В навечерието на Нова година ви предлагам да сглобите коледно дърво с програмируема гирлянда RGB с възможност за създаване на различни шарки.
Какво ще е необходимо за гирлянда?
• WS2811 RGB пълноцветен 12 мм LED String DC 5V може да бъде закупен на Aliexpress за 20 долара. Обичайният край на една такава гирлянда може да бъде свързан с другия, за да се увеличи дължината. Тази статия е предназначена за изграждане на светлинни модели, така че ако имате програмируема LED гирлянда с различен протокол под ръка, ще трябва да пренапишете програмата и да свържете гирляндата в съответствие с листа с данни.
• 5 волтов токов източник, оценен за тока, консумиран от вашата гирлянда. Обикновено продавачът посочва тока, консумиран от гирляндата.
• Arduino всяка версия. Авторът използва стандартния Arduino Uno.
• Зелена акрилна боя
• Изолационна лента
• Тел.
• Препоръчително е да имате JST конектори, така че да е по-лесно да свържете веригата от маргаритки към контролера
Преди да започнете да събирате гирлянда за коледно дърво, уверете се, че всички светодиоди работят. В интернет можете да намерите как да свържете WS2811 с Arduino.
Идентифицирайте + 5V и GND игли на лист с данни към вашия WS2811
• Червено = + 5V
• Синьо = БНД
• Бял = Данни
Връзката е същата като на снимката.
Инсталирайте популярната библиотека на Adafruit WS2811 Arduino. Изтеглете и прочетете инструкциите за инсталиране тук:
Променете прикачения код според дължината на вашата гирлянда в #define LED_COUNT, Изтеглете и стартирайте програмата на Arduino. Обърнете внимание, че пикселите променят цвета си от червено до зелено, след това до синьо, след това до бяло за 5 секунди. Това гарантира, че всички 3 светодиода вътре в пиксела са наред.
Оценка на спада на напрежението.
Всеки LED пиксел и свързаната с него свързана LED гирлянда ще причинят някакъв спад на напрежението. Така след 50 светодиода във вашата LED гирлянда, напрежението на източника на захранване ще спадне с някакво забележимо количество. Например от 5V до 4.7V. Това означава, че следващата гирлянда, която свързвате към първата, ще се захранва не от 5 V, а от 4.7 V, а напрежението след нея ще падне още по-ниско. В резултат на това всеки светодиод ще бъде по-тъмен от предишния. В крайна сметка, когато напрежението падне до 3,3 V, чипът, обслужващ протокола WS2811, просто ще спре да работи.
Тъй като във всеки пиксел има 3 светодиода, а бял цвят на светенето на гирлянда означава, че всички 3 светодиода са осветени еднакво, напрежението ще падне върху него повече, отколкото ако, например, светиха само червени светодиоди. Когато стартирахте програмата за тестване, забелязахте ли силни затъмнения в краищата на гирляндата? Можете да свържете там допълнителна мощност от 5 V. Авторът прави това на всеки 100 пиксела.
Живопис от гирлянди.
Нормалните коледни светлини са зелени, за да се слеят с дървото. Вашите LED низови светлини имат различни цветове. Закачете гирлянда и боядисайте проводниците в зелено с акрилна боя, това ще отнеме малко време. Увийте WS2811 в черна електрическа лента, това ще бъде по-бързо от боядисването им.
Определяне на X и Y позициите на всеки пиксел
Закачете сглобената гирлянда на коледното дърво. След това можете да изчислите позицията на всеки пиксел в X и Y и да вмъкнете тези данни в програмния код. За целта използвайте този файл с кода. Декомментирайте първата функция контур ()който осветява секции от 10 светодиода. Ако имате повече от 50 светодиода, тогава можете да разширите този раздел с обикновено копие, без да забравяте да посочите желаното число в #define LED_COUNT
Във видеото авторът наслоява решетка върху изображението в редактора на видео върху светеща коледна елха, която му позволява да получи 200 позиции.
Опитайте се да наслагвате решетката, така че най-ниският ляв светодиод да попадне в клетка 1.1. Това се прави, за да може програмата да определи средата на дървото както в X, така и в Y направления. Въвеждането на X и Y координати е ръчен процес, ще получите всяка координата, като погледнете видеото. 200 координати звучат, разбира се, ужасяващи, но ще отнеме време в рамките на 20 минути.
Можете да отпечатате решетката и да я прикрепите към монитора на компютъра или дисплея на телефона, за да не се забърквате с видео редакторите.
Прикаченият файл, подобно на предишния файл, е пример за код, който преминава през различни модели, например във видеоклип.
От видеото можете да разберете логиката на програмата и да напишете свои собствени шаблони или да промените кода за себе си. Друг прикачен файл е конфигурационен файл, така че Arduino да може да се управлява чрез сериен интерфейс от друго устройство. Авторът използва Raspberry Pi, за да контролира Arduino.
Ето една новогодишна гирлянда, използваща Arduino и комплект WS2811.