Controlador RGB LED: 5 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:39

Dez dias antes do Natal ainda precisava de um presente para o meu Marido, que vive na era da Amazônia, o que significa que comprar algo da prateleira não era uma opção.

Ele precisava de uma luz para seu escritório e gosta de mudar as coisas de vez em quando. Sua mesa também está convenientemente posicionada em frente ao parapeito de uma janela. Então, a iluminação RGB controlável veio à minha mente imediatamente. Tinha que ser brilhante o suficiente para iluminar sua mesa e ele tinha que estar no controle da cor.

Apresento, o Controlador LED RGB.

(Veja o vídeo abaixo)

Etapa 1: Peças:

Usei as seguintes peças:

1x Sparkfun Pro Micro 5V / 16MHz (https://www.sparkfun.com/products/12640)Eu procurei Arduinos primeiro, mas pouco antes do Natal tudo estava esgotado, é claro. O Sparkfun acabou por ser tão bom e as instruções em seu site tornam muito fácil usar o software de programação Arduino. Para caber no Protoboard, coloquei pinos nos orifícios dos pinos. Funcionou melhor soldá-los enquanto estavam conectados ao ProtoBoard com o microcontrolador no lugar.

2x 1m 60LEDs / m Tiras de LED RGB seladas (https://www.sparkfun.com/products/12023)Não muito caras e brilhantes o suficiente para iluminar a mesa com 14W / m

1x Protoboard (https://www.sparkfun.com/products/9567) Por causa dos 2 dias que tive que testar, depurar e montar tudo usei um Protoboard. Ele segura os fios com força suficiente e posso mover as conexões facilmente. Além disso, a corrente de 2-3A para as duas faixas de LED que estou usando não é muito alta.

3x Power MOSFETs (https://www.digikey.com/products/en?keywords=IRF84 … Eles tinham que ser capazes de lidar com um pouco de corrente, e podem fazer isso com mais de 3A / Unidade a 12V D / Tensão de comutação S e 5 V. Eu sei que eles são exagerados, mas eu queria jogar pelo seguro.

3x potenciômetros deslizantes de 100 mm 10k (https://www.digikey.com/products/en?keywords=987-1 … Eu sei que poderia ter usado potenciômetros regulares, mas grandes controles deslizantes são muito mais satisfatórios de usar.

1x Switch (https://www.digikey.com/product-detail/en/zf-elect… Para ligar e desligar tudo.

Fonte de alimentação 1x 12V 3A (https://www.amazon.com/ANVISION-2-Pack-Adapter-5-5-5 … As 2 tiras de LED precisarão de no máximo 2.4A com brilho total. O Arduino precisa de quase nada, então um 3A O suprimento que achei ser suficiente.

1x Receptor de barril (https://www.digikey.com/products/en?keywords=%09EJ… Então, podemos conectar nossa fonte de alimentação no controlador, precisamos desse rapaz. Eu prefiro conectorizar coisas que vêm de fora, porque acho que os dispositivos com vários fios pendurados não são muito convenientes.

2 pares de Conectores CPCChassis Mounts (https://www.mouser.com/productdetail/te-connectivi… ConectoresLED (https://www.mouser.com/productdetail/te-connectivi…

Outras coisas: Alguns fios 20-24AWG em várias cores, um pequeno potenciômetro regular que eu tinha na minha gaveta para controle de brilho, um botão de interrupção, 4x resistores de 5kOhm e 3x LEDs de 5V com resistores integrados.

Etapa 2: peças impressas

Para um gabinete, projetei um no Fusion 360.

Eu precisava do gabinete principal para todos os eletrônicos e alguns botões para os potenciômetros. Como eu ainda não sabia onde essa coisa será montada, apenas dois lados podem estar acessíveis.

Temos orifícios de 1/4 na parte superior para os LEDs, o botão Interromper e o potenciômetro de controle de brilho (5 no total). No lado esquerdo, tenho um grande recorte para o switch, um pequeno recorte para um cabo micro USB, então o Arduino pode ser reprogramado sem a necessidade de retirar o appart do controlador, 2 orifícios para conectores de receptáculo fêmea de 4 pinos CPC e orifício de 8 mm para o conector do barril.

Na parte frontal existem apenas 3 fendas para as alças do potenciômetro e orifícios para parafusos 4-40.

Imprimi os botões em uma jangada e em grupo, o que sempre leva a melhores resultados em impressoras FDM para pequenos objetos. O gabinete I impresso na posição do painel traseiro para suporte mínimo.

Os parafusos da placa de base no gabinete. Eu não tinha parafusos de cabeça chata, então tive que colar quadrados de feltro na parte inferior do gabinete para que não se apoiassem nesses parafusos e arranhassem a mesa.

Etapa 3: Fiação

Primeiro, soldei fios longos em todas as peças de que precisava (potenciômetros, conector de barril, botões, interruptores, etc.) para não precisar fazer isso no gabinete. Em seguida, montei os componentes eletrônicos em uma bancada para testar as diferentes funções e solucionar qualquer software ou bugs de fiação. Descobri que conectar o MOSFET Gate ao 8Bit PWM no Arduino leva a mudanças de cor e nenhuma operação suave. Usar os PWMs de 10 (pinos 5, 6) e 16 bits (pino 9) leva a fades suaves como manteiga (ainda estou escrevendo apenas 8 bits para os pinos PWM).

(Veja o diagrama de fiação para saber o que está conectado a quê)

Etapa 4: montagem

Depois de testar a fiação, montei tudo dentro do gabinete. O fato de eu ter soldado o máximo possível fora do gabinete ajudou muito, assim como pré-montar os conectores.

Descobri que o alicate é muito útil para colocar os fios nos orifícios corretos do Protoboard. Cortei os fios no comprimento certo antes de conectá-los, então tudo está o mais limpo possível.

Finalmente, aparafusei a placa de base e coloquei alguns pedaços de feltro nela, para que fique bem apoiada na mesa.

Etapa 5: Programação

O Sparkfun é programado por meio do software Arduino (consulte para obter instruções:

O Programa inclui a biblioteca EEPROM para salvar o último modo de operação, para que o controlador não perca o estado em que se encontra ao desligar e ligar a alimentação.

O potenciômetro adicional na parte superior regula o brilho em todos os modos sem afetar a cor exibida.

Existem 3 modos, portanto, os 3 LEDs de status na parte superior.

Modo 1: Modo RGB (apenas 1 LED de status está ligado) Os 3 potenciômetros controlam o brilho de vermelho, verde e azul individualmente. Uma cor fixa é exibida.

Modo2: Modo RGB Fade (2 LEDs de status acesos) Neste modo, todas as três cores estão em um relógio (vermelho em 12, verde em 4 e azul em 8, por exemplo). O ponteiro do relógio gira no sentido horário e uma mistura de todas as três cores dependendo de sua posição é exibida. O primeiro potenciômetro controla a velocidade de desvanecimento (velocidade do ponteiro). O segundo determina qual cor está às 12 horas. (Gira o relógio) O terceiro potenciômetro determina a distância em que o ponteiro do relógio gira antes de voltar. Este modo permite que você esmaeça entre quaisquer duas cores no relógio.

Modo 3: Dispersão RGB (todos os 3 LEDs de status estão ligados) Neste modo, cada cor tem seu próprio relógio e cada potenciômetro controla a velocidade de uma alça. Potenciômetro 1 Controles Vermelho, potenciômetro 2 controles Verde e potenciômetro 3 controles Azul. Desta forma a o padrão de cor aparentemente aleatório é exibido devido ao longo tempo antes de se repetir. (Meu modo favorito)