Árvore de Natal Arduino e WS2811: 8 etapas

2025 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2025-01-23 15:03

Uma vez que existem outros projetos semelhantes Christmas Lights Arduino e WS2811, Arduino Xmass tree, eu os acho muito complicados para iniciantes. Resolvi então publicar este projeto simples e gratuito, que você pode experimentar antes de enfrentar os mais complicados, até com controle de Bluetooth e vu-meter.

Minha família gostou de projetar os padrões e eu gostei de codificá-los. Espero que você também goste.

A decoração da árvore é feita pela minha mãe, devo dizer a ela para compartilhar e fazer alguns Instructables.

Suprimentos:

• Arduino nano
• Tira led WS2811
• Trocar
• carregador USB
• Cabo USB
• Caixa de plástico

Etapa 1: Lista de materiais

Este é o material que usei:

• Arduino nano. Encomendei um com os pinos sem soldar, pois soldei os cabos diretamente na placa.
• 5V WS2811 50 Fita LED. Existem também com cabos verdes que são mais discretos.
• Trocar. Um com um botão longo é melhor.
• Carregador USB. Um usado de um telefone celular.
• Cabo USB tipo A macho tipo mini-B macho. Reutilizado de uma câmera antiga.
• Caixa de plástico. Reutilizou um doce.
• Uma braçadeira.
• Cabo de três fios.
• Estanho de solda.
• Cola para a pistola de cola.
• Fita isolante
• Tubo termorretrátil

Etapa 2: Ferramentas usadas

• Broca, broca.
• Pistola de cola.
• Ferro de solda.
• Tesoura.

Etapa 3: esquemático

Poder

Vamos alimentar tudo através do conector USB. A faixa de led será alimentada através do pino VIN para não sobrecarregar o regulador de tensão.

Tira LED

Existem muitos tipos de faixas de LED endereçáveis. Os baseados no WS281x são muito comuns. Esta família de chips faz a modulação por largura de pulso (PWM) para você para cada cor, com base nos dados recebidos no pino de entrada de dados. Ele usa o primeiro bloco de dados com todas as cores e empurra o resto do fluxo de dados para o próximo chip através do pino de saída de dados. Felizmente, existem bibliotecas do Arduino que tornam todo esse trabalho transparente para você.

Microcontrolador

Como a faixa de LED WS2811 precisa de uma entrada de dados de 5V, escolhemos um Arduino com lógica de 5V. Um de 3,3 V também pode ser usado, mas devemos fazer algum tipo de adaptação de nível lógico. Caso contrário, pode funcionar, mas uma pequena queda de tensão pode levar a dados incorretos ou a nenhum dado chegar à faixa de LED.

Microcontroladores mais simples como o ATtiny85 podem ser usados se você quiser cortar mais custos. Uma vez que precisamos apenas de 1 saída e uma entrada. Dependendo das versões o flash é mais difícil se não tiver uma porta USB.

Trocar

Um com um botão longo servirá melhor para percorrer a caixa, então você pode acioná-lo sem um lápis.

Ele está conectado ao GND porque usamos o resistor pull-up interno no Arduino para evitar sinais falsos. Então, no código, 1 não será pulsado e 0 pulsará.

Etapa 4: Usinagem de Caixa

Usei uma caixa Candy como caixa para os componentes eletrônicos. Use ou mesmo 3dPrint um que tenha espaço suficiente.

Basta perfurar com uma ferramenta multifuncional Dremel. Usei uma broca de 3 mm para:

• Um orifício para acessar o botão do interruptor.
• Orifício da máquina para o conector USB.
• Saída de cabo para a faixa de LED. Na tampa mecanize-a até a borda para retirar a tampa.

Etapa 5: Fiação

De solda

Para a fiação, precisaremos de um ferro de solda. Se você é um novato, verifique este tutorial de soldagem.

Dicas de minha própria experiência.

• As pontas dos fios de pré-estanho primeiro
• Assim que o fio estiver na almofada de solda, o estanho adicionado deve ser fundido pelo fio e pela almofada de solda, não pelo ferro de solda.

Botão

Ligue o botão à entrada D5 e GND.

O que usei tem quatro pinos. Estão internamente conectados por pares, verifique antes com testador (ou led com bateria) quais estão abertos.

Cabo

Solde em uma extremidade um conector macho para a tira de led. Você pode usar aquele na faixa de LED, que não usaremos.

As cores que usei são.

• Vermelho (+ 5V) -> Marrom
• Verde (dados em) -> Preto
• Branco (Gnd) -> Azul

No Arduino Side

• Castanho -> VIN
• Azul -> GND
• Preto -> D4

Tira LED

A faixa de LED possui dois conectores de três pinos, o de entrada é o feminino. Existem cabos vermelhos e brancos sem conector que devem ser isolados com fita isolante ou tubo termorretrátil para evitar curto-circuito.

Microcontrolador

Apenas soldar cabos pré-estanhados em almofadas de solda, Conectores

Finalmente, conecte todos os conectores.

Etapa 6: Fixação do elemento

Botão Para fixar o botão usei uma pistola de cola, coloque uma quantidade generosa e tome cuidado para não colar o mecanismo do botão. Tive que fazer duas vezes, pois da primeira vez havia tão pouca cola que, quando apertamos o botão, ela grudou.

MicrocontroladorNão é fixo.

CaboColoque uma braçadeira de cabo para evitar que, se eventualmente houver um puxão, a solda não seja danificada.

Etapa 7: Código

Ferramentas de software e upload

Para o código, usamos a biblioteca FastLED e o Arduino IDE.

Para instalar a biblioteca no Arduino IDE, siga este guia Instalando bibliotecas adicionais do Arduino Coloque na caixa de pesquisa FastLED

Para fazer upload para o Arduino nano, siga este guia. Introdução ao Arduino Nano

Uso

Basta pressionar o botão para alterar o modo de animação atual.

Download de código

Verifique em

Ou renomeie o arquivo ChristmasOneFile.txt para ChristmasOneFile.ino

Também existe uma versão de classe de vários arquivos que você pode experimentar.

Dicas para fazer uma nova animação.

• Crie um novo método de sua escolha.
• Aumente o número total de animações (MAX_MODES) em um.
• Modifique AnimationUpdate para o novo caso.

Etapa 8: revisões

• 24.12.2019 Vídeo adicionado.
• 25.12.2019 Imagem da capa alterada, correções ortográficas.
• 26.12.2019 Arquivo fonte adicionado.
• 2020-11-21 Links quebrados atualizados