LED String Control: 11 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:36

Este tutorial cobre os primeiros passos com as cordas de luz LED. Originalmente, comecei procurando uma maneira de substituir um fio de luz incandescente padrão em uma árvore de Natal.

Para mim, começar exigiu muitos sites e vídeos. Esperamos que este guia o ajude a avançar para as partes interessantes mais rapidamente.

Depois de começar com um controlador e uma única corda de luz, há muitas direções que você pode seguir. Depois de construir o controlador, este guia o ajudará a passar para:

• Programação com o editor Arduino
• Adicionando novos efeitos e mais luzes
• Controlando a string de LED a partir de um dispositivo móvel ou automação residencial
• Integrando em um grande show de luzes

Etapa 1: Reúna os materiais

Peças necessárias:

Kit de iluminação LED (link) Este kit inclui uma string de LED WS2811 (versão 5V), uma fonte de alimentação 3A e um controlador pré-fabricado. Há o suficiente aqui para que você possa garantir que tudo funcione antes de seguir este guia. A versão de 5 V foi escolhida porque essa tensão também pode alimentar o Arduino

Mini controlador Wemos D1 (link) Ele foi escolhido para tamanho pequeno, conectividade wi-fi e facilidade de fiação. Além disso, eu já tinha um para experimentar

Conector de alimentação (link) Necessário para conectar a fonte de alimentação diretamente ao fio de luz. Muitos no pacote, mas você precisa de 1 conector macho

Interruptor de botão tátil (link) Tamanho: 6 x 6 x 5 mm, 4 pinos. Muitos no pacote, mas você só precisa de um

Luzes adicionais (link) Conforme necessário. Certifique-se de comprar a versão 5V. Veja as instruções abaixo se você deseja alimentar várias strings

Etapa 2: montagem do controlador

Para começar, você precisa do pigtail de 3 fios que vem com a corda de luz LED. Você pode encontrar os fios certos vendo como o conector se conecta à corda. O fio com travessões é o negativo, o meio é a linha de dados e o fio externo restante é positivo.

Para conectar o controlador D1, faça as seguintes conexões de solda:

• Solda positiva (provavelmente vermelha) para o pino de 5V
• Solda negativo (provavelmente branco) para pino GND
• Dados de solda (provavelmente verde) para D2.
• Use cola quente nos fios e na placa (para torná-la mais resistente)

Para conectar a chave, solde:

• Um lado para o pino de 3,3 V
• Um lado para o pino D7
• Solde D7 diretamente em D8 (por exemplo, conecte os pinos)
• Corte os pinos não utilizados restantes

O switch é conectado a 3,3 V e D7, uma vez que se encaixa bem diretamente na placa. No entanto, D7 flutua no mini D1 e, portanto, não pode detectar mudanças de estado por si só. Para fazer funcionar, solde D7 em D8 para que D7 seja puxado para cima na abertura. O código no esboço do Arduino anexado mostra como usar o switch.

Etapa 3: montagem da corda leve

Nesta etapa, conectaremos a alimentação diretamente à corda de uma maneira diferente. Isso alimentará a string e o controlador D1 ao mesmo tempo. Outro benefício dessa abordagem é que o D1 permanece energizado ao se desconectar do USB.

Conecte o conector de alimentação aos fios soltos na extremidade com o receptáculo do pino. Observe o positivo e o negativo (consulte a Etapa 2 para descobrir cada um).

Etapa 4: Programação do controlador

Para preparar seu ambiente Arduino, siga estas instruções:

• https://www.instructables.com/id/Programming-the-WeMos-Using-Arduino-SoftwareIDE/
• Siga este guia para instalar a biblioteca FastLED

Para começar, use o programa INO anexado.

Este código faz o seguinte:

• Usa a biblioteca FastLED para animar a string de LED
• Demonstra diferentes efeitos de iluminação
• Usa botão para alterar os efeitos
• Mantém o brilho em 50%, que é brilhante o suficiente e reduz o consumo de corrente.
• Define a temperatura da cor para o tipo de string que estamos usando.
• Limita os LEDs a 50, que deve ser alterado ao adicionar strings adicionais

Observe que o branco é gerado ativando o vermelho, o verde e o azul em quantidades iguais na corda. Isso faz com que o branco pareça diferente das cordas LED brancas vendidas para árvores de Natal. Podemos aproveitar isso para definir a cor padrão para algo mais natural e semelhante a lâmpadas incandescentes. Descobri que "CRGB:: Khaki" dá uma cor mais natural.

• Biblioteca de animação FastLED
• Exemplo simples em

Etapa 5: coloque tudo junto

Para começar a usar o novo controlador, siga estas etapas:

• Abra o esboço do Arduino
• Use o IDE para carregá-lo no Wemos D1 mini

Para confirmar se está funcionando:

• Verifique se o LED nas luzes da placa D1
• Veja a corda acender em branco

Você pode alternar entre os efeitos clicando no botão soldado ao mini D1.

Etapa 6: efeitos de iluminação adicionais

Este é um ótimo conjunto de exemplos de uso da biblioteca FastLED.

https://www.tweaking4all.com/hardware/arduino/adruino-led-strip-effects/

Adapte esses efeitos ao esboço do Arduino.

Sparkle é um efeito divertido. Para esse, altere o código para definir o LED selecionado para ficar preto em vez de branco brilhante.

// modificar: // # define MAX_SEQUENCE 4 // // adiciona essas linhas na instrução switch: // case 4: // SnowSparkle2 (CRGB:: Khaki, CRGB:: Black, 20, random (100, 1000)); // pausa; // adicione estas linhas no final do arquivo: void SnowSparkle2 (int val, int val2, int SparkleDelay, int SpeedDelay) {setAll2 (val); pixel int = aleatório (NUM_LEDS); leds [Pixel] = val2; FastLED.show (); FastLED.delay (SparkleDelay); leds [Pixel] = val; FastLED.show (); FastLED.delay (SpeedDelay); }

Etapa 7: Expandindo a corda leve

As cordas podem ser estendidas usando os plugues anexados. No entanto, a tensão cairá após cerca de 2 cordas. Isso pode ser consertado passando fios de 5 V em paralelo com o fio de luz LED. Você pode usar os fios soltos para fazer isso - preste atenção à polaridade positiva / negativa.

Exemplo de fiação de string nesta página:

https://www.billporter.info/2017/01/07/the-engineers-guide-to-diy-computer-controlled-holiday-lights/

Boa explicação da fiação e queda de tensão em:

https://www.instructables.com/id/Arduino-Controlled-Positional-RGB-LED-Christmas-Tr/

Este Instructable também inclui uma boa dica sobre como envolver LEDs em fita isolante. Scotch Super 88 (largura de 3/4”) funciona bem.

Além disso, o MAX_LED no esboço do Arduino deve ser alterado quando você adiciona mais LEDs.

Etapa 8: controle remoto

Para controlar a string remotamente, use Blynk. Referência em:

https://www.blynk.cc/getting-started/

Adicione o código Blynk necessário ao esboço do Arduino. Você pode configurar o aplicativo Blynk para:

• Efeitos de mudança
• Use a zebra RGB para mudar a cor
• Controle o brilho

Consulte o esboço do Arduino em anexo para ver as alterações para incluir Blynk. Passos:

1. Adicionar bibliotecas Blynk ao Arduino
2. Inscreva-se para obter uma conta Blynk
3. Baixe o aplicativo para o telefone
4. Crie um novo projeto. Isso criará um código de autorização para esse projeto.
5. Modifique o esboço em anexo para incluir o código de autenticação, o nome e a senha do wifi
6. Use o editor Arduino para carregar no D1 mini.

Etapa 9: Conexão com automação residencial

Você pode controlar a string adicionando um cliente MQTT ao esboço do Arduino. Instale um corretor MQTT em sua automação residencial (por exemplo, OpenHAB ou Home Assistant).

Mais informações em:

https://www.baldengineer.com/mqtt-tutorial.html

Etapa 10: Fazendo um show de luzes

Inspiração em

Localização do pixel em XLights

Explicação do protocolo DMX

Biblioteca Artnet

Explicação do que realmente está acontecendo

Etapa 11: faça mais

Natal Faça Você Mesmo

Manual completo com explicações completas