RGB LED ovladač: 5 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:23

10 dní před Vánoci jsem stále potřeboval dárek pro svého manžela, který žije v době Amazonie, což znamená, že koupit něco z poličky nebylo možné.

Do své kanceláře potřeboval světlo a každou chvíli rád věci mění. Jeho stůl je také vhodně umístěn před okenním parapetem. Řiditelné RGB osvětlení mě tedy okamžitě napadlo. Muselo to být dostatečně jasné, aby osvětlovalo jeho stůl, a on musel ovládat barvu.

Představuji ovladač RGB LED.

(Viz video níže)

Krok 1: Díly:

Použil jsem následující díly:

1x Sparkfun Pro Micro 5V/16MHz (https://www.sparkfun.com/products/12640) Nejprve jsem vyhledal Arduinos, ale těsně před Vánoci bylo vše samozřejmě vyprodáno. Sparkfun se ukázal být stejně dobrý a pokyny na jejich webových stránkách velmi usnadňují používání programovacího softwaru Arduino. Aby se vešel na protoboard, musel jsem do kolíkových otvorů vložit kolíky. Nejlépe fungovalo jejich pájení, když byly zapojeny do ProtoBoard s nainstalovaným mikrořadičem.

2x 1m 60LEDs/m Utěsněné RGB LED pásky (https://www.sparkfun.com/products/12023)Není tak drahé a dostatečně jasné, aby osvětlovalo stůl 14W/m

1x Protoboard (https://www.sparkfun.com/products/9567) Vzhledem k tomu, že jsem 2 dny musel testovat, ladit a sestavovat celou věc, použil jsem Protoboard. Drží dostatečně pevně na vodičích a mohu snadno pohybovat spoji. Také proud 2-3A pro dva LED pásy, které používám, není příliš vysoký.

3x výkonové MOSFETy (https://www.digikey.com/products/en?keywords=IRF84… S a 5V spínací napětí. Vím, že jsou přehnané, ale chtěl jsem hrát na jistotu.

3 x 100 mm posuvník Potenciometry 10k (https://www.digikey.com/products/en?keywords=987-1… Vím, že jsem mohl použít běžné potenciometry, ale použití velkých posuvníků je mnohem uspokojivější.

1x přepínač (https://www.digikey.com/product-detail/en/zf-elect…) Chcete-li celou věc zapnout a vypnout.

1 x 12V 3A napájecí zdroj Nabídka mi přišla dostačující.

1x Barrel Receptor (https://www.digikey.com/products/en?keywords=%09EJ…, protože zařízení, která mají na sobě visící spoustu drátů, považuji za nepříliš pohodlná.

2x pár CPC konektorů Podvozkové držáky (https://www.mouser.com/productdetail/te-connectivi…LED konektory

Další věci: Nějaký drát 20-24AWG v různých barvách, malý pravidelný potenciometr, který jsem měl v zásuvce pro ovládání jasu, tlačítko přerušení, 4x 5kOhm odpory a 3x 5V LED s integrovanými odpory.

Krok 2: Tištěné díly

Pro skříň jsem navrhl jeden ve Fusion 360.

Potřeboval jsem hlavní skříň pro veškerou elektroniku a nějaké knoflíky pro potenciometry. Protože jsem ještě nevěděl, kde bude tato věc namontována, mohou být přístupné pouze dvě strany.

V horní části máme otvory 1/4 pro LED diody, tlačítko Přerušení a potenciometr ovládání jasu (celkem 5). Na levé straně mám velký výřez pro přepínač, malý výřez pro kabel micro USB, takže Arduino lze přeprogramovat, aniž byste museli brát ovladač, 2 otvory pro konektory Female 4Pin CPC Receptacle a 8 mm otvor pro Barrel Jack.

Na přední straně jsou pouze 3 štěrbiny pro držadla potenciometru a otvory pro 4-40 šroubů.

Knoflíky jsem vytiskl na voru a ve skupině, což vždy vede k lepším výsledkům na tiskárnách FDM pro malé předměty. Příloha, kterou jsem vytiskl na zadním panelu, stála pro minimální podporu.

Základní deska se zašroubuje do skříně. Neměl jsem šrouby s plochou hlavou, takže jsem musel přilepit plstěné čtverce ke spodní části skříně, aby na nich neleželo a nepoškrábalo stůl.

Krok 3: Zapojení

Nejprve jsem připájel dlouhé dráty ke všem částem, které jsem potřeboval (potenciometry, hlaveň, tlačítka, přepínače atd.), Takže jsem to nemusel dělat v krytu. Potom jsem sestavil elektroniku na lavici, abych otestoval různé funkce a vyřešil problémy se softwarem nebo chybami v zapojení. Zjistil jsem, že připojení brány MOSFET k 8Bit PWM na Arduinu vede ke krokování barevných změn a bez plynulého provozu. Použití 10 (kolíky 5, 6) a 16 bitů (kolík 9) PWM místo toho vede k vyblednutí hladkému jako máslo (stále však píšu pouze 8 bitů na PWM piny).

(Co je k čemu připojeno, viz schéma zapojení)

Krok 4: Sestavení

Poté, co jsem otestoval zapojení, jsem sestavil vše uvnitř skříně. Hodně pomohlo to, že jsem co nejvíce připájel mimo ohradu, a také předmontování konektorů.

Zjistil jsem, že kleště velmi pomáhají dostat dráty do správných otvorů na Protoboardu. Dráty jsem zkrátil na délku těsně předtím, než jsem je zapojil, takže je vše tak čisté, jak to jen může být.

Nakonec jsem přišrouboval základní desku a připevnil k ní několik plstěných kousků, takže pěkně leží na stole.

Krok 5: Programování

Sparkfun se programuje pomocí softwaru Arduino (pokyny viz:

Program obsahuje knihovnu EEPROM pro uložení posledního provozního režimu, takže ovladač při cyklování napájení neztratí stav, ve kterém je.

Přídavný potenciometr nahoře reguluje jas ve všech režimech bez ovlivnění zobrazené barvy.

K dispozici jsou 3 režimy, tedy 3 stavové LED diody nahoře.

Režim 1: Režim RGB (svítí pouze 1 stavová LED) 3 potenciometry ovládají jas červené, zelené a modré jednotlivě. Zobrazí se stálá barva.

Mode2: RGB Fade Mode (2 stavové LED diody svítí) V tomto režimu jsou všechny tři barvy na hodinách (například červená na 12, zelená na 4 a modrá na 8). Ručička hodin se otáčí ve směru hodinových ručiček a zobrazí se mix všech tří barev v závislosti na její poloze. První potenciometr ovládá rychlost blednutí (Rychlost ručičky) Druhý potenciometr určuje, která barva je ve 12 hodin. (Otočí hodiny) Třetí potenciometr určuje, jak daleko se ručička hodin otočí, než se otočí zpět. Tento režim vám umožňuje vyblednout mezi jakýmikoli dvěma barvami hodin.

Režim 3: Disperze RGB (všechny 3 stavové LED diody svítí) V tomto režimu má každá barva vlastní hodiny a každý potenciometr ovládá rychlost jedné rukojeti. Potenciometr 1 ovládá červenou, potenciometr 2 ovládá zelenou a potenciometr 3 ovládá modrou barvu. zdánlivě náhodný barevný vzor se zobrazuje kvůli dlouhé době, než se opakuje. (Můj oblíbený režim)