Светильник представленный в этой статье в последнее время принято называть «лампа настроений». Как правило они изготавливаются с использованием адресных светодиодов и программируемого контроллера. Такое сочетание позволяет настроить различные цвета свечения и визуальные эффекты.
Корпус для данной лампы будет печататься на 3D-принтере, но это скорее удобная опция, чем требование. Для корпуса можно использовать любой удобный пользователю объект.
Инструменты и материалы:
-Arduino Nano;
-Понижающий преобразователь LM2596;
-Тактильная кнопка;
-Разъем постоянного тока;
-Вентилятор 5 В, 30 мм;
-Адресная светодиодная лента WS2812B 60 светодиодов на метр — 2 метра;
-Блок питания 12 В 3А;
-Провода;
-Крепеж;
-Клеевой пистолет;
-Паяльные принадлежности;
-Мультиметр;
-3D-принтер;
Шаг первый: 3D-печать
Файлы для печати деталей лампы можно скачать здесь.
Внешняя крышка лампы должна быть напечатана белой нитью PLA. Мастер использовал Filamentive Natural Transparent, поскольку этот материал хорошо рассеивает свет и не блокирует его. Внешняя оболочка должна быть напечатана с заполнением 0%, 2 периметрами, 10 нижними и 10 верхними слоями. Высота слоя любая, но мастер использовал 0,2 мм.
Нижний и внутренний столбцы можно распечатать практически с любыми настройками (без поддержки).
Для колонны он использовал нить Petg, так как он лучше выдерживает нагрев, чем PLA. Настройки при печати следующие: заполнение 20%, 2 периметра и 4 верхних и нижних слоя. Никаких опор не требуется.
Нижняя часть была напечатана древесной нитью со слоями 0,2 мм, 2 периметрами, 4 верхними и нижними слоями и 20% заполнением.
Расширение кнопки было напечатано стандартным черным PLA со 100% заполнением.
Шаг второй: схема подключения
Мастер приводит схему подключения. Вентилятор не обязателен, но будет нелишним если включать светодиоды на полную мощность.
Шаг третий: светодиодная лента
К концу светодиодной ленты припаяйте черный, красный и желтый провода.
Черный провод к контактной площадки GND.
Красный провод к контактной площадки + 5В.
Желтый провод к DIN-площадке.
ПРИМЕЧАНИЕ: обратите внимание на направление стрелки на светодиодной ленте. Паять провода следует по направлению стрелки, а не против нее (см.фото)
Проденьте 3 провода через всю нижнюю часть колонки и протяните их насквозь.
Снимите защитную пленку с обратной стороны светодиодной ленты и приклейте полосу к стойке по спирали вверх. 2 метра должно хватить, чтобы обмотать всю стойку оставляя зазор около 2 мм между полосами.
Начало и конец светодиодной полосы фиксируются термоклеем.
Устанавливает вентилятор в нижнюю часть стойки.
Шаг четвертый: подготовка к монтажу
Дальше нужно подготовить электронные комплектующие к сборке.
Понижающий преобразователь
У понижающего модуля с обеих сторон есть контактные площадки N- IN + OUT- OUT +.
Припаяйте отрезок черного провода (длиной около 10 см) к контактным площадкам, обозначенным IN-
Припаяйте отрезок красного провода (длиной около 10 см) к контактным площадкам, обозначенным IN+
Ардуино
На плате Ардуино подготовьте контактные площадки для последующей пайки:
Оба контакта GND (по 1 с каждой стороны)
5v
D2
D5
Тактильная кнопка
С помощью мультиметра прозвоните пары ножек.
Припаяйте черный провод к одному из контактов (длиной около 10 см).
Припаяйте второй провод любого цвета ко второму контакту (длиной около 10 см).
Разъем постоянного тока
Перед тем, как паять контакты на разъеме постоянного тока, проверьте источник питания, чтобы определить полярность разъема. Они четко обозначены, как на фотографии. В данном случае внешний контакт — минус, а внутренний — плюс.
Припаяйте черный и красный провод к контактам разъема постоянного тока в соответствии с полярностью разъема источника питания.
Шаг пятый: установка комплектующих
Вставьте удлинитель кнопки, напечатанный на 3D-принтере, в прорезь основания, как показано на фото.
Вдавите деталь до упора, пока она не будет выступать с лицевой стороны.
Установите тактильную кнопку в паз за удлинителем кнопки. Зафиксируйте с помощью термоклея.
Установите деталь, напечатанную на 3D-принтере в отверстие, расположенное рядом с разъемом для тактильной кнопки, как показано на фотографии.
Установите разъем постоянного тока в данный держатель. Зафиксируйте термоклеем.
Поместите понижающий преобразователь так, чтобы контактные площадки IN находились на той же стороне, что и разъем постоянного тока.
Возьмите оба провода от разъема постоянного тока и отрежьте их до нужной длины, убедившись, что они доходят до контактных площадок понижающего преобразователя, оставив примерно 1 см лишним, чтобы они не натягивались.
Зачистите концы проводов.
Установите Arduino.
Возьмите оба провода от тактильной кнопки и повторите процесс, убедившись, что провода достаточно длинные, чтобы дотянуться до любой контактной площадки Arduino.
Возьмите светодиодную колонну, которая была собрана ранее, и положите ее на бок рядом с основанием, так чтобы провода проходили через основание.
Возьмите оба провода вентилятора и отрежьте их до нужной длины, убедившись, что оба провода достаточно длинные, чтобы доставать до разъема постоянного тока.
Возьмите 3 провода, идущие от светодиодной ленты, и обрежьте их, убедившись, что они доходят до дальнего края Arduino.
Зачистите концы каждого провода.
Шаг шестой: монтаж
Установите понижающий преобразователь на край основания (для его фиксации можно использовать двусторонний скотч).
Припаяйте красный провод, идущий от разъема постоянного тока, к контактной площадке IN +.
Припаяйте черный провод, идущий от разъема постоянного тока, к IN -.
Подключите блок питания к разъему постоянного тока (должен загореться красный индикатор).
Возьмите мультиметр и установите его на постоянное напряжение.
Поместите щупы мультиметра на OUT- (черный) и OUT + (красный) понижающего преобразователя. На дисплеи мультиметра будет показываться значение напряжения на выходе модуля. Нужно отрегулировать откалибровать напряжение на выходе на 5 В. На модуле установлен переменный резистор. С помощью отвертки нужно повернуть винт влево/вправо до установки нужного напряжения.
Отрежьте два провода, красный и черный, длиной около 7 см. Зачистите провода с обеих сторон.
Возьмите красный провод, идущий от светодиодной ленты, соедините его с коротким проводом, который вы только что подготовили, и припаяйте их вместе к OUT + модуля. К этой же контактной площадке припаяйте красный провод от вентилятора.
Возьмите черный провод, идущий от светодиодной ленты, соедините его с коротким проводом, который вы только что подготовили, и припаяйте их вместе к OUT — платы понижающего преобразователя. Припаяйте черный провод от вентилятора к этой контактной площадки.
Возьмите желтый провод, идущий от светодиодной ленты, и припаяйте его к контактной площадке D5 Arduino.
Возьмите один из проводов тактильной кнопки и припаяйте его к контактной площадке D2 Arduino.
Возьмите другой провод от тактильной кнопки и припаяйте его к контакту GND Arduino рядом с контактной площадкой D2.
Наконец, возьмите красный и черный провода, идущие от понижающего преобразователя, и припаяйте их к контактам GND и 5 В Arduino.
Прикручиваем понижающий модуль винтами к корпусу. Ардуино фиксируется с помощью термоклея.
Шаг седьмой: программирование и тестирование Arduino
Возьмите кабель USB-USB mini. Подключите один выход к ардуино, другой к компьютеру.
Загрузите последнюю версию Arduino IDE.
Откройте Arduino IDE на ПК.
Перейдите в Tools -> Manage Libraries.
Найдите библиотеку FastLED и установите ее.
Перейдите в File -> Examples -> FastLED -> ColorPalette, чтобы запустить пример скетча.
В строке #define NUM_LEDS измените число, чтобы оно соответствовало количеству светодиодов, которые есть на полосе. В данном случае это 100.
Также можно отрегулировать яркость светодиодов, изменив число в строке #define BRIGHTNESS. Максимальное значение 255, но диапазона от 100 до 120 должно быть более чем достаточно.
Перейдите в Tools -> Port и выберите COM port, к которому подключен Arduino.
Перейдите в Tools — Board и выберите Arduino Nano.
Нажмите Upload.
Должен загореться индикатор Arduino, а затем светодиодная лента. Если это произошло, значит все исправно и все на месте. Завершите сборку, зафиксировав светодиодную стойку на месте. Совместите выступы на колонке с отверстиями на основании, слегка поверните по часовой стрелке, пока она не зафиксируется.
Прикрутите внешнюю крышку.
Теперь нужно загрузить код.
Эскиз светодиодов содержит несколько шаблонов, каждый из которых можно переключать, нажимая тактильную кнопку. Визуальные эффекты красивы, и светодиодная лампа была разработана с учетом этих конкретных эффектов.
Сначала нужно будет скачать скетч отсюда.
Откройте скетч в Arduino IDE.
Установите количество светодиодов, как это делали раньше.
Затем нам нужно будет вставить пару строк кода, чтобы иметь возможность контролировать яркость. Светодиоды, как правило, потребляют довольно много энергии, поэтому установка яркости на 100 поможет сохранить ее стабильной.
В строке #define NUM_LEDS введите:
#define BRIGHTNESS 100
В разделе пустого цикла под EPROM.get (0, selectedEffect):
FastLED.setBrightness( BRIGHTNESS );
Вот и все, теперь загрузите скетч в Arduino, и все готово.
Дальше можно протестировать работу лампы на различных режимах.
Видео с демонстрацией работы лампы и с процессом ее сборки можно посмотреть ниже.
Источник (Source)
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
Подборки: Ардуино Адресные светодиоды понижающий модуль 3D принтер
Источник: