Am Vorabend des neuen Jahres schlage ich vor, dass Sie eine programmierbare RGB-Girlande für den Weihnachtsbaum zusammenstellen, mit der Sie verschiedene Muster erstellen können.
Was wird für eine Girlande benötigt?
• WS2811 RGB 12-mm-LED-Vollfarbe DC 5V kann bei Aliexpress für 20 USD erworben werden. Das übliche Ende einer solchen Girlande kann mit dem anderen verbunden werden, um die Länge zu erhöhen. Dieser Artikel dient zum Erstellen von Lichtmustern. Wenn Sie also eine programmierbare LED-Girlande mit einem anderen Protokoll zur Hand haben, müssen Sie das Programm neu schreiben und die Girlande gemäß dem Datenblatt anschließen.
• 5-Volt-Stromquelle für den von Ihrer Girlande verbrauchten Strom. In der Regel gibt der Verkäufer den von der Girlande verbrauchten Strom an.
• Arduino jede Version. Der Autor verwendete den Standard Arduino Uno.
• Grüne Acrylfarbe
• Isolierband
• Draht.
• Es wird empfohlen, JST-Anschlüsse zu haben, damit die Verkettung einfacher mit dem Controller verbunden werden kann
Stellen Sie vor dem Sammeln der Weihnachtsbaumgirlande sicher, dass alle LEDs funktionieren. Im Internet finden Sie Informationen zum Verbinden von WS2811 mit Arduino.
Identifizieren Sie die + 5V- und GND-Pins im Datenblatt Ihres WS2811
• Rot = + 5V
• Blau = GND
• Weiß = Daten
Die Verbindung ist die gleiche wie auf dem Bild.
Installieren Sie die beliebte Adafruit WS2811 Arduino-Bibliothek. Laden Sie die Installationsanweisungen hier herunter und lesen Sie sie:
Ändern Sie den angehängten Code entsprechend der Länge Ihrer Girlande in #define LED_COUNT. Laden Sie das Programm herunter und führen Sie es auf Arduino aus. Beachten Sie, dass die Farbe der Pixel für 5 Sekunden von rot nach grün, dann nach blau und dann nach weiß wechselt. Dies stellt sicher, dass alle 3 LEDs innerhalb des Pixels in Ordnung sind.
Bewertung des Spannungsabfalls.
Jedes LED-Pixel und die nachfolgende angeschlossene LED-Girlande verursachen einen Spannungsabfall. Nach 50 LEDs in Ihrer LED-Girlande fällt die Spannung der Stromquelle spürbar ab. Zum Beispiel von 5V bis 4,7V. Dies bedeutet, dass die nächste Girlande, die Sie mit der ersten verbinden, nicht mit 5 V, sondern mit 4,7 V betrieben wird und die Spannung danach noch weiter abfällt. Infolgedessen ist jede LED dunkler als die vorherige. Wenn die Spannung auf 3,3 V abfällt, funktioniert der Chip, der das WS2811-Protokoll bedient, letztendlich einfach nicht mehr.
Da jedes Pixel 3 LEDs enthält und eine weiße Farbe des Girlandenglühens bedeutet, dass alle 3 LEDs gleich leuchten, fällt die Spannung stärker ab, als wenn beispielsweise nur rote LEDs leuchten würden. Haben Sie zu Beginn des Testprogramms starke Stromausfälle an den Enden der Girlande bemerkt? Sie können dort zusätzliche 5V-Stromversorgung anschließen. Der Autor hat dies alle 100 Pixel getan.
Girlandenmalerei.
Normale Weihnachtslichter sind grün, um mit dem Baum zu verschmelzen. Ihre LED-Lichterketten haben unterschiedliche Farben. Hängen Sie die Girlande auf und streichen Sie die Drähte grün mit Acrylfarbe. Dies dauert einige Zeit. Wickeln Sie WS2811 in schwarzes Isolierband, es ist schneller als das Lackieren.
Bestimmen der X- und Y-Positionen jedes Pixels
Hängen Sie die zusammengebaute Girlande an den Weihnachtsbaum. Danach können Sie die Position jedes Pixels in X und Y berechnen und diese Daten in den Programmcode einfügen. Verwenden Sie dazu diese Datei mit dem Code. Kommentieren Sie die erste Funktion aus loop ()das leuchtet Abschnitte von 10 LEDs. Wenn Sie mehr als 50 LEDs haben, können Sie diesen Abschnitt mit einer einfachen Kopie erweitern, ohne zu vergessen, die gewünschte Anzahl in anzugeben #define LED_COUNT
Im Video überlagerte der Autor das Bild im Video-Editor mit einem Raster auf einem leuchtenden Weihnachtsbaum, wodurch er 200 Positionen erhalten konnte.
Versuchen Sie, das Raster so zu überlagern, dass die untere linke LED in Zelle 1.1 fällt. Dies geschieht, damit das Programm die Mitte des Baums sowohl in X- als auch in Y-Richtung bestimmen kann. Die Eingabe von X- und Y-Koordinaten erfolgt manuell. Sie erhalten jede Koordinate, indem Sie sich das Video ansehen. 200 Koordinaten klingen natürlich furchterregend, aber es wird innerhalb von 20 Minuten einige Zeit dauern.
Sie können das Raster drucken und an einen Computermonitor oder ein Telefon-Display anschließen, um sich nicht mit Video-Editoren herumzuschlagen.
Die angehängte Datei ist wie die vorherige Datei ein Beispiel für Code, der verschiedene Muster durchläuft, wie in einem Video.
Aus dem Video können Sie die Logik des Programms verstehen und Ihre eigenen Vorlagen schreiben oder den Code selbst ändern. Ein weiterer Anhang ist eine Konfigurationsdatei, mit der das Arduino über eine serielle Schnittstelle von einem anderen Gerät aus gesteuert werden kann. Der Autor benutzte den Raspberry Pi, um das Arduino zu steuern.
Hier ist eine Neujahrsgirlande mit Arduino und dem WS2811-Kit.