000); // Aseta tauko tehosteelle }

Selitykset koodille:

#define-käskyä käyttämällä korvasimme pin-numerot 11, 12 ja 13 vastaavilla nimillä PUNAINEN, VIHREÄ ja SININEN. Tämä tehdään mukavuuden vuoksi, jotta et sekoitu luonnoksessa ja ymmärrä, minkä värin sisällytämme;
void setup() -proseduurissa määritimme nastat 11, 12 ja 13 lähdöiksi;
void loop() -menettelyssä kytkemme kaikki kolme väriä RGB-LEDiin yksitellen päälle.

Tasainen RGB LED -ohjaus

Arduinon rgb-LED:n ohjaaminen voidaan tehdä sujuvaksi käyttämällä analogisia lähtöjä "pulssinleveysmodulaatiolla". Tätä varten LEDin väritulot on kytkettävä analogisiin lähtöihin, esimerkiksi nastoihin 11, 10 ja 9. Ja syötettävä niille erilaisia PWM-arvoja eri sävyille. Kun olet liittänyt moduulin uros-naarasjohdoilla, lataa luonnos.

Luonnos RGB-LEDin tasaiseen vilkkumiseen

// Anna nastalle 9 nimi PUNAINEN

// Anna nastalle 10 nimi VIHREÄ

// Anna nastalle 11 nimi SININEN

// Käytä tulostukseen Pin9:ää

// Käytä Pin10 tulostukseen

// Käytä tulostukseen Pin11:tä

// Sytytä punainen valo

// Sytytä vihreä valo

// Sytytä sininen valo

Selitykset koodille:

#define-käskyä käyttämällä korvasimme pin-numerot 9, 10 ja 11 vastaavilla nimillä PUNAINEN, VIHREÄ ja SININEN. Tämä tehdään mukavuuden vuoksi, jotta et sekoitu luonnoksessa ja ymmärrä, minkä värin sisällytämme;
Käytimme nastat 11, 12 ja 13 analogWrite-lähtöinä.

Arduino on ihanteellinen kaikkien laitteiden ohjaamiseen. ATmega-mikroprosessori käyttää luonnosohjelmaa suuren määrän erillisten nastojen, analogisten digitaalisten tulojen/lähtöjen ja PWM-ohjaimien käsittelemiseen.

Koodin joustavuuden ansiosta ATmega-mikrokontrolleria käytetään laajasti erilaisissa automaatiomoduuleissa, mukaan lukien sen perusteella on mahdollista luoda LED-valaistuksen ohjausohjain.

Kuormanhallinnan periaate Arduinon kautta

Arduino-kortilla on kahden tyyppisiä lähtöportteja: digitaalinen ja analoginen (PWM-ohjain). Digitaalisella portilla on kaksi mahdollista tilaa: looginen nolla ja looginen yksi. Jos liität siihen LEDin, se joko palaa tai ei.

Analoginen lähtö on PWM-ohjain, johon syötetään noin 500 Hz:n taajuinen signaali säädettävällä käyttöjaksolla. Mikä PWM-ohjain on ja sen toimintaperiaate löytyy Internetistä. Analogisen portin kautta on mahdollista paitsi kytkeä kuormaa päälle ja pois, myös muuttaa sen jännitettä (virtaa).

Komentosyntaksi

Digitaalinen lähtö:

pinMode(12, OUTPUT);— aseta portti 12 tietojen ulostuloportiksi;
digitalWrite(12, KORKEA);— Käytämme loogista erillistä lähtöä 12, joka valaisee LEDin.

Analoginen lähtö:

analogOutPin = 3;– aseta portti 3 tulostamaan analoginen arvo;
analogWrite(3, arvo);– tuotamme ulostuloon signaalin, jonka jännite on 0 - 5 V. Arvo on signaalin toimintajakso 0 - 255. Arvolla 255 maksimijännite.

Tapoja ohjata LEDejä Arduinon kautta

Vain heikko LED voidaan kytkeä suoraan portin kautta, ja silloinkin se on parempi rajoitusvastuksen kautta. Tehokkaamman kuorman yhdistäminen vahingoittaa sitä.

Tehokkaammille kuormille, mukaan lukien LED-nauhat, käytetään elektronista kytkintä - transistoria.

Transistorikytkimien tyypit

Bipolaarinen;
Ala;
Komposiitti (Darlington-kokoonpano).

Lataa yhteysmenetelmät
Bipolaaritransistorin kautta	Kenttätransistorin kautta	Jännitekytkimen kautta

Kun käytetään korkeaa logiikkatasoa (digitalWrite(12, KORKEA);) lähtöportin kautta transistorin kantaan, referenssijännite virtaa kuormaan kollektori-emitteriketjun kautta. Näin voit kytkeä LED-valon päälle ja pois.

Kenttätransistori toimii samalla tavalla, mutta koska "kannan" sijasta siinä on nielu, jota ei ohjata virralla, vaan jännitteellä, rajoittavaa vastusta tässä piirissä ei tarvita.

Bipolaarinen näkymä ei anna sinun säätää voimakkaita kuormia. Sen läpi kulkeva virta on rajoitettu 0,1-0,3 A:iin.

Kenttätransistorit toimivat tehokkaammilla kuormilla, joiden virrat ovat jopa 2A. Vielä tehokkaampaa kuormaa varten käytetään Mosfet-kenttätransistoreja, joiden virta on enintään 9 A ja jännite jopa 60 V.

Kenttätransistoreiden sijasta voit käyttää bipolaaristen transistorien Darlington-kokoonpanoa ULN2003-, ULN2803-mikropiireissä.

ULN2003-siru ja elektronisen jännitekytkimen piirikaavio:

Transistorin toimintaperiaate LED-nauhan sujuvaan ohjaukseen

Transistori toimii kuin vesihana, vain elektroneille. Mitä suurempi bipolaaritransistorin kantaan tai kenttätransistorin nieluon syötetään jännite, sitä pienempi on emitteri-kollektoripiirin resistanssi, sitä suurempi on kuorman läpi kulkeva virta.

Kytkettyään transistorin Arduinon analogiseen porttiin, annamme sille arvon 0 - 255 ja muutamme kollektoriin tai viemäriin syötettävän jännitteen 0 - 5 V. Kollektori-emitteri-piiri kulkee 0 - 100 % kuorman referenssijännitteestä.

Arduino LED-nauhan ohjaamiseksi sinun on valittava sopiva tehoinen transistori. LED-mittarin käyttövirta on 300-500mA, tehobipolaarinen transistori sopii näihin tarkoituksiin. Pidempiä pituuksia varten tarvitaan kenttätransistori.

LED-nauhan kytkentäkaavio Arduinoon:

RGB-nauhan ohjaus Andurinolla

Yksisiruisten LEDien lisäksi Arduino voi toimia myös värillisten LEDien kanssa. Kytkemällä kunkin värin nastat Arduinon analogisiin lähtöihin, voit mielivaltaisesti muuttaa kunkin kiteen kirkkautta saavuttaen halutun hehkuvärin.

Arduino RGB LEDin kytkentäkaavio:

Arduino RGB -nauhaohjain on rakennettu samalla tavalla:

On parempi koota Arduino RGB -ohjain kenttätransistoreilla.

varten tasainen kirkkauden säätö kahta painiketta voidaan käyttää. Toinen lisää hehkun kirkkautta, toinen vähentää sitä.

Arduino LED-nauhan kirkkauden säätöluonnos

int led = 120; aseta kirkkaus keskitasolle

void setup() (
pinMode(4, OUTPUT); aseta 4. analoginen portti lähtöön
pinMode(2, INPUT);

pinMode(4, INPUT); aseta 2. ja 4. digitaalinen portti pollauspainikkeiden tuloksi
}
void loop()

painike1 = digitaalinenLue(2);

painike2 = digitaalinenLue(4);
jos (painike1 == KORKEA) Ensimmäisen painikkeen painaminen lisää kirkkautta
{
led = led + 5;

analogWrite(4, led);
}
jos (painike2 == KORKEA) Toisen painikkeen painaminen vähentää kirkkautta
{
led = led - 5;

analogWrite(4, led);
}

Kun pidät ensimmäistä tai toista painiketta painettuna, elektronisen avaimen ohjauskoskettimeen syötetty jännite muuttuu tasaisesti. Silloin kirkkaus muuttuu tasaisesti.

Arduino ohjausmoduulit

Voit luoda täysimittaisen LED-nauhaohjausohjaimen käyttämällä anturimoduuleja.

IR ohjaus

Moduulin avulla voit ohjelmoida jopa 20 komentoa.

Signaalin säde on noin 8m.

Setin hinta on 6 USD.

Radiokanavalla

Nelikanavainen yksikkö, jonka kantama jopa 100m

Setin hinta on 8 USD.

Voit sytyttää valaistuksen, kun lähestyt asuntoa.

Kontaktiton

Etäisyysanturi pystyy lisäämään ja vähentämään valaistuksen kirkkautta liikuttamalla kättäsi.

Toimintasäde jopa 5m.

Moduulin hinta 0,3 USD

Arduino on tietokonealusta, jota käytetään yksinkertaisten automaatiojärjestelmien rakentamiseen, pieni levy, jossa on sisäänrakennettu mikroprosessori ja RAM. LED-nauhan ohjaaminen Arduinon kautta on yksi tapa käyttää sitä.

ATmega-prosessori ohjaa luonnosohjelmaa ohjaten lukuisia erillisiä nastoja, analogisia ja digitaalisia tuloja/lähtöjä sekä PWM-ohjaimia.

Arduinon toimintaperiaate

Arduino-levyn "sydän" on mikro-ohjain, johon anturit ja ohjauselementit on kytketty. Tietyn ohjelman (jota kutsutaan "luonnokseksi") avulla voit ohjata sähkömoottoreita, LED-nauhoja ja muita valaisimia, ja sitä käytetään jopa toisen Arduino-levyn ohjaamiseen SPI-protokollan kautta. Ohjaus tapahtuu kaukosäätimellä, Bluetooth-moduulilla tai Wi-Fi-verkolla.

Ohjelmointi tehdään avoimella lähdekoodilla PC:llä. Voit käyttää USB-liitintä ohjausohjelmien lataamiseen.

Kuormanhallinnan periaate Arduinon kautta

Arduino-kortilla on kahdenlaisia portteja - digitaalisia ja analogisia. Ensimmäisessä on kaksi tilaa - "0" ja "1" (looginen nolla ja yksi). Kun LED on kytketty levyyn, se syttyy yhdessä tilassa eikä toisessa.

Analoginen tulo on olennaisesti PWM-ohjain, joka rekisteröi signaaleja noin 500 Hz:n taajuudella. Tällaiset signaalit syötetään säätimeen säädettävällä käyttöjaksolla. Analogisen tulon avulla voit paitsi kytkeä ohjatun elementin päälle tai pois päältä, myös muuttaa virran (jännitteen) arvoa.

Kun kytket suoraan portin kautta, käytä heikkoja LEDejä ja lisää niihin rajoitusvastus. Voimakkaampi kuorma vahingoittaa sitä. Käytä elektronista avainta (transistoria) LED-nauhan ja muiden valaistuslaitteiden ohjauksen järjestämiseksi.

Yhteyden muodostaminen Arduinoon

LED-nauhan suora kytkentä Arduinoon on sopiva vain heikkoja LED-diodeja käytettäessä. LED-nauhaa varten sen ja levyn väliin on asennettava lisäsähköelementtejä.

Releen kautta

Liitä rele Arduino-korttiin digitaalilähdön kautta. Ohjatulla nauhalla voi olla toinen kahdesta tilasta - päällä tai pois päältä. Jos sinun on järjestettävä RGB-nauhan ohjaus, tarvitset kolme relettä.

Tämän laitteen ohjaama virta on rajoitettu kelan teholla. Jos teho on liian pieni, elementti ei pysty sulkemaan suuria koskettimia. Käytä relekokoonpanoja suurimpien tehojen saamiseksi.

Bipolaaritransistorin käyttö

Jos haluat lisätä virtaa tai jännitettä lähdössä, kytke bipolaarinen transistori. Kun valitset sitä, keskity kuormitusvirtaan. Ohjausvirta ei ylitä 20 mA, joten lisää 1 - 10 kOhm vastus rajoittaaksesi resistanssin läpi kulkevaa virtaa.

Huomautus! Ihannetapauksessa sinun on käytettävä n-p-n-tyyppistä transistoria, joka perustuu yhteiseen emitteriin. Jos tarvitaan suurta vahvistusta, käytä transistorikokoonpanoa.

Kenttätransistorin käyttö

Käytä kaksinapaisten transistorien sijaan kenttätransistoreja (lyhenne MOS) LED-nauhojen ohjaamiseen. Ero niiden välillä liittyy ohjausperiaatteeseen: kaksinapaiset muuttavat virtaa, kenttävaihteet muuttavat jännitettä portilla. Tämän ansiosta pieni hilavirta ajaa suuren kuorman (kymmeniä ampeeria).

Muista lisätä virtaa rajoittava vastus piiriin. Suuren meluherkkyyden vuoksi ohjaimen lähtöön on kytketty 10 kOhm vastusmassa.

Laajennuskorttien käyttö

Jos et halua käyttää releitä ja transistoreita, voit ostaa kokonaisia lohkoja - laajennuslevyjä. Näitä ovat Wi-Fi, Bluetooth, taajuuskorjain, ohjain jne., joita tarvitaan eri tehojen ja jännitteiden kuormien ohjaamiseen. Ne voivat olla joko yksikanavaisia elementtejä, jotka soveltuvat yksivärisille nauhoille, tai monikanavaisia (RGB-värinauhan ohjaamiseen).

Erilaisia ohjelmia

Kirjastot, joissa on ohjelmia Arduino-levylle, voidaan ladata viralliselta verkkosivustolta tai löytää Internetistä muista tietolähteistä. Jos sinulla on taidot, voit jopa kirjoittaa luonnosohjelman (lähdekoodin) itse. Sähköpiirin kokoaminen ei vaadi erityisiä tietoja.

Sovellusvaihtoehdot Arduinoa käyttävälle järjestelmälle:

Valaistus. Anturin avulla voit asettaa ohjelman, jonka mukaan huoneen valo joko ilmestyy välittömästi tai syttyy vähitellen auringonlaskun kanssa (kirkkaus kasvaa). Ota käyttöön Wi-Fi-yhteys, puhelin ja integrointi Smart Home -järjestelmään.
Käytävän ja portaikkojen valaistus. Arduinon avulla voit järjestää kunkin osan (esimerkiksi askelman) valaistuksen erikseen. Lisää korttiin liiketunnistin, jotta osoitettavat LEDit syttyvät peräkkäin riippuen siitä, missä kohteen liike havaitaan. Jos liikettä ei ole, diodit sammuvat.
Kevyt musiikki. Käytä suodattimia ja lähetä äänisignaaleja analogiseen tuloon luodaksesi kevyttä musiikkia (taajuuskorjainta) lähtöön.
Tietokoneiden modernisointi. Jotkut anturit antavat sinun luoda LEDien värin riippuvuuden prosessorin lämpötilasta, sen kuormituksesta ja RAM-muistin kuormituksesta. Käytössä on DMX 512 -protokolla.

Arduino-sirut laajentavat yksiväristen ja monikanavaisten (RGB) LED-nauhojen käyttömahdollisuuksia. Eri värien yhdistämisen, satojen tuhansien sävyjen muodostamisen lisäksi voit luoda ainutlaatuisia tehosteita - häipymistä auringon laskiessa, säännöllistä päälle/pois, kun liikettä havaitaan, ja paljon muuta.