Την παραμονή της Πρωτοχρονιάς, σας προτείνω να συναρμολογήσετε ένα χριστουγεννιάτικο δέντρο προγραμματιζόμενο γιρλάντα RGB με τη δυνατότητα να δημιουργήσετε διάφορα σχέδια.
Τι θα χρειαστεί για μια γιρλάντα;
• WS2811 RGB πλήρες χρώμα 12 mm LED String DC 5V μπορεί να αγοραστεί στο Aliexpress για $ 20. Το συνηθισμένο τέλος μιας τέτοιας γιρλάντας μπορεί να συνδεθεί με το άλλο για να αυξήσει το μήκος. Αυτό το άρθρο έχει σχεδιαστεί για να δημιουργεί φωτεινά μοτίβα, οπότε αν έχετε στο χέρι μια προγραμματιζόμενη γιρλάντα LED με διαφορετικό πρωτόκολλο, θα χρειαστεί να ξαναγράψετε το πρόγραμμα και να συνδέσετε τη γιρλάντα σύμφωνα με το δελτίο δεδομένων.
• Πηγή ρεύματος 5 volt για το ρεύμα που καταναλώνει η γιρλάντα σας. Συνήθως, ο πωλητής δηλώνει το ρεύμα που καταναλώνεται από την γιρλάντα.
• Arduino οποιαδήποτε έκδοση. Ο συντάκτης χρησιμοποίησε το πρότυπο Arduino Uno.
• Πράσινη ακρυλική βαφή
• Μονωτική ταινία
• Καλώδιο.
• Συνιστάται να έχετε συνδέσεις JST έτσι ώστε να είναι ευκολότερο να συνδέσετε την αλυσίδα μαργαρίτας στον ελεγκτή
Πριν αρχίσετε να συλλέγετε γιρλάντες Χριστουγεννιάτικων δέντρων, βεβαιωθείτε ότι λειτουργούν όλες οι λυχνίες LED. Στο Διαδίκτυο μπορείτε να βρείτε τον τρόπο σύνδεσης του WS2811 με το Arduino.
Προσδιορίστε τις καρφίτσες + 5V και GND στο φύλλο δεδομένων στο WS2811 σας
• Κόκκινο = + 5V
• Μπλε = GND
• Λευκό = Δεδομένα
Η σύνδεση είναι η ίδια με την εικόνα.
Εγκαταστήστε τη δημοφιλή Βιβλιοθήκη Arduino του Adafruit WS2811. Κατεβάστε και διαβάστε τις οδηγίες εγκατάστασης εδώ:
Αλλάξτε τον συνημμένο κώδικα σύμφωνα με το μήκος της γιρλάντας σας #define LED_COUNT. Κατεβάστε και εκτελέστε το πρόγραμμα στο Arduino. Σημειώστε ότι τα εικονοστοιχεία αλλάζουν χρώμα από κόκκινο σε πράσινο, στη συνέχεια σε μπλε χρώμα, στη συνέχεια σε λευκό για 5 δευτερόλεπτα. Αυτό εξασφαλίζει ότι και οι 3 LED στο εσωτερικό του εικονοστοιχείου είναι εντάξει.
Αξιολόγηση της πτώσης τάσης.
Κάθε εικονοστοιχείο LED και η επακόλουθη συνδεδεμένη γιρλάντα LED θα προκαλέσουν κάποιου είδους πτώση τάσης. Έτσι, μετά από 50 LEDs στο γιρλάντα LED σας, η τάση της πηγή ενέργειας θα μειωθεί κατά κάποιο αισθητό ποσό. Για παράδειγμα, από 5V έως 4.7V. Αυτό σημαίνει ότι η επόμενη γιρλάντα που συνδέετε με την πρώτη θα τροφοδοτηθεί όχι από 5v, αλλά από 4.7v και η τάση μετά από αυτό θα μειωθεί ακόμη χαμηλότερα. Ως αποτέλεσμα, κάθε LED θα είναι πιο σκούρο από το προηγούμενο. Τελικά, όταν η τάση πέσει στα 3.3v, η συντήρηση πρωτοκόλλου WS2811, μικροκυκλωμάτων, απλά θα σταματήσει να λειτουργεί.
Δεδομένου ότι υπάρχουν 3 LED σε κάθε εικονοστοιχείο και ένα λευκό χρώμα της λάμψης γιρλάντας σημαίνει ότι και οι τρεις λυχνίες LED ανάβουν εξίσου, η τάση θα πέσει περισσότερο πάνω σε αυτήν απ 'ότι αν, για παράδειγμα, ανάβουν μόνο τα κόκκινα φωτοκύτταρα. Όταν ξεκινήσατε το πρόγραμμα δοκιμών, παρατηρήσατε έντονες συστολές στα άκρα της γιρλάντας; Μπορείτε να συνδέσετε επιπλέον 5v ισχύ. Ο συγγραφέας έκανε αυτό κάθε 100 pixel.
Γυρλανδική ζωγραφική.
Τα κανονικά φώτα των Χριστουγέννων είναι πράσινα για να συγχωνευθούν με το δέντρο Τα φώτα της σειράς LED έχουν διαφορετικά χρώματα. Κρεμάστε τη γιρλάντα και ζωγραφίστε τα καλώδια πράσινα με ακρυλικό χρώμα, αυτό θα πάρει λίγο χρόνο. Τυλίξτε WS2811 σε μαύρη ηλεκτρική ταινία, θα είναι ταχύτερη από τη ζωγραφική τους.
Προσδιορισμός των θέσεων Χ και Υ κάθε Pixel
Κρεμάστε τη συναρμολογημένη γιρλάντα στο χριστουγεννιάτικο δέντρο. Μετά από αυτό, μπορείτε να υπολογίσετε τη θέση κάθε εικονοστοιχείου σε X και Y και να εισαγάγετε αυτά τα δεδομένα στον κώδικα του προγράμματος. Για να το κάνετε αυτό, χρησιμοποιήστε αυτό το αρχείο με τον κωδικό. Αποσυνδέστε την πρώτη λειτουργία βρόχος ()που ανάβει τμήματα από 10 LED. Αν έχετε περισσότερα από 50 LED, τότε μπορείτε να επεκτείνετε αυτήν την ενότητα με ένα απλό αντίγραφο, χωρίς να ξεχνάτε να καθορίσετε τον επιθυμητό αριθμό #define LED_COUNT
Στο βίντεο, ο συγγραφέας έβαλε πάνω σε ένα πλέγμα στην εικόνα στον επεξεργαστή βίντεο ένα φωτεινό χριστουγεννιάτικο δέντρο, το οποίο του επέτρεψε να πάρει 200 θέσεις.
Προσπαθήστε να επικαλύψετε το πλέγμα έτσι ώστε το κάτω αριστερό LED να πέσει στο κελί 1.1. Αυτό γίνεται έτσι ώστε το πρόγραμμα να μπορεί να προσδιορίσει το μέσο του δέντρου και στις δύο κατευθύνσεις Χ και Υ. Η εισαγωγή των συντεταγμένων X και Y είναι μια χειροκίνητη διαδικασία, θα λάβετε κάθε συντεταγμένη εξετάζοντας το βίντεο. 200 συντονίζει ήχους, φυσικά, τρομακτικό, αλλά θα χρειαστεί χρόνος μέσα σε 20 λεπτά.
Μπορείτε να εκτυπώσετε το πλέγμα και να το προσαρτήσετε στην οθόνη του υπολογιστή ή στην οθόνη τηλεφώνου, ώστε να μην ενοχλείτε με τους επεξεργαστές βίντεο.
Το συνημμένο αρχείο, όπως και το προηγούμενο αρχείο, είναι ένα παράδειγμα κώδικα που περνάει από διάφορα πρότυπα, όπως σε ένα βίντεο.
Από το βίντεο μπορείτε να κατανοήσετε τη λογική του προγράμματος και να γράψετε τα δικά σας πρότυπα ή να αλλάξετε τον κώδικα για τον εαυτό σας. Ένα άλλο συνημμένο είναι ένα αρχείο διαμόρφωσης έτσι ώστε το Arduino να μπορεί να ελέγχεται μέσω μιας σειριακής διεπαφής από μια άλλη συσκευή. Ο συγγραφέας χρησιμοποίησε το Raspberry Pi για να ελέγξει το Arduino.
Εδώ είναι μια γιρλάντα της Πρωτοχρονιάς που χρησιμοποιεί το Arduino και το κιτ WS2811.