RGB Led Strip Bluetooth Controller V3 + Music Sync + การควบคุมแสงโดยรอบ: 6 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

โปรเจ็กต์นี้ใช้ Arduino เพื่อควบคุมแถบ LED RGB ด้วยโทรศัพท์ของคุณผ่านบลูทูธ คุณสามารถเปลี่ยนสี ปรับไฟให้ตรงกับเพลง หรือปรับให้แสงโดยรอบอัตโนมัติได้

ขั้นตอนที่ 1: ส่วนประกอบ

สำหรับโครงการนี้ คุณจะต้องมีส่วนประกอบต่อไปนี้:

แน่นอน แถบ LED ฉันสั่งแถบ RGB ความหนาแน่นสูง 10 เมตรจาก aliexpress ในราคาประมาณ 1€/m:https://it.aliexpress.com/item/10000000224362.html… กาวค่อนข้างแย่แต่อย่างอื่น น่ากลัวสำหรับราคา เมื่อเลือกว่าจะซื้ออะไร คุณต้องเลือกแถบ "ใบ้" RGB ไม่มีที่อยู่ และไม่มี RGBW นอกจากนี้ ให้สังเกตอัตรากำลังต่อเมตรของแถบของคุณ และคูณมันสำหรับเมตรที่คุณต้องการ เพื่อให้ได้ค่าประมาณพลังงานคร่าวๆ แถบ LED 5050 อยู่ที่ประมาณ 7W/m สำหรับประเภทความหนาแน่นต่ำ 30 LED/m และ 14W/m สำหรับประเภท 60 LED/m ความหนาแน่นสูง

แหล่งจ่ายไฟสลับ 12/24v ขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าแถบของคุณ คุณสามารถใช้แหล่งจ่ายไฟ ATX ได้ แต่ในกรณีใด ๆ ให้เลือกแหล่งจ่ายไฟที่มีระดับพลังงานที่เหมาะสม ฉันขอแนะนำให้ซื้อแหล่งจ่ายไฟที่มีกำลังไฟมากกว่าที่คุณต้องการสำหรับ LED อย่างน้อย 30% โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าคุณซื้อราคาถูกเช่นนี้: https://it.aliexpress.com/item/32304688758.html?sp ….แถบของฉันคือ 14W/m ฉันต้องการพลังงาน 7.5m ดังนั้นฉันจึงต้องการประมาณ 105W ฉันซื้อแหล่งจ่ายไฟเล็กน้อย 180W เพื่อความปลอดภัย ฉันไม่แนะนำให้ซื้อสิ่งนี้ถ้าคุณยังใหม่กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เนื่องจากมีขั้วไฟฟ้าแรงสูง คุณต้องยอมรับความเสี่ยงเอง

Arduino ฉันใช้ PRO micro แต่คุณสามารถใช้อะไรก็ได้ที่คุณต้องการ โปรดทราบว่าคุณอาจต้องเปลี่ยนพินและชื่อของพอร์ตอนุกรมในรหัสของฉัน หากคุณกำลังจะใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ตัวอื่น

3x N channel mosfets ฉันเคยใช้ IRF3205 เพราะฉันมีมันอยู่แล้ว พวกมันสามารถ 80Amps และมีความต้านทานต่ำพอสมควร ดังนั้นมันควรจะดีมาก หากคุณสังเกตเห็นว่ามันร้อนเกินไป คุณสามารถเพิ่มฮีทซิงค์ได้เหมือนที่ฉันทำ

3x TC4420 mosfet drivers อาจไม่จำเป็นขึ้นอยู่กับความต้องการพลังงานของคุณ อ่านคำอธิบายต่อไป

โมดูลบลูทู ธ HC-05 โปรดระวังเลือกระดับลอจิก 5v หรือคุณอาจต้องการวงจรเพิ่มเติม (ตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าควรใช้งานได้) เพื่อลดแรงดันไฟฟ้าที่ออกมาจาก TX ของ Arduino

7805 ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า / ตัวแปลงบั๊ก 5v เป็นโมดูล Arduino และบลูทู ธ

5x 0.1uF, 1x 100uF ตัวเก็บประจุ, 4x 10kohm ตัวต้านทาน

(ไม่จำเป็น)

• โมดูลไมโครโฟนไฟฟ้า ประกอบด้วยไมโครโฟนและแอมป์พร้อมอัตราขยายที่ปรับได้ซึ่งจะส่งแรงดันแอนะล็อกพร้อมที่จะอ่านจากอาร์ดิโน คุณสามารถสร้างวงจรของคุณเองหรือไม่ใช้เลยก็ได้ ถ้าคุณไม่ต้องการให้ไฟเปิดตามจังหวะดนตรี
• photoresistor คุณยังสามารถใช้ LED แบบธรรมดาที่ใช้เป็นเซ็นเซอร์วัดแสงได้ แต่คุณต้องเปลี่ยนรหัสเพื่อให้มันทำงาน

ขั้นตอนที่ 2: แผนผัง

สร้างวงจรบนเขียงหั่นขนมเพื่อทดสอบ จำลองวงจรไดรเวอร์ mosfet (ภาพที่สอง) 3 ครั้ง หนึ่งช่องสำหรับแต่ละช่อง เชื่อมต่อเอาต์พุต PWM 3 ตัวของ Arduino กับอินพุต PWM ของวงจรไดรเวอร์ หากคุณไม่ต้องการใช้ mosfet driver IC โดยเฉพาะ คุณสามารถสร้างไดรเวอร์ push-pull แบบง่ายๆ โดยใช้ทรานซิสเตอร์ NPN สองตัว คุณสามารถหาข้อมูลเพิ่มเติมบนอินเทอร์เน็ตได้ หากคุณวางแผนที่จะใช้วงจรสำหรับ LED เพียงไม่กี่ดวง คุณสามารถเชื่อมต่อเกตของมอสเฟตกับเอาต์พุต PWM ของ Arduino ได้โดยตรงผ่านตัวต้านทาน 100 โอห์ม และเพิ่มตัวต้านทาน 10Kohm ระหว่างแหล่งจ่ายและท่อระบายน้ำของมอสเฟต อย่างไรก็ตาม นี่คือ ไม่ raccomended เพราะมันไม่ได้เปิด mosfet เต็มที่และทำให้เกิดความไร้ประสิทธิภาพมาก

แผ่น 3 R G B ของแถบไฟ LED ต้องเชื่อมต่อกับท่อระบายน้ำของ 3 mosfet และอีกแผ่นเป็น +12v

ขั้นตอนที่ 3: รหัส

นี่คือรหัสที่คุณต้องอัปโหลดไปยัง Arduino โดยพื้นฐานแล้วจะใช้เวทย์มนตร์รีจิสตรีระดับต่ำเพื่อสร้างสัญญาณสัญญาณมอดูเลตความกว้างพัลส์ 15KHz (PWM) สามตัวเพื่อขับมอสเฟตสามตัวที่มีวัฏจักรหน้าที่ผันแปร ในลูปจะตรวจสอบการรับส่งข้อมูลขาเข้าจากโมดูล bt และเมื่อได้รับบางสิ่งจะอัปเดตสีและโหมด นอกจากนี้ยังบันทึกทั้งหมดนั้นไปยัง EEPROM ภายในเพื่อให้จดจำการตั้งค่าเมื่อรีสตาร์ท ปัจจุบันมีการใช้งาน 3 โหมด:

โหมดสี: เพียงแสดงสีคงที่

โหมดเพลง: ปิดเอาต์พุตทั้งหมดชั่วครู่หนึ่งหากถึงระดับของเสียง โดยทั่วไปแล้วจะสร้างเอฟเฟกต์แสงแฟลชที่ซิงค์กับเพลงของคุณ หากใช้งานไม่ได้ตามที่ตั้งใจไว้ คุณต้องปรับความไวของไมโครโฟนด้วยหม้อบนโมดูล ค่า treshold ในรหัสที่มีป้ายกำกับว่า "thd" หรือระยะห่างระหว่างไมโครโฟนกับแหล่งกำเนิดเสียง

โหมดแอมเบียนท์: วัดปริมาณแสงในห้องผ่านโฟโตรีซีสเตอร์และทำให้ความสว่างของสีที่คุณเลือกจางลงตามลำดับ ในแอพมือถือหรือในโค้ด คุณสามารถปรับค่า tresholds HIGH และ LOW ที่กำหนดว่าค่าใด (0-1023) ที่ไฟจะเปิดหรือปิดจนสุด หากคุณสังเกตเห็นการสั่นไหวขณะอยู่ในโหมดนี้ คุณอาจต้องการย้ายเซ็นเซอร์วัดแสงออกจากแถบ LED เพื่อหลีกเลี่ยงสัญญาณรบกวน

อย่าลังเลที่จะแก้ไขโค้ดและเพิ่มโหมดอื่นๆ ถ้าคุณต้องการความช่วยเหลือจากฉันในการทำความเข้าใจโค้ดอีเมลของฉันที่ด้านบนของไฟล์

ขั้นตอนที่ 4: แอป Android

คุณต้องดาวน์โหลดแอปนี้:

และดาวน์โหลดและนำเข้าไฟล์.kwl

หากคุณต้องการสร้างแอปของคุณเองที่ใช้งานได้กับโค้ดของฉัน คุณต้องมีสิ่งต่อไปนี้:

ตัวเลื่อนสำหรับค่า RED ที่ส่ง:" r+value between 0 and 1023+x" (es: "r130x")

ตัวเลื่อนสำหรับค่า GREEN ที่ส่ง:"g+value between 0 and 1023+x"

ตัวเลื่อนสำหรับค่า BLUE ที่ส่ง:"b+value between 0 and 1023+x"

ตัวเลื่อนสำหรับ treshold สูงที่ส่ง:"h+value between 0 and 1023+x"

ตัวเลื่อนสำหรับ treshold ต่ำที่ส่ง:"l+value between 0 and 1023+x"

ปุ่มกดที่ส่ง "m" สำหรับโหมดเพลง

ปุ่มกดที่ส่ง "a" สำหรับโหมดแวดล้อม

ปุ่มกดที่ส่ง "c" สำหรับโหมดสี

ขั้นตอนที่ 5: แผงวงจร Perf

เมื่อคุณมีวงจรการทำงานเต็มรูปแบบบนเขียงหั่นขนม คุณสามารถย้ายไปยังชิ้นส่วนของบอร์ดที่สมบูรณ์แบบได้ ใช้รอยหนาสำหรับการเชื่อมต่อท่อระบายน้ำและแหล่งจ่ายของมอสเฟตและขั้วต่อสกรูเพื่อเชื่อมต่อแถบไฟ LED และกำลังกับวงจร หากคุณมีปัญหาด้านความร้อน ให้เพิ่มฮีทซิงค์ หากคุณต้องการใช้ฮีทซิงค์ตัวเดียวสำหรับมอสเฟตทั้งสาม ให้แยกจากกันโดยใช้แผ่นระบายความร้อน มิฉะนั้นคุณจะช็อตเอาต์พุตเนื่องจากท่อระบายน้ำของมอสเฟตเชื่อมต่ออยู่ภายใน ส่วนที่เป็นโลหะของร่างกาย

ขั้นตอนที่ 6: คุณทำเสร็จแล้ว

เชื่อมต่อแถบนำและแหล่งจ่ายไฟเข้ากับวงจรของคุณแล้วเสร็จ

เพียงเท่านี้ ณ จุดนี้คุณควรมีสิ่งที่ทำงาน

โปรดแจ้งให้เราทราบหากคุณมีปัญหาหรือข้อเสนอแนะในส่วนความคิดเห็น

ป.ล. ในวิดีโอด้านบน ประสิทธิภาพของการซิงค์กับเพลงไม่แสดงเช่นเดียวกับในชีวิตจริงเนื่องจากอัตราเฟรมของวิดีโอต่ำ