Lâmpada LED para sala de animação controlada remotamente: 5 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:37

Para quem quer um relaxante ou hipnotizante show de luzes coloridas, seja para um quarto de bebê, decoração de Natal, ou apenas para diversão, aqui está o meu intensificador de ambiente. Estou recebendo respostas muito entusiasmadas de bebês de 6 meses a crianças mais velhas de todas as idades.

A faixa de LED Neo Pixels (também conhecida como WS2812B) combinada com um Arduino e um controle remoto IR fazem uma combinação matadora tanto como uma aparência de lâmpada de nuvem, uma aparência de lanterna de papel redonda ou qualquer outra forma que você desejar. Eu usei isso para substituir a lâmpada existente da sala: a energia CA da tomada de luz existente alimenta a fonte de alimentação de 5 V e uma lâmpada comum de 220 V que fica pendurada abaixo da lâmpada de LED.

110V-220V Aviso: NÃO CONSTRUA ESTE A MENOS QUE ESTEJA FAMILIAR COM AS PRECAUÇÕES DE SEGURANÇA PARA TRABALHAR COM ALTA TENSÃO.

Coisas que você precisa:

Lâmpada LED

• Duas placas Arduino (usei o Cactus Micro Rev. 2, mas você poderia facilmente usar nanos arduino)
• Tábua de pão
• Faixa de LED como o WS2812B (usei 150 LEDs adequados para uma sala média como uma lâmpada noturna)
• Fonte de alimentação compacta - 5V, pelo menos 0,06A X 150 LEDs + Arduinos então 10A (usei isso)
• Capacitor grande (~ 1000 uF)
• Conector de tomada de alimentação 2X para remover facilmente a lâmpada
• Remoto infravermelho compacto (apenas o remoto, LED não necessário). Qualquer outro controle remoto padrão também funcionaria.
• Receptor IRM 3638
• LED verde, resistor de 220 Ohm
• Fios de ligação

Apoio, suporte

• Lanternas de papel - pelo menos 10 "diâm.
• Linha de pesca
• Gravatas zip
• Fita dupla-face ou cola quente + pistola
• ~ 59 cm (23 ") de comprimento, 12 mm (1/2") de diâmetro, tubo de alumínio leve

Lâmpada comum

• E27 para adaptador de fios
• Relé de estado sólido 220V AC
• Transistor 2N2222, resistor de 47 kOhm
• Casa da lâmpada E27
• Fio classificado para 220V

Etapa 1: Testando sua faixa de LED

Você começará codificando e testando as animações antes de pendurar tudo no teto. Você precisará baixar a biblioteca FastLED para esta etapa e a biblioteca SimpleTimer para a próxima etapa.

Conecte a placa como visto na Figura esquemática e carregue o esboço test_strip em anexo. Você deve ser capaz de ver os tons de verde e roxo movendo-se gradualmente na faixa de LED. Variáveis-chave são MAXPIXELS (linha 5), fps (linha 8) e current_anim (linha 14).

FastLED é incrivelmente poderoso e encorajo você a explorar seus recursos aqui.

buzzandy de hackster.io também usou esta biblioteca para alguns efeitos surpreendentes.

Etapa 2: montagem da tira dentro das lanternas de papel

Algumas pessoas optam por uma forma de nuvem, mas acredito que poderia se tornar um monstro coletor de poeira. Então montei a tira 150 LED em espiral dentro de 3 lanternas de papel penduradas horizontalmente. Outras possibilidades: um anel de lanternas de papel ou um disco de 6 lanternas com uma 7ª lanterna central.

Para montar os LEDs, primeiro insira um lado do suporte de metal da lanterna dentro da lanterna e, em seguida, insira suavemente as alças de 8 LEDs no interior, fixando cada alça no suporte com cola quente (recomendado) ou fita dupla-face. Espace-os uniformemente com 6 loops por lâmpada e 3 LEDs intermediários entre as lanternas (não corte a tira entre as lanternas). Recomendo encontrar um local temporário para pendurar a tira perto de um computador, deixando os Arduinos acessíveis até que a etapa de codificação seja concluída e a lâmpada esteja pronta para ser pendurada no teto.

Etapa 3: adicionando um módulo de controle remoto, uma lâmpada comum ao esboço final

Controle remoto

Se você quiser pendurar esta lâmpada LED no teto, precisará controlá-la remotamente. Outras opções, como controle por telefone e Blynk, estão disponíveis, mas eu as achei lentas e complicadas em comparação com um controle remoto IR simples. Tive problemas ao executar a rotina de decodificação IR com as frágeis demandas de temporização do NeoPixels. Se você conseguiu NeoPixels com um remoto IR / Blynk, compartilhe sua experiência na seção de comentários! Decidi deixar o controle remoto para um segundo Arduino que está conectado ao Arduino principal por uma ponte I2C simples.

Lâmpada comum

Cada LED na potência máxima gera de acordo com as especificações cerca de 0,4 lumens (~ 1/1000 de uma lâmpada incandescente de 40W). Vou usar apenas 150 LEDS e espero obter a intensidade da luz de uma lâmpada noturna, então decidi incluir uma lâmpada E27 comum que é desligada pelo Arduino quando uma animação LED começa.

Juntando tudo

Para esta etapa, você precisará das bibliotecas internas Wire e IRLib. Conecte tudo de acordo com o esquema anexado (você pode deixar a fonte de alimentação conectada a uma tomada elétrica normal de 220 V por enquanto) e carregue os dois esboços anexados. A placa superior no esquema é o escravo I2C, enquanto a placa inferior é o mestre I2C. Se você estiver usando um controle remoto diferente do controle remoto Magic Lighting que usei, deixe os esboços no modo DEBUG e abra um monitor serial no mestre I2C (placa receptora de infravermelho). Mapeie os códigos dos botões remotos (adicionando 0x se necessário) e substitua o bloco que contém os códigos hexadecimais no esboço do escravo I2C.

Etapa 4: toques finais

Personalizando a aparência do seu controle remoto

Eu gosto do controle remoto mágico de iluminação, pois é compacto, seu LED IR pode ser dobrado em direção ao seu receptor e o mais importante - é fácil personalizar sua aparência da seguinte forma:

1. Tire uma foto bem direta do seu controle remoto, colocando a câmera exatamente acima dele (não incline)
2. Coloque-o no PowerPoint ou Inkscape (usei o inkscape, anexei meu design como arquivo.svg), meça a altura / largura do controlador com uma régua, redimensione para corresponder às dimensões exatas em polegadas.
3. Desenhe o layout do controlador, usando a foto como modelo. Quando terminar, remova a foto original de baixo.
4. Imprima, corte e prenda acima do papelão original.

Como você pode ver nas fotos anexas, eu também cortei o LED e o direcionei para o receptor, o que foi fundamental para que a coisa funcionasse. A tampa superior é feita de papelão, então eu a forcei gentilmente com uma chave de fenda, cortei um pequeno retângulo na parte superior e dobrei o LED. Aumentei o sinal um pouco mais colocando um cone de folha de alumínio nele, o que também melhorou a confiabilidade.

Pendurar a lâmpada no teto

1. Faça um furo no centro do tubo de alumínio para os 3 fios (5V, Dados, GND) conectando a tira ao Arduino.
2. Insira os fios pelo orifício e puxe-os de um dos lados do tubo.
3. Empurre a barra pelo centro das 3 lanternas, use laços zip ou qualquer adesivo que você gostaria de fixar nesta configuração.
4. Conecte os fios 5V, GND pendurados do lado do tubo para a faixa de LED com um conector Jack. Eu recomendo usar um segundo conector para o fio de dados, de modo que a lâmpada possa ser facilmente desconectada para depuração, etc.
5. Conecte a outra extremidade dos fios ao Arduino e à fonte de alimentação
6. Pendure a lâmpada na barra de alumínio usando arame de pesca duplo em cada extremidade (isso realmente depende das configurações da lâmpada existente …). O resultado deve ser semelhante à foto.