การควบคุมสายไฟ LED: 11 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

บทแนะนำนี้ครอบคลุมการเริ่มต้นใช้งานสายไฟ LED ตอนแรกฉันเริ่มด้วยการมองหาวิธีเปลี่ยนสายไฟแบบมาตรฐานบนต้นคริสต์มาส

สำหรับฉัน การเริ่มต้นใช้งานต้องมีไซต์และวิดีโอมากมาย หวังว่าคู่มือนี้จะช่วยให้คุณไปยังส่วนที่น่าสนใจได้เร็วขึ้น

เมื่อคุณเริ่มต้นด้วยตัวควบคุมและสายไฟเส้นเดียวแล้ว มีหลายทิศทางที่คุณสามารถทำได้ หลังจากสร้างตัวควบคุมแล้ว คู่มือนี้จะช่วยให้คุณย้ายไปที่:

• การเขียนโปรแกรมด้วยโปรแกรมแก้ไข Arduino
• เพิ่มเอฟเฟกต์ใหม่และไฟเพิ่มเติม
• การควบคุมสาย LED จากอุปกรณ์มือถือหรือระบบอัตโนมัติภายในบ้าน
• ผสานเข้ากับการแสดงแสงสีที่ใหญ่ขึ้น

ขั้นตอนที่ 1: รวบรวมวัสดุ

ชิ้นส่วนที่จำเป็น:

ชุดไฟ LED (ลิงก์) ชุดนี้ประกอบด้วยสายไฟ LED WS2811 (รุ่น 5V) แหล่งจ่ายไฟ 3A และตัวควบคุมที่สร้างไว้ล่วงหน้า มีเพียงพอที่นี่ที่คุณสามารถตรวจสอบให้แน่ใจว่าทุกอย่างใช้งานได้ก่อนที่จะทำตามคำแนะนำนี้ เวอร์ชัน 5V ได้รับเลือกเนื่องจากแรงดันไฟฟ้านั้นสามารถจ่ายไฟให้กับ Arduino ได้

Wemos D1 mini controller (ลิงค์) ถูกเลือกสำหรับขนาดเล็ก การเชื่อมต่อ wifi และความสะดวกในการเดินสาย นอกจากนี้ฉันยังมีการทดลองด้วย

ขั้วต่อสายไฟ (ลิงค์) จำเป็นในการเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟโดยตรงกับสายไฟ มากมายในแพ็คเกจ แต่คุณต้องมีขั้วต่อตัวผู้ 1 ตัว

สวิตซ์ปุ่มสัมผัส (ลิงค์) ขนาด 6 x 6 x 5 มม. 4 พิน มากมายในแพ็คเกจ แต่คุณต้องการเพียงอันเดียว

ไฟเสริม (ลิงค์) ตามต้องการ ให้แน่ใจว่าคุณกำลังซื้อรุ่น 5V ดูคำแนะนำด้านล่างหากคุณต้องการจ่ายไฟหลายสตริง

ขั้นตอนที่ 2: การประกอบคอนโทรลเลอร์

ในการเริ่มต้น คุณต้องมีผมเปียแบบ 3 สายที่มาพร้อมกับสายไฟ LED คุณสามารถหาสายไฟที่เหมาะสมได้โดยดูว่าขั้วต่อเชื่อมต่อกับสายอย่างไร เส้นลวดที่มีขีดคั่นเป็นค่าลบ ตรงกลางคือเส้นข้อมูล และเส้นลวดด้านนอกที่เหลือเป็นค่าบวก

ในการต่อคอนโทรลเลอร์ D1 ให้ทำการเชื่อมต่อแบบบัดกรีต่อไปนี้:

• บัดกรีเป็นบวก (อาจเป็นสีแดง) กับพิน 5V
• ขั้วลบ (อาจเป็นสีขาว) ถึง GND pin
• ข้อมูลบัดกรี (อาจเป็นสีเขียว) ถึง D2
• ใช้กาวร้อนบนสายไฟและบอร์ด (เพื่อให้แข็งแรงขึ้น)

ในการต่อสวิตช์ให้ประสาน:

• ด้านหนึ่งไปยังพิน 3.3V
• ด้านหนึ่งของขา D7
• บัดกรี D7 โดยตรงกับ D8 (เช่น เชื่อมหมุด)
• ตัดหมุดที่ไม่ได้ใช้ที่เหลืออยู่ออก

สวิตช์เชื่อมต่อกับ 3.3V และ D7 เนื่องจากเข้ากับบอร์ดโดยตรง อย่างไรก็ตาม D7 ลอยอยู่บน D1 mini ดังนั้นจึงไม่สามารถตรวจจับการเปลี่ยนแปลงสถานะได้ด้วยตัวเอง เพื่อให้ใช้งานได้ ให้บัดกรี D7 กับ D8 เพื่อให้ D7 ถูกดึงขึ้นสูงเมื่อเปิด รหัสในภาพร่าง Arduino ที่แนบมาแสดงวิธีใช้สวิตช์

ขั้นตอนที่ 3: การประกอบ Light String

ในขั้นตอนนี้ เราจะต่อสายไฟเข้ากับสายโดยตรงด้วยวิธีที่ต่างออกไป สิ่งนี้จะจ่ายไฟให้กับทั้งสตริงและคอนโทรลเลอร์ D1 ในเวลาเดียวกัน ข้อดีอีกประการของวิธีนี้คือ D1 ยังคงได้รับพลังงานเมื่อตัดการเชื่อมต่อจาก USB

ต่อขั้วต่อสายไฟเข้ากับสายไฟหลวมที่ปลายด้วยเต้ารับแบบพิน ดูแง่บวกและแง่ลบ (ดูขั้นตอนที่ 2 เพื่อค้นหาแต่ละรายการ)

ขั้นตอนที่ 4: การเขียนโปรแกรมคอนโทรลเลอร์

ในการเตรียมสภาพแวดล้อม Arduino ให้ทำตามคำแนะนำเหล่านี้:

• https://www.instructables.com/id/Programming-the-WeMos-Using-Arduino-SoftwareIDE/
• ทำตามคำแนะนำนี้เพื่อติดตั้งไลบรารี FastLED

ในการเริ่มต้น ใช้โปรแกรม INO ที่แนบมา

รหัสนี้ทำสิ่งต่อไปนี้:

• ใช้ไลบรารี FastLED เพื่อทำให้สตริง LED เคลื่อนไหว
• แสดงให้เห็นถึงเอฟเฟกต์แสงที่แตกต่างกัน
• ใช้การกดปุ่มเพื่อเปลี่ยนเอฟเฟกต์
• รักษาความสว่างไว้ที่ 50% ซึ่งสว่างเพียงพอและลดการวาดปัจจุบัน
• ตั้งค่าอุณหภูมิสีสำหรับประเภทของสตริงที่เราใช้
• จำกัด LED ไว้ที่ 50 ซึ่งควรเปลี่ยนเมื่อเพิ่มสตริงเพิ่มเติม

โปรดทราบว่าสีขาวเกิดจากการเปิดสีแดง สีเขียว และสีน้ำเงินในปริมาณที่เท่ากันบนสตริง ที่ทำให้สีขาวดูแตกต่างจากสาย LED สีขาวที่จำหน่ายเฉพาะต้นคริสต์มาส เราสามารถใช้ประโยชน์จากสิ่งนี้เพื่อกำหนดสีมาตรฐานให้เป็นสีที่เป็นธรรมชาติและคล้ายกับหลอดไส้มากขึ้น ฉันพบว่า "CRGB::Khaki" ให้สีที่เป็นธรรมชาติมากกว่า

• ไลบรารีแอนิเมชั่น FastLED
• ตัวอย่างง่ายๆ ที่

ขั้นตอนที่ 5: รวมทุกอย่างเข้าด้วยกัน

ในการเริ่มใช้คอนโทรลเลอร์ใหม่ ให้ทำตามขั้นตอนเหล่านี้:

• เปิดร่าง Arduino
• ใช้ IDE เพื่อโหลดลงใน Wemos D1 mini

เพื่อยืนยันว่าใช้งานได้:

• ตรวจสอบว่า LED บนไฟบอร์ด D1 หรือไม่
• เห็นสายไฟสว่างเป็นสีขาว

คุณสามารถหมุนเวียนเอฟเฟกต์ต่างๆ ได้โดยคลิกปุ่มที่บัดกรีไปยัง D1 mini

ขั้นตอนที่ 6: เอฟเฟกต์แสงเพิ่มเติม

นี่เป็นชุดตัวอย่างที่ดีในการใช้ไลบรารี FastLED

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

ปรับเอฟเฟกต์เหล่านี้ให้เข้ากับร่าง Arduino

Sparkle เป็นเอฟเฟกต์ที่สนุกสนาน สำหรับอันนั้น ให้เปลี่ยนรหัสเพื่อตั้งค่า LED ที่เลือกให้เป็นสีดำแทนที่จะเป็นสีขาวสว่าง

//modify://#define MAX_SEQUENCE 4 // //เพิ่มบรรทัดเหล่านี้ลงในคำสั่ง switch: //case 4: // SnowSparkle2(CRGB::Khaki, CRGB::Black, 20, random(100, 1000)); // หยุดพัก; // เพิ่มบรรทัดเหล่านี้ที่ท้ายไฟล์: void SnowSparkle2(int val, int val2, int SparkleDelay, int SpeedDelay) { setAll2(val); int Pixel = สุ่ม (NUM_LEDS); ไฟ LED[พิกเซล] = val2; FastLED.show(); FastLED.delay (SparkleDelay); ไฟ LED[พิกเซล] = วาล; FastLED.show(); FastLED.delay (ชะลอความเร็ว); }

ขั้นตอนที่ 7: ขยาย Light String

สตริงสามารถขยายได้โดยใช้ปลั๊กที่แนบมา อย่างไรก็ตาม แรงดันไฟฟ้าจะลดลงหลังจากผ่านไปประมาณ 2 สาย ซึ่งสามารถแก้ไขได้โดยใช้สายไฟ 5V ขนานกับสายไฟ LED คุณสามารถใช้สายไฟที่หลวมเพื่อทำสิ่งนี้ได้ โดยให้ความสนใจกับขั้วบวก/ขั้วลบ

ตัวอย่างการร้อยสายไฟในหน้านี้:

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

คำอธิบายที่ดีของการเดินสายและแรงดันตกคร่อมที่:

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

คำแนะนำนี้ยังรวมถึงเคล็ดลับที่ดีในการห่อ LED ในเทปไฟฟ้า Scotch Super 88 (ความกว้าง 3/4 ) ทำงานได้ดี

นอกจากนี้ จะต้องเปลี่ยน MAX_LED ในแบบร่าง Arduino เมื่อคุณเพิ่ม LED เพิ่มเติม

ขั้นตอนที่ 8: รีโมทคอนโทรล

หากต้องการควบคุมสตริงจากระยะไกล ให้ใช้ Blynk อ้างอิงที่:

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

เพิ่มรหัส Blynk ที่จำเป็นลงในร่าง Arduino คุณสามารถกำหนดค่าแอป Blynk เป็น:

• เปลี่ยนเอฟเฟกต์
• ใช้ RGB zebra เพื่อเปลี่ยนสี
• ควบคุมความสว่าง

ดูภาพร่าง Arduino ที่แนบมาเพื่อดูการเปลี่ยนแปลงที่จะรวม Blynk ขั้นตอน:

1. เพิ่มไลบรารี Blynk ให้กับ Arduino
2. ลงทะเบียนสำหรับบัญชี Blynk
3. ดาวน์โหลดแอพลงโทรศัพท์
4. สร้างโครงการใหม่ สิ่งนี้จะสร้างรหัสการให้สิทธิ์สำหรับโครงการนั้น
5. แก้ไขภาพร่างที่แนบมาเพื่อรวมรหัสรับรองความถูกต้อง ชื่อ wifi และรหัสผ่าน wifi
6. ใช้โปรแกรมแก้ไข Arduino เพื่อโหลดลงใน D1 mini

ขั้นตอนที่ 9: การเชื่อมต่อกับระบบอัตโนมัติภายในบ้าน

คุณสามารถควบคุมสตริงได้โดยเพิ่มไคลเอนต์ MQTT ลงในร่าง Arduino ติดตั้งโบรกเกอร์ MQTT ในระบบอัตโนมัติภายในบ้านของคุณ (เช่น OpenHAB หรือ Home Assistant)

ข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่:

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

ขั้นตอนที่ 10: สร้างการแสดงแสงสี

แรงบันดาลใจได้ที่

ตำแหน่งพิกเซลใน XLights

คำอธิบายของโปรโตคอล DMX

ห้องสมุด Artnet

คำอธิบายสิ่งที่เกิดขึ้นจริง

ขั้นตอนที่ 11: ทำมากขึ้น

คริสต์มาสด้วยตัวคุณเอง

คู่มือฉบับเต็มพร้อมคำอธิบายโดยละเอียด