Звезда от LED лента. Коледна LED звезда на микроконтролер

Предложената схема работи като генератор на прости светлинни ефекти върху светодиоди.
Светодиодите са подредени под формата на осем лъча на звезда, както можете да видите, като погледнете чертежа на платката.
Този дизайн е идеална украса за коледно дърво или декоративен елемент от домашен интериор.

Първият светодиод е центърът. След това идват светодиодите на вътрешния пръстен (D3-D19), след това на следващия пръстен и така нататък, чак до външния пръстен (D43-D50). След това всичко се повтаря отново. Скоростта на превключване зависи от параметъра на променливия резистор P1.

Генераторът на часовника се сглобява на таймера 555 (IC1), след което тактовата честота се подава към 4017 десетичния брояч (IC2). сигнал се появява последователно на щифтове 0-6, който управлява светодиодите с помощта на буферни транзистори (T1-T7). Седмият часовников импулс нулира брояча и всичко се повтаря.

Ориз. 1. Коледна елха звезда превключвател верига

Списък на компонентите:

Резистори:
R1 = 2 kOhm
R2 = 10 kOhm
R3 = 33 kOhm
R4 = 390 ома
R5, R6, R9, R12, R15, R18, R21 = 1 kOhm
R7,R8,R10,R11,R13,R14,R16,R17,R19,R20,R22,R23 = 100 ома
P1 = 25 kΩ AC
кондензатори:
C1,C3,C4 = 0.1uF
C2 = 2.2uF 16V електролит
полупроводници:
D1=1N4148
D2-D50 = червени светодиоди
T1-T7=BC547
IC1 = 555
IC2 = 4017
Източник на захранване:
батерия krone или друга 9V клетъчна батерия


Ориз. 2. Подреждане на елементите

Отговор

Lorem Ipsum е просто фалшив текст от печатарската и наборната индустрия. Lorem Ipsum е стандартният фалшив текст в индустрията още от 1500-те години, когато неизвестен принтер взел галерия с шрифт и я разбъркал, за да направи книга с образци. Той е оцелял не само пет http://jquery2dotnet.com/ века, но също така скокът към електронния набор, оставайки по същество непроменен.



Ще ви покажем как да направите светещи LED звезди. Във видеото можете да видите и коледно дърво, направено по същия принцип.
Ако знаете как да запоявате малко, тогава лесно можете да направите LED звезди. Разпространението на лъчите на звездата ще бъде от шест до десет сантиметра, а за основа ще се използва деветволтова батерия. Ако искате да направите звезда с лесно сменяемо захранване, прочетете последния раздел на статията. Звездата може да се монтира на 9V конектор на батерията.
Така че вземете поялника си, вземете няколко соеви светодиоди, намерете няколко батерии и започнете да правите коледни и новогодишни украси!
Дори и да не сте сигурни в уменията си за запояване, започнете да правите звезди. Това е доста проста работа. Ще успеете, уверяваме ви.

Материали и инструменти, които ще ви трябват за направата на LED звезди:
- пет червени светодиода 5 или 10 мм. Светодиодите трябва да са червени, за да се захранват от девет волтова батерия. Използвахме както матирани, така и прозрачни светодиоди. Използвайте тези, които смятате, че ще изглеждат най-добре.
- 9 V батерия.
- здрава медна тел 10см.
Ако искате да направите мигаща звезда, тогава имате нужда от различни видове светодиоди:
- един мигащ светодиод 5 мм, червен. Купихме такъв, работното му напрежение е 3-12 V.
- четири светодиода 5 мм, червени. Светят на много ниски токове, също са закупени от нас.
инструменти:
- шперплат за шаблона с дебелина 5 мм.
- поялник и спойка.
- клещи или клещи.
- полимерна глина или "трета ръка" за фиксиране на части от звездата.
- мултиметър.

Оформление.


Схемата на LED звездата не е много сложна. Всъщност е много просто - пет светодиода, свързани един след друг в една верига. Превключвателят във веригата не е част от звездата: той светва (веригата е затворена), когато проводникът от него е завинтен към "плюса" на конектора на батерията. Виждате, че е лесно, но какво може да се обърка? Не се заблуждавайте при свързването на светодиодите - анодите са свързани към катодите (анодът е по-дълъг).

Изработка на звезди.

За да направите запояването на светодиодите възможно най-лесно, направете шаблон от шперплат. Това е кръг със знаци за правилното местоположение на петте светодиода върху него.
- Поставете светодиодите върху шаблона.

Огънете краката на светодиодите до такъв ъгъл, че съседните крака да се пресичат един с друг.
- Закрепете краката към шаблона с електрическа лента.
- Запоете пресичащите се крака (на пет места).
- Подрежете изпъкналите части на краката с щипки.
Сега имате затворена звезда.
- Изрежете контура на мястото на най-малко успешното място за запояване на краката.
- Сега имате звезда със скъсана верига.

Тествайте го. Свържете краищата на звездата към контактите на батерията. Спазвайте полярността на светодиодите и батерията.
- Ако светодиодите са свързани правилно, звездата ще свети. Ако сте направили грешка при свързването им (не сте спазили полярността), ще трябва да коригирате това, тъй като звездата няма да светне.
- Ако сте свързали правилно светодиодите, но звездата не свети, значи един от светодиодите е повреден. Проверете ги един по един с мултицет или 3V захранване.

Запоете парче здрав меден проводник с дължина 4 см към контакта на LED низа.

приключваме.

Звездата е почти готова. Остава само да запоите друго парче меден проводник към "минуса" на батерията. Това е малко по-сложно от обикновеното запояване:
- Вземете парче тел със същата дължина като този, който току-що беше запоен към звездата.

Поставете батерията и поставете парче тел в по-големия й контакт (маркиран със знак минус).
- Когато запоявате проводник към контакт, уверете се, че проводникът и контактът са добре нагрети, преди да добавите спойка.

Съвет: уверете се, че кабелът и батерията са фиксирани. Използвайте лепяща лента, трета ръка или малки предмети, за да се уверите, че батерията и проводникът са правилно поставени и няма да се движат.

Накрая запойте свободния край на проводника към положителната звезда. Така че сте направили празнична украса!

Правим конектор за батерията.

За да улесним смяната на батериите, фиксирахме звездата на конектора на батерията 9 V. Вместо дебел меден проводник за това бяха използвани два резистора 60 ома. Резисторите ограничават тока, преминаващ през светодиодите, което подобрява живота на батерията и удължава живота на светодиодите. Медните проводници са по-твърди от резисторите, така че тази версия е по-крехка от предишната. Снимките показват последователността на сглобяване на конектора, тя е доста проста.

- Хммм... Значи Нова година вече мина?ти каза.
Е, да, премина. Е, кой ви пречи да се подготвите за следващата Нова година? А самата звезда не е непременно само новогодишен атрибут. В крайна сметка скоро, например, 9 май. Е, или ето го - 23 февруари, който току-що настъпи.

История на производството

Като цяло ще опиша накратко историята на създаването. За да направите това, се нуждаем от таван (плочки за таван - леки квадратни парчета пяна с дебелина 3,5 мм). Все още има нужда от прост AVR микроконтролер Attiny13, пет светодиода от всякакъв цвят (използвах синьо - единствените ярки светодиоди, достъпни за мен по това време), няколко парчета тел. Освен поялник, термосвиваема тръба за изолация, макетно ножче за рязане на тавани, конектор за програмиране (ще се използва и за свързване на захранването към звездата). Е, и, разбира се, имате нужда от най-малкото прост програмист(не е показано на снимката)

Маркираме върху листа на тавана два контура на звездата и ивици за крайните повърхности.

Изрежете всички детайли и започнете да лепите. Лепим с полимерно лепило като "Титан" или "Дракон", с една дума, всяко подходящо за лепене на таванни плочки. Как да лепим плочки за таван:

  • Нанесете тънък слой лепило върху повърхностите, които ще залепите.
  • Изчакваме минута (или по-малко), за да изсъхне малко лепилото.
  • Притискаме частите една към друга (силно, но не толкова, че да счупим частите) за няколко секунди.

Ако всичко е направено правилно, тогава детайлите се схващат само за минута. Разбира се, те няма да издържат веднага на пълното натоварване, но можете да продължите да лепите по-нататък. Пълно изсъхване за половин час или час. Ако не изчакате лепилният слой да изсъхне преди залепването, тогава ще трябва да изчакате много по-дълго.

След като залепите всички крайни повърхности върху долния контур на звездата, пристъпваме към производството на пълнежа. Схемата е много проста.

Не показва ограничаващи резистори (не помня колко взех - изглежда 470 ома), захранване (4 крака на MK - земята, 8 крака - +5 волта).
Без да се занимавам особено с платката (в края на краищата тя беше запоена няколко часа преди Нова година!) Реших да направя обемна инсталация. В крайна сметка схемата е проста. Въпреки че... чувствах се като варварин, запоявайки проводници директно към краката на микроконтролера в SMD пакет. Ето резултата:

Снимката показва кабел със захранващи конектори и програмиране на микроконтролер. Хм, мисля, че станах толкова нагъл тогава, че дори не използвах термосвиваеми тръби за изолация на LED проводниците. Е, по принцип е напълно възможно да се направи. В крайна сметка светодиодите ще бъдат залепени и не трябва да се движат, т.е. не трябва да има затваряния. Но е по-добре да не правите това и да изолирате поне едно заключение. Разглеждаме диаграмата и, ръководени от нея, поставяме светодиодите по лъчите на звездата.

За да може светлината от светодиодите да се разпръсне поне малко, ги затваряме с памучни кръгове (помолих кръговете от жена ми, изглежда са предназначени за премахване на грим). Можете също да не се притеснявате и да използвате обикновена памучна вата. Или, добре, просто го оставете така.

Мигане на микроконтролера свързване на микроконтролерза програмиста в тази схема е много мрачно, заради нестандартния конектор, но ако разбираш, мисля, че няма да е трудно. Ако все още имате въпроси - питайте - ще отговоря.) Оставяме фабричните предпазители. Уверяваме се, че светодиодите мигат добре и са правилно поставени (аз не направих това ... В крайна сметка се оказах малко грешна ориентация на анимацията на звездата). И залепете звездата.
Ето какво се случи.

А ето и видео, демонстриращо работата (звездата все още не е затворена).

Фърмуера, схемата и идеята не са мои, а са взети от Radiokot, а там от своя страна се казваше, че е взето от другаде.

Много благодаря на разработчика на схемата и фърмуера и на този, който написа статия въз основа на това в Radiokot, където го видях.

(фърмуер, схематично в Proteus)

Епилог

Между другото, това е единственото микроконтролерно устройство,който беше запоен чрез шарнирен монтаж и който в същото време веднага заработи.

Между другото се сетих - първата схема, направена от мен, някъде в класа... ъъъ.... шести? Не помня... беше симетрична мултивибраторна схема,. Направих шарнирен монтаж, но в същото време не използвах поялник. Просто свързах всичко. Когато свързах батериите и видях как лампичката мига, бях много доволен. Усукани от жици и веднага спечелени!

Коледна елха LED звезда, захранвана от две батерии АА





В далечното минало тази коледна звезда е била направена на базата на управляващ логически декодер, транзистори и светодиоди. Сега, много години по-късно, този проект беше повторно реализиран с помощта на модерна технология, включително микроконтролер, DC/DC преобразувател на напрежение и LED драйвер с постоянен ток.

За захранването си проектът използва две батерии AA, така че трябва да използвате DC/DC преобразувател на напрежение, тъй като сините светодиоди имат преден спад на напрежението от малко над 3V, а чипът на LED драйвера е около 0,6V. Две нови батерии AA осигуряват малко над 3V, а акумулаторните батерии, дори когато са напълно заредени, не могат да осигурят достатъчно потенциал. За отстраняване на този проблем се използва преобразувател на напрежение, който преобразува номиналните 3V от батериите в 3,71V, необходими за работа.

Микроконтролерът може да се захранва от DC/DC преобразувател или директно от батерии. Също така микроконтролерът може да изключи DC / DC преобразувателя по време на спящ режим, за да спести енергия на батерията, в този режим преобразувателят консумира около 1 μA. Самият микроконтролер PIC16LF1703 работи надеждно до 1.8V и е много икономичен при консумация на енергия, особено в режим на заспиване.

LED драйверът получава SPI команди от микроконтролера и въз основа на тях включва определени светодиоди. Софтуерът на микроконтролера използва стандартна машинна архитектура за извеждане на анимация.

Този малък коледен проект съдържа 16 светодиода в два различни цвята, монтирани върху печатна платка под формата на звезда. Светодиодите се управляват индивидуално от микроконтролер, който е програмиран с няколко режима на работа за създаване на добри визуални ефекти. Тъй като консумацията на електроенергия не е голяма, звездата може непрекъснато да работи поне един ден.

Изборът за използване на конвенционални светодиоди се дължи на техния малък размер в сравнение с SMD светодиодите. LED драйверът осигурява постоянен ток от 5mA към светодиодите.

Микроконтролерът изпълнява 3 основни функции:

  1. Изпраща SPI команди на драйвера за включване и изключване на светодиодите.
  2. Следи напрежението на батериите или акумулаторите, ако напрежението падне под допустимата стойност, тогава преобразува DC / DC преобразувателя в режим на заспиване.
  3. Обработва сигнали от външен бутон.

С помощта на външен бутон, свързан към микроконтролера, можете да промените режимите на работа на светодиодите, да промените скоростта на дисплея и също така да поставите звездата в режим на заспиване.

Фигурата по-долу показва пълната електрическа верига на звездата:

Фигурата по-долу показва архитектурната схема на софтуера и схемата на неговото динамично поведение:


Системен дизайн и принцип на управление на LED











LED драйверът се управлява от 16-битови SPI пакети, в един такъв пакет всеки бит съответства на един светодиод. Когато определен бит е равен на единица, тогава съответният светодиод се включва, когато е равен на нула, тогава светодиодът се изключва.

За да се създаде последователност, пакети от битове се изпращат към LED драйвера на предварително определен интервал. Базовият период е 62 ms. Може да варира от 81ms до 81*255ms.

Например, програма, която цикли светодиодите във времето изглежда така:

При създаването на проекта са използвани следните електронни компоненти:

  • TLC5925IDWR LED драйвер
  • Микроконтролер PIC16LF1703-I/SL
  • Преобразувател DC/DC MCP1640T-I/CHY
  • Отделение за батерии
  • Кондензатор 22uF
  • Кондензатор 27 pF
  • Кондензатор 4.7uF
  • Бутон за монтаж на печатна платка
  • Диоден монтаж MBR0530T1G
  • Резистор 300 kΩ
  • Резистор 620 kOhm
  • Резистор 4,3 kOhm
  • Светодиоди 8 мм, сини и червени
  • Светодиоди 10 мм, жълти и червени

Направи си сам светеща коледна топка на коледната елха под формата на Звездата на смъртта от филма "Междузвездни войни"

За да направите нощна лампа под формата на Звездата на смъртта от филма Междузвездни войни, ще ви трябва:

  • Пластмасова топка с диаметър 100 мм
  • Пробивна машина
  • Фина шкурка
  • Медицински алкохол
  • Епоксидна замазка
  • Парчета глина или пластилин
  • самозалепваща лента
  • Канцеларски нож
  • спрей боя
  • светодиоди
  • Тънка черна тел
  • поялник
  • Отпадна електронна схема, старо фенерче и LED свещ

Етап 1





За да изрежете диск, закрепете топката с парче глина или пластилин. Дръжте сферата здраво, докато пробивате. Пробийте малка дупка като водач, след което използвайте пластмасов трион за дупки, за да изрежете диска около обиколката. Извадете го и почистете ръбовете с шкурка и под течаща вода обработете с него и двете половини на сферата и диска.

Стъпка 2





Закрепете полусферата и поставете диска в отвора, така че външната му повърхност да е плоска. Смесете епоксидната замазка и я разточете в цилиндър. Натиснете го по краищата на диска, като го държите с пръст. Поставете малко количество шпакловка в отвора, така че да се появи малка издатина от задната страна. Използвайте нож, за да отрежете примка за окачване на сферата и да изгладите грапавостта. Изшлайфайте сферата под течаща вода.

Стъпка 3

Залепете тънка лента от лентата по екватора на сферата. Намокрете кърпа със спирт и избършете цялата повърхност. След внимателно нанасяне на грунда боядисвайте всичко в основен светло сив цвят. Сега прикрепете ленти от лента към всички части, сфери, които трябва да останат леки. Сега нанесете тъмно сива боя и отстранете лентата.



Стъпка 4




Изрежете малък квадрат от 1,5 см от печатната платка или обикновена пластмаса (трябва да пробиете два отвора за светодиода). Вземете два проводника с дължина 20 см, прекарайте ги през дупките в квадрата, поставете светодиода. Сега можете да запоявате проводниците. Прокарайте жиците през отвора в горната част на сферата. Сега имаме нужда от малко отделение за батерии (подходящо за LED свещ). Остава да запоите краищата на проводниците към тялото на свещта, като спазвате полярността.

Стъпка 5

Изстържете част от боята на някои места, за да пропуснете светлината. Ако през екватора на сферата премине твърде много светлина, на гърба може да се залепи тъмна ивица с дупки. За да прикриете леко тялото на свещта, можете да я боядисате в черно.



Светеща коледна украса за елхата


Този урок е предназначен да създаде стъпка по стъпка LED звезда за коледно дърво, която свети много ярко и също така може да променя цветовете си. Проектът използва лист шперплат, адресируеми LED ленти WS2812b и микроконтролер Arduino.

Стъпка 1: Инструменти и материали

  • Лист шперплат приблизително 30 x 30 x 0,6 cm.
  • LED лента WS2812b с плътност 60 светодиода на метър. Ще ви трябва дължина от 67 см, която съдържа 40 светодиода.
  • Малък по размер Arduino микроконтролер, базиран на чипа ATmega328 или Attiny45 (подходящ например Arduino Pro Mini 3.3 / 5V или Adafruit Gemma)
  • Средно зърнеста шкурка
  • акрилно лепило
  • 3.3/5V захранване или 3.7V LiPo акумулаторна батерия или друго подходящо захранване
  • Тънък електрически проводник

Стъпка 2: Рисуване на звезди



Първата стъпка е да създадете звезда. LED лентата ще бъде залепена към тялото на звездата от шперплат, така че трябва да бъдат избрани подходящите размери. За този проект (за 40 светодиода) можете да използвате шаблона в прикачения файл по-долу. Моля, имайте предвид, че за да може да се побере на лист А4, някои краища се отрязват малко. По този начин трябва да отпечатате шаблон, да вземете лист шперплат и въглеродна хартия. След това поставете шаблона с въглеродна хартия върху лист шперплат и с помощта на линийка и молив го прехвърлете върху шперплат. Преди да започнете прехвърлянето, препоръчително е да фиксирате шаблона върху лист шперплат с щифтове, така че да не се движи случайно. След края на прехвърлянето извадете шаблона и внимателно проверете всички ръбове.

Стъпка 3: Изрежете звездата


След като изображението на звездата се прехвърли върху лист шперплат, то трябва да бъде изрязано. За да направите това, можете да използвате прободен трион или подходящ ръчен трион. В този проект звездата беше изрязана само по контура, но ако желаете, можете да изрежете и средата. След като рязането приключи, краищата на звездата трябва да бъдат шлайфани, за да станат гладки.

Стъпка 4: Подготовка на светодиодите




На тази стъпка трябва да вземете парче LED лента, съдържаща 40 светодиода, и да го нарежете на минимално допустимите сегменти от 4 светодиода. В резултат на това трябва да получите 10 сегмента от 4 светодиода.
В този проект водоустойчивата обвивка на лентата беше премахната, но това не може да се направи, но след това, преди запояване, е необходимо внимателно да се отстрани защитата от контактите чрез нарязване с нож.

След това залепете LED сегментите върху ръбовете на дървената звезда с помощта на акрилно лепило. Поставете няколко капки лепило на гърба на LED лентата и я залепете върху звездата. Желателно е лентите да бъдат подравнени, така че пикселите да са доста равномерно разположени.

Забележка: Преди да залепите лентата, уверете се, че е ориентирана правилно, тъй като този тип LED лента има еднопосочна посока на данните (т.е. щифтът Dout на предишната лента трябва да бъде свързан към щифта Din на следващата)

Стъпка 5: Свързване на светодиодите

Сега LED лентите трябва да бъдат свързани една с друга. За да направите това, изрязваме много малки парчета тънка тел, дълги около 3-4 см. С помощта на поялник трябва да запоите тези парчета тел между контактите на LED лентите в следната форма: DO - DI, V - V, GND - GND. В следващата стъпка ще се извърши запояване и проверка на свързване, като в момента се извършва само визуална проверка, за къси съединения и други физически грешки.

Внимание: Не завъртайте веригата! Изходът на последната лента не е свързан с нищо, а проводниците са запоени към първата лента, която по-късно ще бъде свързана към микроконтролера.

Стъпка 6: Свързване на микроконтролера

На първо място, захранващите и заземяващите проводници са свързани към източника на захранване. След това щифтът Vcc на микроконтролера е свързан към V щифта на първата LED лента, съответно щифтът GND към GND. Щифт на микроконтролера #6 е свързан към DI входния щифт на първата лента (този щифт е софтуерно дефиниран и може да бъде отменен).

Ако използвате Arduino Pro Mini, свържете програматора към серийния порт. В противен случай просто свържете USB кабела от компютъра към микроконтролера.

Стъпка 7: Програмиране на микроконтролера

За да програмирате микроконтролера, трябва да изтеглите и инсталирате програмата Arduino IDE на вашия компютър, оборудвана с библиотеката Adafruit NeoPixel, която може да бъде изтеглена от уебсайта на Adafruit.

След като инсталирате програмата, отворете кода на тестовата програма (скица), наречен strandtest, като щракнете върху следните елементи от менюто:

Файл → Примери → Библиотеки → Adafruit_NeoPixel → strandtest

В него трябва да редактирате ред 15, а именно да промените стойността от 60 на 40, тъй като в проекта се използват 40 светодиода. Останалата част от кода на скицата остава непроменена.

След това програмният код се зарежда в паметта на микроконтролера.

Ако използвате микроконтролер Adafruit FLORA или Gemma, тогава ще трябва да настроите типа микроконтролер в Arduino IDE, следвайте тези инструкции: https://learn.adafruit.com/add-boards-arduino-v164/setup

Стъпка 8: Тествайте връзките


Сега е време да проверите връзките и окабеляването. Включете захранването и ако всичко върви гладко, всички светодиоди ще светят според скицата, която сте качили.

Ако нещо не работи, проверете всички връзки, от микроконтролера до последната LED лента на LED лентата.

Стъпка 9: Довършителни щрихи

Преди да инсталирате звездата на коледната елха, трябва да фиксирате микроконтролера и батерията на гърба на звездата. За фиксиране можете да използвате лепяща лента или винтове с подходящ размер. Също така трябва да прикрепите стойка, с която звездата ще бъде здраво монтирана на коледната елха.

LED коледни играчки - коледни топки, управлявани чрез Wi-Fi
Този урок описва как да създадете светещи играчки за коледно дърво, които могат да се управляват чрез Wi-Fi. За да се свържете с играчките, можете да използвате компютър или смартфон с любимия си браузър. Можете да зададете цвят, скорост на мигане и режим.



Коледните украси имат собствен уеб сървър. Целият програмен код работи на микроконтролер Wemos / ESP8266. Всичко останало, което се изисква, е 5V захранване (USB) и Wi-Fi мрежа.
Това ръководство стъпка по стъпка започва с три примера за код. Първият пример е проста скица на Arduino от схемите на Autodesk с помощта на NeoPixel LED пръстен. Този пример е основата за този проект. Вторият пример за код е уеб сървър, използващ микроконтролер Wemos. Третият пример за код обяснява как да се изпълняват различни функции на определени интервали.
След тези примери за кодиране е описан дизайнът на модела играчка, който представлява идеално симетрична геометрия с 20 страни. Дизайнът и формата са създадени във Fusion 360 и след това са отпечатани 3D.
В края, след сглобяването, е описан окончателният програмен код, който е комбинация от трите примера в началото на тази инструкция.
Въпреки че този урок описва създаването на орнамент от коледна украса, уеб интерфейсът не се ограничава до тези възможности. Може да се използва за много други проекти. Всъщност всичко, което се управлява от микроконтролери Arduino, може да се управлява чрез Wi-Fi мрежа.

Стъпка 1: Необходими материали


Необходими материали:

  • Микроконтролер Wemos D1 Mini Pro или Wemos D1 Mini
  • LED лента WS2812b, 30 led / метър, IP30 или миниатюрни програмируеми пиксела
  • USB към микро USB кабел
  • проводници
  • супер лепило
  • Блестящ прах
  • USB захранване 5 волта

Използвайте подходящо USB захранване. Всеки светодиод черпи максимум 60mA, така че 20 светодиода при пълна мощност черпят 1.2A (6W). В този проект беше използвано USB захранване Ikea Koppla. Има 3 USB порта и доставя 3.2A при 5V.

Стъпка 2. Схема на Autodesk: Пример за свързване на NeoPixel LED пръстен


Изграждането на нещо със светодиоди WS2812 и микроконтролер Arduino е наистина лесно. Но може да изглежда плашещо, ако никога преди не сте работили с Arduino. Известен опит в програмирането и електрониката би бил много полезен. Не е толкова трудно.
И изобщо не е необходимо да купувате микроконтролер Arduino, за да опитате ръката си. Има уебсайтове, където можете да симулирате работата на микроконтролер. Един от тях е уебсайтът на Autodesk Circuits. Този пример е направен с микроконтролер Arduino, използващ NeoPixel LED пръстен и е в основата на този коледен проект.
Кодът за програмиране на микроконтролера изглежда прост, но в същото време показва много от възможностите за кодиране на микроконтролерите Arduino:

  • Програмният код използва външната библиотека "Adafruit NeoPixel". Следователно няма нужда да се притеснявате за промяна на цвета на светодиодите. Всичко, което трябва да направите, е да използвате функциите на библиотеката.
  • Програмният код определя стойностите на 12 RGB цвята в 3 масива. Това са 12-те цвята, които се използват в уеб интерфейса за управление на LED лентата.
  • Освен това има самодефинирана функция. Това е функцията "setColor", която може да бъде извикана от всяко място в програмата.

Този код съдържа един масив от 12 цвята (номерирани от 0 до 11). За този проект бяха избрани 12 цвята, тъй като полученият код съдържа и разпознава по един бутон за всеки цвят:

Цвят 0: Кехлибарен (FFC200)
цвят 1: оранжев (FFA500)
цвят 2: цинобър (E34234)
цвят 3: червен (FF0000)
цвят 4: магента (FF00FF)
цвят 5: лилав (800080)
цвят 6: индиго (4B0082)
Цвят 7: Син (0000FF)
цвят 8: аквамарин (7FFFD4)
цвят 9: зелен (00FF00)
цвят 10: зеленикав (7FFF00)
цвят 11: жълт (FFFF00)

Ако желаете, можете да промените цветовете, като промените RGB стойностите. Други цветови кодове могат да бъдат намерени в Wikipedia.

Стъпка 3. Здравей свят!


След като програмирате контролера Arduino да работи със светодиодите WS2812, е време да създадете прост уеб сървър, базиран на контролера. Това изисква микроконтролер Wemos (с ESP8266), съдържащ Wi-Fi адаптер. Контролерът Wemos може да бъде свързан към компютър с помощта на USB кабел. Не е необходимо да използвате допълнителни USB адаптери. Това е предимството на контролера Wemos пред модула ESP8266-12.
Контролерът Wemos може да бъде програмиран с помощта на софтуера Arduino. Но това ще изисква добавяне на допълнителни платки към софтуера на Arduino IDE с помощта на функцията Boards Manager. Това е описано в документацията за контролера Wemos.
След като изпълните тези стъпки, можете да изберете платката Wemos, която да програмирате с Arduino IDE. За да направите това, изберете Wemos контролера (+ съответния COM порт) и заредете следния код в него:

Точно преди да компилирате и изтеглите кода, променете мрежовите идентификационни данни.
Това е много прост уеб сървър. Wemos контролерът ще се свърже с Wi-Fi мрежата и ще стартира уеб сървъра само с една страница. Използвайте монитора на серийния порт, за да получите IP адреса на вашия уеб сървър.

Стъпка 4: Свързване

Необходимо е малко запояване, за да се създаде веригата. Но благодарение на използването на LED лентата WS2812b, тя е сведена до минимум.
Трябва да запоите щифтовете към контролната платка на Wemos. За това се използват контактите на платката "D2", "+ 5V" и контактът "GND". Това означава, че щифтовете трябва да бъдат запоени само от едната страна на платката.
След това запойте три различни цветни проводника към LED лентата (земя, сигнал и +5V).
След това извадете пластмасата от USB конектора на проводника. Като такъв няма място за този конектор. Добавете 2 допълнителни проводника към USB кабела (усукан на снимката): един към проводника "+5V" и един към проводника "GND". Те се използват директно за захранване на светодиодите. Не забравяйте да изолирате тези проводници.
Свържете допълнителни проводници "+5V" от USB кабела към LED лентата. Същото и за проводника "GND". Свържете сигналния проводник от LED лентата към щифта D2 на контролната платка на Wemos. Накрая свържете USB кабела към контролната платка на Wemos.
Заземителният проводник не е свързан към щифта на контролната платка на Wemos. Този заземяващ щифт е директно свързан към USB конектора. Това се дължи на допълнителния проводник "GND".

Стъпка 5: Пример за това как работят таймерите

В първия пример за код на Arduino NeoPixel (NeoPixel LED пръстен) промените в цвета се правят в главния цикъл. Това изисква забавяне на главния цикъл или промяната на цвета ще се случи твърде бързо. По време на това забавяне контролерът на Wemos просто изчаква и не изпълнява никакви други команди. С изключение на фоновите процеси, например, обработва Wi-Fi мрежовата връзка.
Крайният продукт ще работи с уеб сървър за управление на светодиодите. Поради това не трябва да има изчакване вътре в кода, защото това ще даде нечувствителен уеб интерфейс.
В примера по-долу светодиодите се управляват от вътрешен таймер „osTimer“, който се дефинира от функцията „os_timer_setfn“ и след това се активира от функцията „os_timer_arm“. Използваната стойност 1000 е в милисекунди. Използвайки тази стойност, таймерът на контролера Wemos ще изпълнява процедурата "timerCallback" всяка секунда. Тази процедура увеличава стойността на цвета и променя цветовете на светодиодите. В резултат на това всички тези действия се извършват извън основния цикъл.
Не забравяйте, че кодът в "osTimer" трябва да е много кратък, тъй като трябва да се изпълни, преди да бъде задействан следващият таймер.
Програмен код: Този код също съдържа функция, наречена "setColor", която може да приема 3 стойности, използвани за промяна на цвета на всички светодиоди по едно и също време.

Стъпка 6: Правилен изпъкнал полиедър



Има коледни орнаменти в различни форми. По време на избора на дизайна случайно бяха открити някои геометрични фигури. И един вид геометрия привлече вниманието ми: правилният полиедър. Той е абсолютно симетричен. Това го прави идеален за коледни играчки. Известни са само пет вида:
1. Триъгълна пирамида (4 страни)
2. Куб (6 страни)
3. Октаедър (8 страни)
4. Додекаедър (12 страни)
5. Икосаедър (20 страни)
Избран е икосаедърът. Има най-много страни. Ще има по един светодиод WS2812 от всяка страна, общо 20.
Използването на WS2812 LED ленти ограничава размера на геометрията. Разстоянието между светодиодите е 33 мм (30 светодиода на метър). Това е равно на горната граница за страните на всеки равностранен триъгълник. След създаването на хартиен прототип, размерът на икосаедъра е развит около 75 мм. Това дава достатъчно място за контролера Wemos и 20 светодиода.

Стъпка 7: Работа в Autodesk Fusion 360






Създаването на стандартен икосаедър започва с 3 правоъгълника на всяка ос. Това трябва да са златисти правоъгълници. Златен правоъгълник е правоъгълник, чиито дължини на страните са в златното съотношение (приблизително 1,618). Можем да изчислим страните за 75 мм златен правоъгълник, използвайки питагоровата теорема, страните са 65 мм х 40 мм.
Всеки ъгъл на правоъгълниците е ъгъл на 5 триъгълника.

Преди да поставите светодиодите, начертайте пътя на LED лентата. Това ще й помогне да не се пресичат.
Започнете със залепване на светодиодите в голямата 3D отпечатана част, като последният светодиод е в края на лентата. В този проект е използвано горещо лепило за фиксиране. Внимавайте внимателно да огънете LED лентата по време на монтажа, за да не се повреди.
Тази версия използва две парчета LED лента. Един с 5 светодиода и един с 15 светодиода. Но е напълно възможно да използвате една LED лента от 20 светодиода. Това спестява време и не изисква запояване.
Свържете проводниците "+5V" и "GND" от LED лентата към USB кабела. Сигналният проводник е свързан към изхода "D2" на контролната платка на Wemos. Земята е свързана вътре. Не забравяйте да проверите светодиодите, преди да затворите коледната играчка.
Лепилото се използва, за да предпази частите от разпадане. Поставете контролната платка на Wemos вътре в голямата 3D отпечатана част. Направете дупка, през която да премине USB кабела и залепете двете части заедно.

Стъпка 10: Уеб сървър


Файлът със скица на Arduino, прикачен в края на раздела, съдържа целия код за уеб сървъра на контролера Wemos. Променете променливите "ssid" и "password", преди да качите кода.
Относно кода

Някои части от кода изискват малко обяснение:

#включи
#включи
#включи
#включи
#включи
#включи
Това са всички библиотеки, използвани в тази скица на Arduino.

#define NUM_PIXELS 20
Adafruit_NeoPixel пиксели(NUM_PIXELS, D2, NEO_GRB | NEO_KHZ800);
Има 20 светодиода, които са свързани към щифт "D2" на контролната платка на Wemos.

int R = (255,255,227,255,255,128,075,000,127,000,127,255,000);
int G = (194,165,066,000,000,000,000,000,255,255,255,255,000);
int B = (000,000,052,000,255,128,130,255,212,000,000,000,000);
Това са 12 цвята (цвят от 0 до 11), те се използват за светодиоди. За бутоните се използват съответните HEX стойности. В този масив има 13 стойности. Последната стойност в масива изключва светодиода (#000000 = черен). Можете да промените тези цветове, ако желаете.

String buttonColor = ("бял", "черен");
boolean ColorState = (1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1); // начални цветове
Всичките 12 бутона имат "Състояние". Ако бутонът има стойност "True", тогава съответният светодиод показва съответния цвят. Когато се щракне върху бутон, състоянието на този бутон се променя. Това също променя цвета на текста на този бутон (например черен или бял).

int waitTimes = (50, 100, 150, 200, 250, 500, 750, 1000, 1500, 2000, ...
int waitTime = 5; // стойности по подразбиране
Има два бутона за промяна на стойността на таймера („по-бързо“ и „по-бавно“). Стойността "waitTime" по подразбиране е 5. Тази стойност дава интервал на таймера от 500 милисекунди.

int nextColor(int lastColor)
{
foundColor = numColors; // нищо не е намерено върната стойност
брой цветове = 0; // брои броя на търсенията в цикъла
направи
{
CurrentColor += 1;
бройЦветове += 1;
if (currentColor>numColors) (currentColor=0;)
if (ColorState) (foundColor=currentColor;)
}
докато (текущ цвят != последен цвят
&& foundColor == бройЦветове
&& брой цветове< numColors+1);
return(foundColor);
}
Тази функция намира следващия цвят за показване от масива "colorState". Той започва да търси на позиция номер "lastColor" и връща следващата стойност на индекса в масива colorState със стойност 1.
Пример. В следния масив цвят 2-7 е изключен (бял текст). Изпълнението на тази функция със стойност 0 връща 1. Използването на тази функция със стойност 1 връща 8. Това е следващият цвят, който е в масива "colorState" със стойност "True".
Цвят 0: Кехлибарен (FFC200)
Цвят 1: оранжев (FFA500)
Цвят 2: алено (E34234)
Цвят 3: червен (FF0000)
Цвят 4: лилаво червен (FF00FF)
Цвят 5: пурпурен (800080)
Цвят 6: индиго (4B0082)
Цвят 7: син (0000FF)
Цвят 8: Зеленикаво син (аквамарин) (7FFFD4)
Цвят 9: Зелен (00FF00)
Цвят 10: Chartreuse (светло зелен) (7FFF00)
Цвят 11: жълт (FFFF00)
Цветовете винаги се показват във фиксиран ред. Когато всички 12 цвята са изключени, това означава, че всички светодиоди също са изключени (стойност 000000).

// прекъсване на ос-таймера
void timerCallback(void *pArg)
ако (!buttonSparkle)
{
// Искрата изключена = мигане
}
друго
{
// Искри
}
Има 2 режима на работа: "Искра" и "Трептене". И всеки от тях има различен кодов път в таймера на ОС.
Режимът на мигане има най-простия код. Той получава следващия цвят чрез извикване на функцията "nextColor". След това всички LED цветове се променят на този цвят.
Режимът на искра е много различен. Винаги започва с първия наличен цвят в масива "ColorState". След това за всеки светодиод се извиква функцията "следващ цвят". Бързата промяна в цвета на светодиода дава искрящ ефект.

Невалидна showPage()
{
уеб страница += "