LED-snaarbesturing: 11 stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:16

Deze tutorial behandelt hoe aan de slag te gaan met LED-lichtsnoeren. Ik begon oorspronkelijk met het zoeken naar een manier om een standaard gloeilampensnoer op een kerstboom te vervangen.

Voor mij waren er veel sites en video's nodig om aan de slag te gaan. Hopelijk helpt deze gids je om sneller door te gaan naar de interessante delen.

Als je eenmaal bent begonnen met een controller en een enkele lichtsnaar, zijn er veel richtingen die je kunt nemen. Nadat u de controller hebt gebouwd, helpt deze handleiding u over te stappen naar:

• Programmeren met Arduino-editor
• Nieuwe effecten en meer lichten toevoegen
• De LED-string bedienen vanaf een mobiel apparaat of domotica
• Integreren in een grotere lichtshow

Stap 1: Verzamel materialen

Onderdelen nodig:

LED-verlichtingskit (link) Deze kit bevat een WS2811 LED-string (5V-versie), een 3A-voeding en een kant-en-klare controller. Er is hier genoeg om ervoor te zorgen dat alles werkt voordat je deze handleiding volgt. De 5V-versie is gekozen omdat die spanning ook de Arduino van stroom kan voorzien

Wemos D1 minicontroller (link) Deze is gekozen vanwege het kleine formaat, wifi-connectiviteit en het gemak van bedrading. Ik had er ook al een om mee te experimenteren

Voedingsconnector (link) Nodig om de voeding rechtstreeks op de lichtsnaar aan te sluiten. Veel in het pakket, maar je hebt 1 mannelijke connector nodig

Tactiele knopschakelaar (link) Afmetingen: 6 x 6 x 5 mm, 4 pins. Veel in het pakket, maar je hebt er maar één nodig

Extra verlichting (link) Indien nodig. Zorg ervoor dat u de 5V-versie koopt. Zie onderstaande instructies als je meerdere snaren wilt aansturen

Stap 2: De controller monteren

Om te beginnen heb je de 3-draads pigtail nodig die bij de LED-lichtsnaar wordt geleverd. Je kunt de juiste draden vinden door te kijken hoe de connector aan de string wordt bevestigd. De draad met de streepjes is de negatieve, de middelste is de datalijn en de resterende buitendraad is positief.

Maak de volgende soldeerverbindingen om de D1-controller aan te sluiten:

• Soldeer positief (waarschijnlijk rood) op de 5V pin
• Soldeer negatief (waarschijnlijk wit) op GND-pin
• Soldeergegevens (waarschijnlijk groen) naar D2.
• Gebruik hete lijm op de draden en het bord (om het steviger te maken)

Om de schakelaar te bevestigen, soldeert u:

• Een kant naar de 3.3V pin
• Eén kant naar de D7-pin
• Soldeer D7 rechtstreeks op D8 (bijv. overbrug de pinnen)
• Knip de resterende ongebruikte pinnen af

De schakelaar is bedraad op 3,3V en D7 omdat hij goed direct op het bord past. D7 drijft echter op de D1 mini en kan dus zelf geen statusveranderingen detecteren. Om het te laten werken, soldeert u D7 aan D8 zodat D7 hoog open wordt getrokken. De code in de bijgevoegde Arduino-schets laat zien hoe de schakelaar moet worden gebruikt.

Stap 3: Montage van de lichtsnaar

In deze stap gaan we de stroom op een andere manier rechtstreeks op de snaar aansluiten. Hierdoor worden zowel de string als de D1-controller tegelijkertijd van stroom voorzien. Een ander voordeel van deze aanpak is dat de D1 gevoed blijft wanneer hij wordt losgekoppeld van de USB.

Bevestig de stroomconnector aan de losse draden aan het uiteinde met de penhouder. Bekijk positief en negatief (zie stap 2 om elk te vinden).

Stap 4: Programmeren van de controller

Volg deze aanwijzingen om uw Arduino-omgeving voor te bereiden:

• https://www.instructables.com/id/Programming-the-WeMos-Using-Arduino-SoftwareIDE/
• Volg deze handleiding om de FastLED-bibliotheek te installeren

Gebruik om te beginnen het bijgevoegde INO-programma.

Deze code doet het volgende:

• Gebruikt FastLED-bibliotheek om de LED-string te animeren
• Demonstreert verschillende lichteffecten
• Gebruikt druk op de knop om effecten te wijzigen
• Houdt de helderheid op 50%, wat helder genoeg is en het stroomverbruik vermindert.
• Stelt de kleurtemperatuur in voor het type string dat we gebruiken.
• Beperkt de LED's tot 50, die moeten worden gewijzigd bij het toevoegen van extra strings

Merk op dat wit wordt gegenereerd door rood, groen en blauw in gelijke hoeveelheden op de string in te schakelen. Dat maakt wit er anders uit dan de alleen witte LED-snaren die voor kerstbomen worden verkocht. We kunnen hiervan profiteren om de standaardkleur in te stellen op iets natuurlijkers dat lijkt op gloeilampen. Ik vond dat "CRGB::Khaki" een meer natuurlijke kleur geeft.

• FastLED-animatiebibliotheek
• Eenvoudig voorbeeld op

Stap 5: Zet het allemaal bij elkaar

Volg deze stappen om de nieuwe controller te gaan gebruiken:

• Open de Arduino-schets
• Gebruik de IDE om het op de Wemos D1 mini te laden

Om te bevestigen dat het werkt:

• Controleer of de LED op het D1-bord oplicht
• Zie de string wit oplichten

U kunt door de effecten bladeren door op de knop te klikken die op de D1 mini is gesoldeerd.

Stap 6: Extra lichteffecten

Dit is een geweldige reeks voorbeelden bij het gebruik van de FastLED-bibliotheek.

https://www.tweaking4all.com/hardware/arduino/adruino-led-strip-effects/

Pas deze effecten aan de Arduino-schets aan.

Sparkle is een leuk effect. Wijzig daarvoor de code om de geselecteerde LED in te stellen op zwart in plaats van helderwit.

//modify://#define MAX_SEQUENCE 4 // //voeg deze regels toe aan de switch-instructie: //case 4: // SnowSparkle2(CRGB::Khaki, CRGB::Black, 20, random(100, 1000)); // pauze; // voeg deze regels toe aan het einde van het bestand: void SnowSparkle2(int val, int val2, int SparkleDelay, int SpeedDelay) { setAll2(val); int Pixel = willekeurig (NUM_LEDS); leds[Pixel] = val2; FastLED.show(); FastLED.vertraging (SparkleDelay); leds[Pixel] = waarde; FastLED.show(); FastLED.vertraging (SpeedDelay); }

Stap 7: De lichtsnaar uitbreiden

Snaren kunnen worden verlengd met behulp van de bijgevoegde pluggen. De spanning zal echter na ongeveer 2 strings wegvallen. Dit kan worden opgelost door 5V-draden parallel aan de LED-lichtstring te laten lopen. U kunt hiervoor de losse draden gebruiken - let op de positieve/negatieve polariteit.

Voorbeeld van stringbedrading op deze pagina:

https://www.billporter.info/2017/01/07/the-engineers-guide-to-diy-computer-controlled-holiday-lights/

Goede uitleg over bedrading en spanningsval bij:

https://www.instructables.com/id/Arduino-Controlled-Positional-RGB-LED-Christmas-Tr/

Deze Instructable bevat ook een goede tip over het verpakken van LED's in elektrische tape. Scotch Super 88 (3/4 breedte) werkt goed.

Bovendien moet de MAX_LED in de Arduino-schets worden gewijzigd wanneer u meer LED's toevoegt.

Stap 8: Afstandsbediening

Gebruik Blynk om de snaar op afstand te bedienen. Referentie bij:

https://www.blynk.cc/getting-started/

Voeg de vereiste Blynk-code toe aan de Arduino-schets. U kunt de Blynk-app configureren om:

• Effecten wijzigen
• Gebruik de RGB-zebra om van kleur te veranderen
• Regel de helderheid

Zie de bijgevoegde Arduino-schets voor wijzigingen om Blynk op te nemen. Stappen:

1. Blynk-bibliotheken toevoegen aan Arduino
2. Aanmelden voor Blynk-account
3. App downloaden naar telefoon
4. Nieuw project aanmaken. Hiermee wordt een autorisatiecode voor dat project gemaakt.
5. Wijzig de bijgevoegde schets om de auth-code, wifi-naam en wifi-wachtwoord op te nemen
6. Gebruik de Arduino-editor om in D1 mini te laden.

Stap 9: verbinding maken met domotica

Je kunt de string besturen door een MQTT-client aan de Arduino-schets toe te voegen. Installeer een MQTT-broker op je domotica (bijvoorbeeld OpenHAB of Home Assistant).

Meer informatie op:

https://www.baldengineer.com/mqtt-tutorial.html

Stap 10: Een lichtshow maken

Inspiratie op

Pixellocatie in XLights

Uitleg van het DMX-protocol

Artnet-bibliotheek

Uitleg over wat er werkelijk gebeurt

Stap 11: Doe meer

Doe het zelf kerst

Volledige handleiding met volledige uitleg