وحدة تحكم RGB LED: 5 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:41

قبل 10 أيام من عيد الميلاد ، كنت لا أزال بحاجة إلى هدية لزوجي ، الذي يعيش في عصر أمازون ، مما يعني أن شراء شيء من الرف لم يكن خيارًا.

كان بحاجة إلى ضوء لمكتبه ويحب تغيير الأمور بين الحين والآخر. كما يوجد مكتبه في مكان ملائم أمام عتبة النافذة. لذا خطرت في بالي على الفور إضاءة RGB يمكن التحكم فيها. كان يجب أن يكون ساطعًا بدرجة كافية لإضاءة مكتبه ويجب أن يتحكم في اللون.

أقدم لكم ، وحدة تحكم RGB LED.

(انظر الفيديو أدناه)

الخطوة 1: الأجزاء:

لقد استخدمت الأجزاء التالية:

1x Sparkfun Pro Micro 5V / 16MHz (https://www.sparkfun.com/products/12640) لقد بحثت عن Arduinos أولاً ، ولكن قبل عيد الميلاد ، تم بيع كل شيء بالطبع. تبين أن Sparkfun جيدة تمامًا كما أن الإرشادات الموجودة على موقع الويب الخاص بهم تجعل من السهل جدًا استخدام برنامج برمجة Arduino. لجعله مناسبًا لـ Protoboard ، كان علي وضع دبابيس في فتحات Pin. عملت بشكل أفضل على لحامها أثناء توصيلها بـ ProtoBoard مع وجود وحدة تحكم Micro في مكانها.

2x 1m 60LEDs / m شرائط RGB LED محكمة الغلق (https://www.sparkfun.com/products/12023) ليست باهظة الثمن ومشرقة بما يكفي لإضاءة المكتب بقدرة 14 وات / م

1x Protoboard (https://www.sparkfun.com/products/9567) نظرًا لأنني اضطررت إلى اختبار وتصحيح وتجميع كل شيء استخدمته Protoboard خلال يومين. إنه يحتفظ بالأسلاك بإحكام بدرجة كافية ويمكنني تحريك الوصلات بسهولة. كما أن تيار 2-3A لشريطي LED اللذين أستخدمهما ليس مرتفعًا.

3x Power MOSFETs (https://www.digikey.com/products/en؟keywords=IRF84 … كان يجب أن يكونوا قادرين على التعامل مع قدر كبير من التيار ، ويمكن أن يفعلوا ذلك تمامًا مع أكثر من 3 أمبير / وحدة عند 12V D / جهد التبديل S و 5V. أعلم أنهما مبالغة ، لكنني أردت تشغيله بأمان.

3 × 100 مم منزلق الجهد 10 كيلو (https://www.digikey.com/products/en؟keywords=987-1..أعرف أنه كان بإمكاني استخدام مقاييس فرق الجهد العادية ، لكن المنزلقات الكبيرة أكثر إرضاءً للاستخدام.

1x التبديل (https://www.digikey.com/product-detail/en/zf-elect… لتشغيل وإيقاف كل شيء.

1 × 12 فولت 3 أمبير مصدر طاقة (https://www.amazon.com/ANVISION-2-Pack-Adapter-5-5 … ستحتاج شرائط LED 2 كحد أقصى إلى 2.4A على السطوع الكامل. لا يحتاج Arduino إلى أي شيء تقريبًا ، لذلك 3A العرض وجدته كافياً.

1x Barrel Receptor (https://www.digikey.com/products/en؟keywords=٪09EJ… لذلك يمكننا توصيل مصدر الطاقة الخاص بنا بوحدة التحكم ، نحتاج إلى هذا الرجل الصغير. أفضل توصيل الأشياء التي تأتي من الخارج ، لأنني أجد أن الأجهزة التي بها مجموعة من الأسلاك المتدلية ليست مريحة للغاية.

2x أزواج من موصلات CPCChassis Mounts (https://www.mouser.com/productdetail/te-connectivi …

أشياء أخرى: بعض الأسلاك 20-24AWG بألوان مختلفة ، ومقياس جهد منتظم صغير كان لدي في درجتي للتحكم في السطوع ، وزر مقاطعة ، ومقاومات 4x 5kOhm ومصابيح LED 3x 5V مع مقاومات متكاملة.

الخطوة 2: الأجزاء المطبوعة

بالنسبة للحاوية ، قمت بتصميم واحد في Fusion 360.

كنت بحاجة إلى الضميمة الرئيسية لجميع الإلكترونيات وبعض المقابض لمقاييس الجهد. بما أنني لم أكن أعرف حتى الآن أين سيتم تركيب هذا الشيء ، فقد يكون من الممكن الوصول إلى جانبين فقط.

لدينا فتحات 1/4 بوصة في الجزء العلوي لمصابيح LED وزر المقاطعة ومقياس الجهد للتحكم في السطوع (إجمالي 5). على الجانب الأيسر لدي فتحة كبيرة للمفتاح ، وفتحة صغيرة لكابل USB الصغير ، لذلك يمكن إعادة برمجة Arduino دون الحاجة إلى استخدام وحدة التحكم ، وفتحتان لموصلات أنثى 4Pin CPC وفتحة 8 مم لمقبس برميل.

يوجد في المقدمة فقط 3 فتحات لمقابض الجهد وثقوب لـ 4-40 براغي.

لقد قمت بطباعة المقابض على مجموعة وفي مجموعة ، مما يؤدي دائمًا إلى نتائج أفضل على طابعات FDM للأشياء الصغيرة. العلبة التي طبعتها على اللوحة الخلفية تقف لأدنى حد من الدعم.

مسامير اللوح الأساسي في الضميمة. لم يكن لدي مسامير برأس مسطحة ، لذلك اضطررت إلى لصق المربعات المحسوسة في الجزء السفلي من العلبة حتى لا تستقر على هذه البراغي وتخدش الطاولة.

الخطوة 3: الأسلاك

أولاً ، قمت بلحام الأسلاك الطويلة لجميع الأجزاء التي أحتاجها (مقاييس الجهد ، مقبس برميل ، أزرار ، مفاتيح وما إلى ذلك) لذلك لم أضطر إلى القيام بذلك في العلبة. ثم قمت بتجميع الأجهزة الإلكترونية على مقعد لاختبار الوظائف المختلفة واستكشاف أخطاء أي برنامج أو أخطاء في الأسلاك وإصلاحها. لقد وجدت أن توصيل بوابة MOSFET بـ 8Bit PWM على Arduino يؤدي إلى تغيير اللون وعدم التشغيل السلس. يؤدي استخدام 10 (دبابيس 5 و 6) و 16 بت (دبوس 9) بدلاً من ذلك إلى تلاشي سلس مثل الزبدة (ما زلت أكتب 8 بت فقط إلى دبابيس PWM).

(انظر مخطط الأسلاك لمعرفة ما هو متصل بماذا)

الخطوة 4: التجميع

بعد أن اختبرت الأسلاك قمت بتجميع كل شيء داخل العلبة. ساعدت حقيقة أنني قمت باللحام قدر الإمكان خارج العلبة كثيرًا ، بالإضافة إلى تجميع الموصلات مسبقًا.

لقد وجدت أن الكماشة مفيدة جدًا لإدخال الأسلاك في الفتحات الصحيحة على لوح الحماية. لقد قطعت الأسلاك بالطول قبل توصيلها مباشرة ، لذلك كل شيء نظيف بقدر الإمكان.

أخيرًا ، قمت بربط اللوحة الأساسية وربطت بها بعض القطع المحسوسة ، لذا فهي تستقر بشكل جيد على الطاولة.

الخطوة الخامسة: البرمجة

تتم برمجة Sparkfun عبر برنامج Arduino (انظر للحصول على الإرشادات:

يشتمل البرنامج على مكتبة EEPROM لحفظ وضع التشغيل الأخير ، لذلك لا تفقد وحدة التحكم الحالة التي كانت عليها عند تدوير الطاقة إليها.

ينظم مقياس الجهد الإضافي الموجود في الأعلى السطوع في جميع الأوضاع دون التأثير على اللون المعروض.

هناك 3 أوضاع ، ومن ثم 3 مصابيح LED في الأعلى.

الوضع 1: وضع RGB (مؤشر حالة واحد فقط قيد التشغيل) تتحكم مقاييس الجهد الثلاثة في سطوع الأحمر والأخضر والأزرق كل على حدة. يتم عرض لون ثابت.

الوضع 2: وضع تلاشي RGB (2 مؤشرات LED للحالة قيد التشغيل) في هذا الوضع ، تكون جميع الألوان الثلاثة على الساعة (على سبيل المثال الأحمر 12 ، والأخضر في 4 ، والأزرق في 8 على سبيل المثال). يدور عقرب الساعة في اتجاه عقارب الساعة ويتم عرض مزيج من الألوان الثلاثة حسب موضعها. يتحكم مقياس الجهد الأول في سرعة التلاشي (سرعة اليد) يحدد مقياس الجهد الثاني اللون الذي يكون عند الساعة 12. (يدور الساعة) يحدد مقياس الجهد الثالث مدى دوران عقرب الساعة قبل أن يعود إلى الوراء. يتيح لك هذا الوضع التلاشي بين أي لونين على الساعة.

الوضع 3: تشتت RGB (جميع مؤشرات LED الثلاثة للحالة قيد التشغيل) في هذا الوضع ، يكون لكل لون ساعة خاصة به ويتحكم كل مقياس جهد في سرعة مقبض واحد. يتم عرض نمط ألوان عشوائي على ما يبدو بسبب الوقت الطويل قبل أن يتكرر. (وضعي المفضل)