Kunang-kunang Tanpa Solder / Bug Petir: 4 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:55

Saya ingin menambahkan kunang-kunang LED (serangga petir tempat saya dibesarkan) ke halaman saya untuk Halloween, dan memutuskan untuk membuatnya dengan untaian LED dan Arduino. Ada banyak proyek seperti ini, tetapi sebagian besar membutuhkan penyolderan dan sirkuit. Itu bagus, tetapi saya memutuskan untuk melihat apakah itu semua dapat dilakukan tanpa menyolder untuk membuatnya sangat mudah dibuat.

Saya juga menulis kode untuk dengan mudah mengelola sejumlah kunang-kunang yang dapat berkedip secara realistis.

Pendekatan dasarnya adalah menggunakan untaian LED WS2811 karena sudah tahan air. Mereka populer untuk penerangan liburan, dan kombinasi chip WS2811 dan LED 5050 pada dasarnya adalah versi yang lebih tebal dari WS2812b atau "Neopixels" dalam bahasa Adafruit. Keuntungan lain mereka adalah bahwa hanya satu jalur data yang diperlukan untuk sejumlah LED.

Menghidupkan ini sangat sederhana - kabel USB mini ke blok daya atau baterai USB apa pun. Mereka tidak menggunakan banyak daya dan dapat bertahan lama pada baterai USB.

Langkah 1: Bagian

Daftar bagian sengaja dibuat sederhana:

- Sebuah Arduino. Saya menggunakan Arduino Nano karena lebih murah dan lebih kecil. Mereka memiliki spesifikasi yang hampir sama dengan Arduino Uno. Yang di tautan di atas memiliki pin yang disolder dan dilengkapi dengan kabel micro USB. Anda akan memerlukan kabel mini USB, dan beberapa dilengkapi dengan Nano yang ditautkan di atas.

- Perisai Terminal Arduino Nano. Ini adalah trik tanpa solder - Anda dapat menggunakan obeng untuk memasang kabel. Jika Anda ingin menyolder tiga kabel, Anda dapat melewati ini dan memesan papan Arduino Nano dengan pin yang tidak terpasang sehingga Anda dapat menyolder langsung ke papan Nano.

- LED. Saya menggunakan untaian WS2811, yang diprogram seperti strip LED WS2812b. Mereka tahan air, dan saya punya beberapa dengan kabel hitam untuk membuatnya kurang terlihat di tanaman. Mereka juga datang dengan kabel hijau. Mereka datang dengan 50 LED per untai, dan mereka memiliki konektor sehingga Anda dapat membuat rantai daisy. Saya menggunakan 100-200 LED, jadi 2 hingga 4 untaian ini. Saya memberi mereka daya dari regulator Arduino 5v untuk kesederhanaan.

- Baterai. Saya menyalakan baterai saya dengan baterai USB apa pun, tetapi Anda juga dapat mencolokkannya ke sumber USB apa pun. - Baterai Dasar - Baterai Lebih Besar - Baterai Besar - mungkin berlebihan Dua yang terakhir bagus untuk robot dan lampu LED karena keduanya memiliki output 5v dan 12v.

- Konektor JST - ini datang dengan untaian LED, tetapi untuk berjaga-jaga, inilah yang dibutuhkan.

Langkah 2: Perakitan

Perakitan sangat sederhana.

Colokkan Arduino Nano ke pelindung terminal. Pastikan pin sudah benar berdasarkan label - pin dapat dicolokkan ke belakang.

Gunakan konektor JST cadangan yang disertakan dengan LED. Hubungkan 5v dan Gnd ke pin-pin di Arduino. Hubungkan jalur data ke pin 6 (dapat diubah dalam kode jika Anda mau).

Untaian LED dilengkapi dengan kabel listrik yang dilucuti dan dikalengkan. Itu bisa membuat baterai Anda korslet, jadi potong atau rekatkan (atau gunakan tabung heat shrink jika Anda memilikinya). Saya memotong ujung kaleng dan memotong yang satu lebih pendek dari yang lain untuk mencegahnya bersentuhan.

Sekarang Anda dapat mencolokkan untaian ke Arduino.

Itu dia!

Jumlah LED dan Daya

Masing-masing dari 5050 LED di untai dapat menggunakan 60mA saat menyala penuh. Karena ada tiga LED (Merah/Hijau/Biru) dan masing-masing dapat memiliki nilai 0-256 (dalam kode), menyala penuh akan menjadi 256 + 256 + 256 = 768 untuk intensitas Merah, Hijau, dan Biru. Dalam kode saya, saya menggunakan 50 untuk Merah, 50 untuk Hijau, dan 0 untuk Biru, sehingga masing-masing LED akan mengkonsumsi sekitar 60mA * 100/768 = 7.8125mA per LED saat menyala.

Kuncinya adalah berapa banyak LED yang akan menyala pada saat yang bersamaan. Kode saya saat ini hanya mengaktifkannya pada beberapa peluang acak yang sangat rendah - 5/10, 000. Dalam praktiknya saya hanya melihat beberapa pada satu waktu, tetapi secara teoritis mereka semua bisa berjalan sekaligus. Saya dapat menambahkan kode untuk membatasi nomor pada satu waktu, tetapi kemungkinannya sangat kecil. Angka menyala sebagian bergantung pada jumlah LED, dan peluang dihitung untuk setiap LED, sehingga saat LED ditambahkan, lebih banyak LED akan menyala.

Regulator Arduino 5v dapat sumber sekitar 500mA, dan beberapa digunakan untuk Arduino itu sendiri, jadi mungkin sekitar 450mA tersedia. Pada 7,8mA per LED, yang memungkinkan sekitar 57 LED menyala secara bersamaan, dan bahkan ketika LED menyala, sebagian besar memudar ke atas atau ke bawah, menggunakan daya yang lebih kecil. Jadi, praktis, adaptor daya USB Arduino baik untuk banyak LED.

Jumlah LED dan Memori Arduino

Saat mengkompilasi, program dengan 100 LED, Arduino IDE melaporkan bahwa 21% DRAM digunakan (kebanyakan untuk array status LED), untuk 300 LED, 60%. Jadi, beberapa helai tidak masalah. Jika Anda membutuhkan lebih banyak LED, Anda bisa menyimpan daftar LED yang benar-benar menyala - akan jauh lebih efisien, tetapi dengan banyak untaian itu, Anda juga akan mengalami masalah daya - penurunan tegangan, dan akan membutuhkan teknik seperti injeksi daya. Saya telah menggunakannya di Instructables lain, tetapi berada di luar cakupan proyek cepat ini. Pada 100-200 LED, ada banyak DRAM dan daya.

Langkah 3: Program Arduino

Sketsa terlampir akan mengedipkan LED seperti kunang-kunang. Kode dikomentari sedikit, tetapi yang utama adalah mengatur jumlah LED ke berapa banyak yang Anda gunakan.

Langkah 4: Lokasi, Daya, Tahan Cuaca

Proyek ini didukung oleh port USB pada Arduino, sehingga sumber daya USB apa pun dapat digunakan. Untuk tampilan yang lebih permanen, Anda dapat menggunakan adaptor dinding USB.

Jika proyek akan berada di luar untuk waktu yang lama, itu harus kedap air. Kotak elektronik tahan air atau bahkan wadah makanan tidak masalah.