Controlar la tira de LED direccionable a través de Arduino

La tira de LED direccionable y Arduino ayudarán a decorar el interior de la casa, crear una atmósfera especial y crear un ticker en el escaparate. A partir del artículo aprenderá sobre cómo conectar y administrar la cinta, cómo verificar y flashear la cinta, qué efectos se logran.

En la tira de LED direccionables de Arduino, el brillo y el modo de funcionamiento de cada diodo se configuran por separado.

Estos dispositivos tienen muchas ventajas.

• Se pueden utilizar para iluminación inteligente. No será difícil ensamblar una luz de fondo dinámica, una línea que se arrastra o hacer que la luz se encienda según lo programado. Conecte módulos adicionales, por ejemplo, un sensor de movimiento, y cuando ingrese a la habitación, comenzará la luz. Y también su trabajo se puede controlar de forma remota desde el control remoto y el teléfono inteligente.
• Fácil de personalizar. Puede escribir programas para el trabajo usted mismo o usar plantillas listas para usar.
• Las tiras de LED son fiables y duraderas. No se calientan y no requieren altos costos de energía.
• La accesibilidad es otra ventaja. Las cintas de diodos están muy extendidas en el mercado, no será difícil elegir la correcta. Los más presupuestarios cuestan 200 rublos. por metro, más brillante - desde 500 rublos.

Pero también hay desventajas.

• Se necesita una fuente de alimentación separada de 5 o 12 V. La unidad Arduino solo puede proporcionar 800 mA de corriente, que solo es suficiente para 13 píxeles (un píxel consume 40-60 mA).
• Las uniones exigen la calidad de la soldadura.

Si sabe cómo soldar bien, entonces no será difícil ensamblar el circuito. Y si no sabe cómo, es hora de aprender. Así que siéntase libre de comenzar a elegir equipos de iluminación.

Tenga en cuenta algunos puntos antes de comprar.

• El número de píxeles por metro. Puede haber 30, 60, 74, 96, 100 y 144. Cuanto más haya, más rica será la imagen, pero más cara la cinta. Y cuanto más consume energía (adaptador de corriente más potente y más caro).

• El grado de seguridad. Para la iluminación interior, IP30 es suficiente (protección contra el polvo). Para condiciones húmedas, los diodos deben estar cubiertos con silicona y el grado de protección es IP65. Y si la tira está en la calle, entonces la protección debería ser la mayor: IP67 (el dispositivo está completamente oculto en una caja de silicona).

• La base afecta la experiencia estética. Viene en negro (PCB negro) y blanco (PCB blanco).

• Hay opciones "económicas" para las tiras de LED. Están marcados con las letras ECO. Estos modelos no son tan brillantes como los habituales y son de calidad inferior. Pero son más baratos.

Ahora que has encontrado el ideal, procede al montaje.

Se requiere un adaptador de corriente para conectarse. Calcula su poder. Para hacer esto, multiplique el consumo de corriente de un píxel (generalmente 60 mA) por el número de píxeles en un metro de cinta y por su longitud. Multiplique el resultado por la tensión de funcionamiento (estos datos se indican en la marca). No olvide el factor de seguridad.

Entonces la potencia del adaptador debería ser:

(60 mA / 1000) (corriente en A) * 60 píxeles / metro * 1,5 metros * 5 V (voltaje) * 1,3 (espacio libre) = 35,1 W. Redondea al valor más alto más cercano: 40 vatios. Se necesita una fuente de alimentación de este tipo si la cinta se ilumina con luz blanca. De lo contrario, la potencia del adaptador se puede reducir entre 1,5 y 2 veces.

Además de la fuente de alimentación, necesitará una placa Arduino Uno y cables de conexión con una sección transversal de al menos 1,5 mm².Y también resistencias con una resistencia de 10 kOhm y condensadores con una capacidad de 470 μF (más es posible).

Cuando todo esté listo, ponte manos a la obra.

• Encuentra el principio y el final de la cinta. Los comandos se mueven secuencialmente de un píxel a otro y la dirección de su movimiento se indica mediante flechas. Si no hay flechas, entonces el contacto de control se indica al principio con las letras DI (entrada digital) y al final - DO (salida digital). El contacto DO se utiliza para conectar cintas adicionales.
• Suelde una resistencia de seguridad de 200-500 ohmios. Si la fuente de alimentación falla repentinamente, la corriente no fluirá a través del conector USB y no lo quemará.
• Ensambla el diagrama. Si el dispositivo se controla desde una computadora, el circuito debería ser así.

Para el funcionamiento autónomo o el control desde sensores, necesita uno.

Use guantes de goma y apoye periódicamente el soldador a tierra (al menos a las tuberías de calentamiento de vapor).

• Si la distancia entre la tira de diodos y la placa Arduino es de más de 15 cm, tuerza los cables DI de control y tierra GND en una coleta. Entonces no habrá recogidas.
• En modo intermitente, hay interferencia en la línea eléctrica. Esto conduce a un rendimiento inestable. Para suavizar la interferencia, un capacitor con una capacidad de 470 μF y un voltaje de 6.3 V.
• Para que se encienda sin problemas, el circuito se ensambla en una placa de pruebas para ensamblar circuitos en microcontroladores. Debe tener 3 niveles lógicos de MOSFET de canal N.

Así es como se ve en la realidad.

• Si la cinta es larga, aparecerá una pérdida de voltaje. Por lo tanto, los píxeles más externos brillarán tenuemente. Para evitar esto, suministre energía a las uniones de 2 tiras de diodos oa través de cada metro de longitud total.

Solo queda comprobar el circuito. Para hacer esto, escriba el programa más simple.

• Conecte la placa a su computadora y abra el IDE de Arduino.
• Descarga una biblioteca o plantilla. Las bibliotecas más famosas son FastLED y Adafruit NeoPixel.

1. FastLED es muy versátil y es compatible con todas las versiones de Arduino. De ahí la desventaja: ocupa mucha memoria y la mayoría de las funciones no serán útiles.
2. Adafruit NeoPixel está diseñado para anillos NeoPixel, pero funcionará con cualquier tira de LED. Tiene menos efectos y menor velocidad, pero la memoria Arduino es más libre. Esto significa que se pueden cargar más modos de funcionamiento en la placa.

Ahora puedes implementar todos tus proyectos.

Si no hace esto, cuando flashee el dispositivo, toda la corriente de suministro irá a la placa. La placa o el puerto USB se quemarán.

Pero sucede que la cinta de direcciones no funciona correctamente. Consulte los errores más comunes.

• Si los diodos están iluminados con un tinte rojo, entonces la fuente de alimentación es demasiado débil. O las conexiones están rotas y es necesario volver a soldarlas. Otra opción son los cables de alimentación que son demasiado delgados.
• Cuando el dispositivo tiene errores o funciona con artefactos, entonces el problema está en la fuente de alimentación. Intente reemplazar los cables por cables blindados o apague el Wi-Fi.
• Si los píxeles no brillan en absoluto, lo más probable es que el circuito esté ensamblado incorrectamente. Los errores más comunes: la tierra de la cinta no está conectada a la tierra de la placa Arduino, el cable de control DI va al final de la cinta y no al principio, los cables de alimentación (5V y GND) están invertidos. En todos estos casos, basta con reconstruir el circuito.
• Pero si conectó el dispositivo ensamblado sin una resistencia, lo más probable es que se queme de inmediato. Entonces necesitas cambiar el tablero de control.

Como puede ver, aprender Arduino es fácil. Y si de repente tiene problemas, haga preguntas en los foros. Estarán encantados de ayudarte (especialmente si usas el apodo de la chica).