Sistem LED RGB Terkendali untuk Rumah atau Kantor Anda: 5 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:58

Apakah lampu di rumah atau ruang kerja Anda membosankan? Apakah Anda ingin menambahkan sedikit energi atau mood lighting ke ruangan Anda? Instruksi ini menunjukkan kepada Anda cara membuat array LED RGB yang dapat dikontrol untuk digunakan di rumah atau kantor Anda. Layar LED merah, hijau, biru Anda akan memberikan kesenangan selama berjam-jam untuk Anda dan keluarga serta membuat Anda iri teman-teman teknologi Anda! Instruksi ini didasarkan pada dua sistem yang dibangun oleh kami, Brilldea, menggunakan produk yang kami rancang. Satu sistem dibangun untuk rumah kami dan yang lainnya untuk gereja kami. Lihat video dari sistem yang sedang beraksi! Ini adalah sistem LED ruang tamu kami. Ini adalah sistem LED yang kami buat untuk Island ECC di Hong Kong. Anda dapat menemukan produk kami di situs web kami: Brilldea.com

Langkah 1: Merencanakan Sistem

Semua sistem LED RGB yang baik dimulai dengan sedikit perencanaan dan pemikiran ke depan. Langkah ini sangat penting dalam menentukan persyaratan teknik Anda untuk sistem, seperti ukuran catu daya dan jumlah saluran kontrol, serta berapa biaya sistem. Dan jangan lupa maksud artistik - perencanaan akan membantu Anda memvisualisasikan tampilan sistem dan bagaimana sistem akan berinteraksi dengan ruang Anda.1. Hal pertama yang harus diketahui adalah area di mana Anda ingin menambahkan pencahayaan LED. Anda perlu memvisualisasikan di mana sistem LED akan dipasang dan Anda harus mempertimbangkan LED, pengontrol, catu daya, dan kabel terkait. Aspek terpenting dari langkah ini adalah menentukan area yang akan diterangi oleh LED. Apakah Anda memiliki teluk di mana Anda ingin menempatkan pencahayaan? Bisakah Anda mengatur ulang furnitur untuk membuat celah untuk LED? Apakah Anda sedang merombak di mana Anda dapat merencanakan tempat khusus untuk LED Anda dan perangkat keras terkait untuk disematkan di dinding atau lantai? Sistem ruang tamu kami dibangun di antara kotak buku Ikea kami. Sistem Island ECC dirancang saat ruangan sedang dibangun sehingga ruang khusus diukir untuk itu sehingga lampu pas di dalam dinding.2. Setelah Anda memilih area, hal berikutnya yang perlu dipertimbangkan adalah berapa banyak LED yang ingin Anda gunakan untuk menutupi area itu. Ada beberapa variabel yang perlu dipertimbangkan. Akankah LED memproyeksikan ke permukaan yang tembus cahaya? Apakah LED akan dilihat secara langsung? Seberapa dalam ruang di mana LED dipasang? Seberapa transparan materi Anda yang sedang diproyeksikan? Apakah Anda ingin menerangi bentuk dan pola dalam susunan LED? Seberapa terang cahaya yang Anda inginkan? Anda perlu mempertimbangkan ukuran setiap "piksel" dalam sistem. Untuk sistem kami, kami menggunakan Pita LED RGB kami. Ini adalah papan sirkuit cetak fleksibel 10cm dengan 3 LED RGB di atasnya. LED dihubungkan secara seri sehingga setiap strip beroperasi pada 12V DC. LED dikendalikan sebagai satu kelompok. Setiap sistem yang kami rancang memiliki kedalaman yang berbeda dan bahan tembus pandang yang berbeda untuk diproyeksikan. Jarak dan ukuran Anda akan bervariasi berdasarkan lokasi dan anggaran Anda. Kami menggunakan kaca plexiglass seperti susu dan plastik putih bergelombang. Sistem LED ruang tamu kami menggunakan 32 buah Pita LED RGB 10cm, 16 di setiap kolom. Sistem Island ECC menggunakan 48 buah di setiap "jendela" dan ada tiga jendela.3. Setelah Anda menentukan jumlah LED yang akan dipasang, Anda dapat mulai merencanakan jumlah saluran kontrol untuk sistem, arus untuk catu daya, dan distribusi kabel. Video berikut menunjukkan pengaturan dan pengujian Island ECC sistem. Video tersebut menyertakan catatan tentang komponen dan menunjukkan rutinitas pengujian yang digunakan selama perakitan dan pemasangan.

Langkah 2: Komponen Sistem LED

Sistem LED terdiri dari beberapa komponen. Mari luangkan waktu sejenak untuk meninjau komponen-komponen tersebut.1. Sistem LED membutuhkan otak untuk mengontrol semua LED tersebut. Otak ini biasanya berupa mikrokontroler seperti Parallax Propeller atau SX atau PIC atau Arduino. Pengontrol ini dapat memutar LED menggunakan algoritme yang telah diprogram sebelumnya atau mengubah LED berdasarkan koneksi eksternal ke sistem atau serial DMX-512A (RS-232). Kami merancang pengontrol Prop Blade untuk aplikasi khusus sistem LED kami. Prop Blade menerima 6V hingga 12V DC dan memiliki koneksi untuk serial (melalui header pemrograman) dan DMX-512A. Selain itu, ia memiliki LED status untuk umpan balik dan sakelar DIP dan tombol untuk input pengguna. Anda bisa mendapatkan Prop Blade sebagai kit dari Brilldea jika ingin menggunakan controller ini. Anda juga dipersilakan untuk membuat sendiri.2. Satu atau lebih modul driver LED diperlukan untuk mengontrol semua LED, lagipula mikrokontroler hanya memiliki begitu banyak pin I/O. Untuk mengendalikan banyak LED ini, mikrokontroler membutuhkan bantuan sehingga kami merancang Painter LED. Pelukis LED dapat mengontrol 16 saluran LED RGB. Ini berarti bahwa kita dapat menghubungkan 16 buah Pita LED RGB, satu untuk setiap saluran, dan mengontrol warna dan intensitas setiap pita. Pelukis LED didasarkan pada IC TLC5940 dari Texas Instruments. Ada kode yang tersedia online untuk Propeller dan Arduino untuk mengendalikan IC ini. Anda juga bisa mendapatkan kit Painter LED dari Brilldea.3. Dan tentu saja, setiap sistem LED membutuhkan…yah…umm…LED! Itu benar, banyak LED merah, hijau, biru! Kami menyukai kenyamanan Pita LED RGB yang kami jual. Sisi belakang produk memiliki perekat di atasnya sehingga mudah dipasang ke permukaan. LED dan resistor sudah dirakit dan berjalan pada 12V DC. Selanjutnya dapat ditekuk untuk dipasang pada permukaan melengkung jika diperlukan. Jika mau, Anda bisa menggunakan LED Anda sendiri. Anda bahkan tidak perlu menggunakan LED RGB, Anda bisa memasang 48 LED warna tunggal atau 24 LED satu warna dan 24 warna lain. Lihat lembar data LED Painter untuk lebih jelasnya.4. Semua peralatan dalam sistem akan sia-sia jika Anda tidak memasok listrik. Ya, semua komponen ini membutuhkan daya DC. Sistem kami dirancang untuk berjalan pada 12V DC. Jumlah LED di sistem Anda akan menentukan jumlah arus yang harus disediakan oleh suplai Anda. Kami menggunakan 12V DC, pasokan 5 amp untuk pemasangan kami dan memiliki banyak ruang tersisa untuk ekspansi. Jika Anda ingin lebih tepat, Anda perlu menghitung penarikan LED saat ini yang Anda gunakan di sistem Anda serta arus yang dibutuhkan untuk pengontrol dan driver Anda.5. Berikut adalah beberapa item lagi yang melengkapi sistem:

• Kabel dan kawat untuk mendistribusikan daya dan sinyal kontrol.
• Komputer dan perangkat keras pemrograman untuk pengontrol Anda. Jika Anda menggunakan Prop Blade yang didasarkan pada Parallax Propeller, Anda akan ingin membeli Prop Plug dari Parallax.
• Alat elektronik dan tangan untuk merakit sistem Anda seperti besi solder, tang, obeng, alat pemotong, dan penari telanjang kawat.
• Perangkat keras pemasangan apa pun yang diperlukan untuk memasang pengontrol, driver, catu daya, dll.
• Sumber DMX-512A, jika Anda ingin menggunakan DMX untuk mengontrol sistem LED Anda; ini opsional.

6. Sekarang setelah Anda memikirkan bentuk, ruang, ukuran dan tampilan sistem Anda, serta mempertimbangkan bahan yang dibutuhkan, Anda dapat mulai menentukan harga. Biaya sistem Anda akan bervariasi berdasarkan ukurannya dan bahan apa yang mungkin sudah Anda miliki dari proyek sebelumnya. Jika Anda memiliki mikrokontroler, maka Anda mungkin dapat menggunakannya. Ingatlah untuk menetapkan harga sistem dan menetapkan biaya realistis untuk item "non-sepele" seperti konektor, kabel pita, dan kabel AC karena biaya tersebut dapat bertambah. Video berikut menunjukkan gambaran umum sistem LED rumah kami. Sistem ini adalah yang pertama kami buat, jadi perangkat keras yang digunakan dalam sistem ini adalah revisi pertama. Prop Blade dan LED Painter Brilldea saat ini adalah desain yang diperbarui yang diperlukan untuk mencapai sistem serupa.

Langkah 3: Waktu Konstruksi

Pada saat Anda mencapai langkah ini, Anda seharusnya telah menyelesaikan desain Anda dan membeli semua suku cadang Anda. Saya suka menerima kotak suku cadang untuk mewujudkan ide-ide hebat saya, bagaimana dengan Anda? Tidak ada yang lebih baik daripada meletakkan tangan Anda untuk bekerja membangun desain yang Anda buat pada langkah sebelumnya. Ketika saya merakit sebuah sistem, saya meluangkan waktu untuk memeriksa ulang konstruksi saya. Saya memeriksa ulang komponen sebelum mengisi PCB, saya memeriksa ulang koneksi yang disolder atau dihentikan seperti kabel data, dan saya menguji sistem secara bertahap seiring berjalannya waktu. Dengan sistem LED RGB yang besar, ada banyak hal yang bisa salah, jadi mengujinya sambil jalan adalah ide yang bagus. Teknik ini akan membantu Anda mengidentifikasi masalah sebelum menjadi masalah yang lebih besar dan merusak komponen lainnya. Misalnya, kami menguji pengontrol Prop Blade sebelum memasangnya ke PCB driver LED Painter. Ketika Anda mulai membangun sistem Anda, hal pertama yang harus Anda lakukan adalah merakit sirkuit pengontrol dan driver LED Anda. Jika Anda menggunakan kit seperti milik kami, bagus, maka pengadaan suku cadangnya mudah dan perakitannya tidak memakan waktu terlalu lama. Jika Anda membuat pengontrol dan driver LED Anda sendiri, langkah ini mungkin membutuhkan lebih banyak waktu. Namun jangan khawatir karena upaya itu sepadan ketika Anda membuat pengontrol sistem Anda berfungsi. Saat merakit kit, Anda harus mencetak skema dan daftar bahan untuk memastikan Anda menggunakan komponen yang tepat dan menempatkan komponen di tempat yang tepat. Saat Anda selesai merakit pengontrol, luangkan waktu untuk menyalakannya dan mengujinya. Unduh program sederhana ke pengontrol untuk memverifikasi bahwa pengontrol berfungsi. Dalam kasus kami, kami menggunakan Parallax Prop Plug untuk mengunduh perangkat lunak ke Prop Blade. Setelah Anda menyelesaikan papan driver, nyalakan untuk memastikan tidak ada yang meledak. Setelah Anda lulus tes itu, tambahkan satu LED RBG ke saluran dan pasang driver ke pengontrol Anda. Gunakan program sederhana untuk memverifikasi bahwa pengontrol dapat mengontrol pengaturan driver/LED RGB. Sekali lagi, untuk Prop Blade dan LED Painter kami memiliki contoh program di situs kami: Brilldea.com. Sekarang setelah Anda menyelesaikan elektronik, mari beralih ke LED!

Langkah 4: Perakitan LED

Bagian paling membosankan dari rangkaian LED RGB adalah konstruksi dan koneksi LED. Langkah ini biasanya melibatkan banyak pemotongan kawat, striping, crimping, dan solder. Belum lagi pemeriksaan ganda setiap koneksi untuk memastikannya dilakukan dengan benar. Jika Anda menemukan cara untuk meningkatkan proses ini, beri tahu kami di komentar. Sekali lagi, langkah ini membutuhkan waktu. Rencanakan debut sistem Anda dengan tepat sehingga Anda tidak perlu terburu-buru pada menit terakhir untuk menyelesaikan semua pekerjaan yang perlu dilakukan. Begadang semalaman untuk membuat karya master Anda akan mengakibatkan kerusakan pada komponen Anda karena salah kabel. Luangkan waktu Anda dan periksa kembali koneksi. Sistem kami dirancang dalam modul sehingga kami dapat dengan mudah merakit sistem di lokasi. Sistemnya juga lebih mudah untuk diuji saat kami merakitnya. Misalnya, LED untuk sistem Island ECC dipasang pada panel dengan panjang 1 meter dan tinggi 0,4 meter. Setiap panel identik sehingga kami membuat pola tempat memasang LED, cara merutekan kabel, dan tempat menempatkan Painter LED. Langkah ini cukup mudah secara teknis, hanya berulang-ulang dan memakan waktu. Jika Anda menggunakan Pita LED RGB maka Anda dapat memasang LED ke permukaan dengan melepas penutup di atas lapisan perekat. Pastikan untuk memasang LED ke permukaan yang bersih. Tambahkan kabel, konektor, dan harness sesuai kebutuhan. Kami ingin memiliki konektor jika kami perlu melepas peralatan untuk pemeriksaan atau penggantian. Anda dapat memilih untuk menyolder semua sambungan dan mengabaikan biaya dan waktu yang diperlukan untuk menambahkan konektor. Setelah LED siap, tancapkan ke sirkuit Driver LED atau rakitan LED Painter Anda dan uji. Anda mungkin ingin memasang setiap saluran LED satu per satu daripada semuanya sekaligus. Jika Anda merakit sistem dalam modul, maka Anda harus memasang setiap modul di lokasi akhirnya. Saat Anda menginstalnya, pastikan untuk menyalakannya satu per satu. Sekali lagi, periksa koneksi Anda sebelum Anda menyalakannya. Seperti yang disebutkan di langkah lainnya, sistem kami menggunakan Prop Blade. Prop Blade memiliki dua kelompok I/O. Setiap grup I/O dapat menjalankan hingga dua Pengecat LED secara seri, sehingga ada empat Pengecat LED untuk satu pengontrol. Lebih banyak yang bisa dijalankan, tetapi Anda perlu memperhatikan detail panjang kabel dan kekuatan sinyal, dan kami telah menemukan bahwa sirkuit penyangga harus dibangun untuk meningkatkan keandalan. Ketahuilah bahwa Painter LED harus dekat dengan pengontrol Prop Blade. Memasang LED Painter 20ft dari pengontrol Anda yang menggunakan sinyal logika 3.3V DC akan menghasilkan hasil yang buruk atau tidak ada hasil sama sekali. Pertimbangkan lokasi pemasangan Anda dengan hati-hati. Setelah Anda memasang LED, Anda hampir sampai. Pada titik ini Anda tidak diragukan lagi telah melakukan beberapa tes penyalaan dan merasakan kegembiraan sistem menjadi hidup!

Langkah 5: Sentuhan Akhir

Setelah kami menginstal sistem, kami duduk dan menikmatinya. Yah, mungkin belum. Tentu saja, ada masalah yang muncul di sepanjang jalan saat membangun dan menginstal sistem sehingga pada titik ini Anda mungkin harus melakukan beberapa pemecahan masalah. Mudah-mudahan masalah utama ditemukan dalam pengujian tambahan yang dilakukan selama konstruksi. Pada saat seluruh sistem menyala, biasanya semuanya dalam keadaan baik. Pada langkah ini Anda dapat menyelesaikan pemasangan dan pengkabelan komponen dan membuat semuanya rapi. Anda juga dapat mengubah (atau mulai menulis!) perangkat lunak kontrol Anda. Menulis perangkat lunak sangat menyenangkan, terutama ketika Anda mencapai perangkat lunak tingkat yang lebih tinggi yang menjelaskan seperti apa tampilan LED. Saya menyebut rutinitas itu sebagai rutinitas "melukis". Sebelumnya saya menyebutkan bahwa Anda dapat mengontrol sistem Anda melalui berbagai cara. Beberapa orang hanya ingin menyalakan sistem dan membiarkannya berputar dengan sendirinya. Dalam sistem jenis ini harus ada rutinitas atau algoritme yang telah diprogram sebelumnya untuk memudarkan, menghapus, atau menempatkan warna acak pada layar. Kode demo untuk Prop Blade dan LED Painter dapat ditemukan di Parallax Propeller Object Exchange atau situs web Brilldea. Kode contoh menunjukkan algoritme sederhana untuk memudar dan mengubah warna. Orang lain adalah orang yang suka mengontrol! Mereka ingin mengontrol setiap piksel dan setiap warna dalam sinkronisasi yang tepat. Kombo Painter dan Prop Blade LED memungkinkan kontrol DMX-512A (seperti RS-485) atau kontrol serial (melalui steker Prop). Ini berarti Anda dapat menggunakan perangkat lunak pada PC Anda seperti Vixen Lights untuk merancang pertunjukan dengan sinkronisasi cahaya dan musik. Dengan LED Painter, setiap saluran kontrol dapat dikontrol dari mati ke hidup dalam 255 langkah. Ini memungkinkan pencampuran warna pada berbagai intensitas. Hal lain yang dapat Anda lakukan dengan sistem LED Anda:

• Jadikan itu mendeteksi ketukan lagu dan ubah tampilan berdasarkan itu. Ini akan memerlukan penambahan mikrofon ke sistem Anda dan memproses input.
• Jadikan itu mendeteksi video dan ubah tampilan berdasarkan itu, seperti Ambilight di TV layar datar Philips. Ini mungkin melibatkan penambahan komputer yang mengalirkan video ke TV Anda atau menambahkan kamera web untuk menangkap gambar TV Anda.
• Membuatnya menyala dan mati secara otomatis pada waktu-waktu tertentu. Ini bisa didasarkan pada cahaya siang hari, waktu hari, atau mendeteksi seseorang di dalam ruangan atau dekat dengan sistem.
• Jadikan itu dikontrol melalui Internet sehingga dunia dapat menghidupkan dan mematikan LED di ruang tamu Anda.
• Hubungkan dinding LED ke cincin suasana hati Anda sehingga dinding LED dapat mencerminkan suasana hati Anda!

Kami harap Anda menikmati Instruksi ini. Pastikan untuk mempelajari lebih lanjut tentang Brilldea dan produk kami dengan mengunjungi situs web kami: Brilldea.com.