التحكم في سلسلة LED: 11 خطوة

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

يغطي هذا البرنامج التعليمي بدء استخدام سلاسل مصابيح LED. لقد بدأت في الأصل بالبحث عن طريقة لاستبدال سلسلة الإضاءة المتوهجة القياسية على شجرة عيد الميلاد.

بالنسبة لي ، تطلب البدء العديد من المواقع ومقاطع الفيديو. نأمل أن يساعدك هذا الدليل في الانتقال إلى الأجزاء المثيرة للاهتمام بسرعة أكبر.

بمجرد أن تبدأ بجهاز تحكم وخيط ضوئي واحد ، هناك العديد من الاتجاهات التي يمكنك اتباعها. بعد بناء وحدة التحكم ، سيساعدك هذا الدليل في الانتقال إلى:

• البرمجة باستخدام محرر Arduino
• إضافة تأثيرات جديدة والمزيد من الأضواء
• التحكم في سلسلة LED من الجهاز المحمول أو التشغيل الآلي للمنزل
• الاندماج في عرض ضوئي أكبر

الخطوة 1: اجمع المواد

الأجزاء المطلوبة:

مجموعة إضاءة LED (رابط) تشتمل هذه المجموعة على سلسلة WS2811 LED (إصدار 5 فولت) ومصدر طاقة 3 أمبير ووحدة تحكم مسبقة الصنع. يوجد ما يكفي هنا للتأكد من أن كل شيء يعمل قبل اتباع هذا الدليل. تم اختيار إصدار 5 فولت لأن هذا الجهد يمكن أن يعمل أيضًا على تشغيل Arduino

وحدة تحكم Wemos D1 الصغيرة (رابط) تم اختيار هذا للحجم الصغير واتصال wifi وسهولة التوصيل. أيضًا ، كان لدي بالفعل واحد لأجربه

موصل الطاقة (رابط) مطلوب لتوصيل مصدر الطاقة مباشرة بسلسلة الضوء. كثير في الحزمة ، لكنك بحاجة إلى موصل ذكر واحد

مفتاح زر اللمس (رابط) الحجم: 6 × 6 × 5 مم ، 4 دبوس. الكثير في العبوة ، لكنك تحتاج واحدًا فقط

أضواء إضافية (رابط) حسب الحاجة. تأكد من شرائك الإصدار 5V. انظر التعليمات أدناه إذا كنت تريد تشغيل سلاسل متعددة

الخطوة 2: تجميع وحدة التحكم

للبدء ، تحتاج إلى ضفيرة بثلاثة أسلاك تأتي مع سلسلة إضاءة LED. يمكنك العثور على الأسلاك الصحيحة من خلال رؤية كيفية توصيل الموصل بالسلسلة. السلك ذو الشرطات هو السالب ، والوسط هو خط البيانات ، والسلك الخارجي المتبقي موجب.

لتوصيل وحدة التحكم D1 ، قم بإجراء اتصالات اللحام التالية:

• لحام موجب (ربما أحمر) إلى دبوس 5V
• لحام سلبي (ربما أبيض) لدبوس GND
• بيانات اللحام (ربما خضراء) إلى D2.
• استخدم الغراء الساخن على الأسلاك واللوح (لجعله أكثر ثباتًا)

لإرفاق المفتاح ، لحام:

• جانب واحد للدبوس 3.3 فولت
• جانب واحد من دبوس D7
• لحام D7 مباشرة إلى D8 (على سبيل المثال ، سد المسامير)
• قطع الدبابيس المتبقية غير المستخدمة

تم توصيل المحول بسلك إلى 3.3 فولت و D7 نظرًا لأنه يتناسب تمامًا مع اللوحة. ومع ذلك ، تطفو D7 على D1 mini وبالتالي لا يمكنها اكتشاف تغيرات الحالة بمفردها. لجعلها تعمل ، قم باللحام من D7 إلى D8 بحيث يتم سحب D7 عالياً عند الفتح. يوضح الكود الموجود في مخطط Arduino المرفق كيفية استخدام المفتاح.

الخطوة 3: تجميع سلسلة الضوء

في هذه الخطوة ، سنقوم بتوصيل الطاقة مباشرة إلى الخيط بطريقة مختلفة. سيؤدي ذلك إلى تشغيل كل من السلسلة ووحدة التحكم D1 في نفس الوقت. فائدة أخرى لهذا النهج هي أن D1 يظل يعمل بالطاقة عند فصله عن USB.

قم بتوصيل موصل الطاقة بالأسلاك المفكوكة في النهاية بمقبس الدبوس. مشاهدة الإيجابية والسلبية (انظر الخطوة 2 للعثور على كل منهما).

الخطوة 4: برمجة وحدة التحكم

لإعداد بيئة Arduino الخاصة بك ، اتبع الإرشادات التالية:

• https://www.instructables.com/id/Programming-the-WeMos-Using-Arduino-SoftwareIDE/
• اتبع هذا الدليل لتثبيت مكتبة FastLED

للبدء ، استخدم برنامج INO المرفق.

يقوم هذا الرمز بما يلي:

• يستخدم مكتبة FastLED لتحريك سلسلة LED
• يوضح تأثيرات الإضاءة المختلفة
• يستخدم ضغط الزر لتغيير التأثيرات
• يحافظ على السطوع عند 50٪ ، وهو مشرق بدرجة كافية ويقلل السحب الحالي.
• يضبط درجة حرارة اللون لنوع السلسلة التي نستخدمها.
• يقصر LEDs على 50 ، والتي يجب تغييرها عند إضافة سلاسل إضافية

لاحظ أن اللون الأبيض يتم إنشاؤه عن طريق تشغيل الأحمر والأخضر والأزرق بكميات متساوية على السلسلة. هذا يجعل اللون الأبيض مختلفًا عن سلاسل LED البيضاء فقط التي تُباع لأشجار عيد الميلاد. يمكننا الاستفادة من ذلك لضبط اللون القياسي لشيء أكثر طبيعية ويشبه المصابيح المتوهجة. لقد وجدت أن "CRGB:: Khaki" يعطي لونًا طبيعيًا أكثر.

• مكتبة الرسوم المتحركة FastLED
• مثال بسيط على

الخطوة 5: ضعها معًا

لبدء استخدام وحدة التحكم الجديدة ، اتبع الخطوات التالية:

• افتح رسم اردوينو
• استخدم IDE لتحميله على Wemos D1 mini

للتأكد من أنها تعمل:

• تحقق من أن LED على مصابيح اللوحة D1
• رؤية الخيط تضيء باللون الأبيض

يمكنك التنقل بين التأثيرات بالنقر فوق الزر الملحوم في D1 mini.

الخطوة 6: تأثيرات الإضاءة الإضافية

هذه مجموعة رائعة من الأمثلة في استخدام مكتبة FastLED.

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

قم بتكييف هذه التأثيرات مع رسم Arduino.

التألق هو تأثير ممتع. لذلك ، قم بتغيير الرمز لتعيين مؤشر LED المحدد ليصبح أسودًا بدلاً من الأبيض الساطع.

// تعديل: // # عرّف MAX_SEQUENCE 4 // // أضف هذه الأسطر إلى عبارة التبديل: // case 4: // SnowSparkle2 (CRGB:: Khaki، CRGB:: Black، 20، random (100، 1000)) ؛ // استراحة؛ // أضف هذه الأسطر في نهاية الملف: void SnowSparkle2 (int val، int val2، int SparkleDelay، int SpeedDelay) {setAll2 (val)؛ عدد البكسل = عشوائي (NUM_LEDS) ؛ المصابيح [بكسل] = val2 ؛ FastLED.show () ، FastLED.delay (SparkleDelay) ؛ المصابيح [بكسل] = فال ؛ FastLED.show () ، FastLED.delay (SpeedDelay) ؛ }

الخطوة 7: توسيع سلسلة الضوء

يمكن تمديد الخيوط باستخدام المقابس المرفقة. ومع ذلك ، سينخفض الجهد بعد حوالي سلسلتين. يمكن إصلاح ذلك عن طريق تشغيل أسلاك 5 فولت بالتوازي مع سلسلة إضاءة LED. يمكنك استخدام الأسلاك المفكوكة لتحقيق ذلك - انتبه إلى القطبية الموجبة / السلبية.

مثال على سلسلة الأسلاك في هذه الصفحة:

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

شرح جيد لانخفاض الأسلاك والجهد عند:

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

يتضمن Instructable أيضًا نصيحة جيدة حول تغليف مصابيح LED في شريط كهربائي. سكوتش سوبر 88 (عرض 3/4 بوصة) يعمل بشكل جيد.

بالإضافة إلى ذلك ، يجب تغيير MAX_LED في مخطط Arduino عند إضافة المزيد من مصابيح LED.

الخطوة 8: جهاز التحكم عن بعد

للتحكم في السلسلة عن بعد ، استخدم Blynk. المرجع في:

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

أضف كود Blynk المطلوب إلى مخطط Arduino. يمكنك تكوين تطبيق Blynk من أجل:

• تغيير التأثيرات
• استخدم RGB zebra لتغيير اللون
• التحكم في السطوع

راجع مخطط Arduino المرفق للتعرف على التغييرات لتشمل Blynk. خطوات:

1. أضف مكتبات Blynk إلى Arduino
2. اشترك في حساب Blynk
3. تنزيل التطبيق على الهاتف
4. إنشاء مشروع جديد. سيؤدي هذا إلى إنشاء رمز ترخيص لهذا المشروع.
5. قم بتعديل الرسم المرفق لتضمين رمز المصادقة واسم wifi وكلمة مرور wifi
6. استخدم محرر Arduino للتحميل في D1 mini.

الخطوة 9: الاتصال بأتمتة المنزل

يمكنك التحكم في السلسلة عن طريق إضافة عميل MQTT إلى مخطط Arduino. قم بتثبيت وسيط MQTT على أتمتة منزلك (مثل OpenHAB أو Home Assistant).

مزيد من المعلومات في:

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

الخطوة العاشرة: عمل عرض ضوئي

الإلهام على

موقع البكسل في XLights

شرح بروتوكول DMX

مكتبة Artnet

شرح لما يحدث بالفعل

الخطوة 11: افعل المزيد

افعلها بنفسك عيد الميلاد

دليل كامل مع تفسيرات كاملة