Inhoudsopgave:

Regelbaar RGB LED-systeem voor thuis of op kantoor - Ajarnpa
Regelbaar RGB LED-systeem voor thuis of op kantoor - Ajarnpa

Video: Regelbaar RGB LED-systeem voor thuis of op kantoor - Ajarnpa

Video: Regelbaar RGB LED-systeem voor thuis of op kantoor - Ajarnpa
Video: Verschil tussen koud, helder en warm witte led strips 2024, November
Anonim
Regelbaar RGB LED-systeem voor thuis of op kantoor
Regelbaar RGB LED-systeem voor thuis of op kantoor
Regelbaar RGB LED-systeem voor thuis of op kantoor
Regelbaar RGB LED-systeem voor thuis of op kantoor

Zijn de lampen in je huis of werkruimte saai? Wil je een beetje energie of sfeerverlichting toevoegen aan je kamer? Deze Instructable laat zien hoe u een bestuurbare RGB LED-array kunt maken voor gebruik in uw huis of kantoor. Uw rode, groene, blauwe LED-display zorgt voor urenlang plezier voor u en uw gezin en maakt u jaloers op uw technische vrienden! Deze Instructable is gebaseerd op twee systemen die door ons, Brilldea, zijn gebouwd met behulp van producten die we hebben ontworpen. Het ene systeem is gebouwd voor ons huis en het andere voor onze kerk. Bekijk de video's van de systemen in actie! Dit is ons woonkamer LED systeem. Dit is het LED-systeem dat we hebben gemaakt voor Island ECC in Hong Kong. U kunt onze producten ontdekken op onze website: Brildea.com

Stap 1: Het systeem plannen

Het systeem plannen
Het systeem plannen
Het systeem plannen
Het systeem plannen
Het systeem plannen
Het systeem plannen

Alle goede RGB LED-systemen beginnen met een beetje planning en vooruitdenken. Deze stap is cruciaal bij het bepalen van uw technische vereisten voor het systeem, zoals de grootte van de voeding en het aantal besturingskanalen, evenals hoeveel het systeem gaat kosten. En vergeet de artistieke bedoeling niet - planning zal u helpen het uiterlijk van het systeem te visualiseren en hoe het zal interageren met uw ruimte.1. Het eerste dat u moet bedenken, is het gebied waar u de LED-verlichting wilt toevoegen. U moet visualiseren waar het LED-systeem zal worden gemonteerd en u moet rekening houden met de LED's, de controller(s), de voeding en de bijbehorende kabels. Het belangrijkste aspect van deze stap is het bepalen van het gebied dat de LED's zullen verlichten. Heeft u een koof waar u de verlichting wilt plaatsen? Kun je meubels herschikken om een opening te maken voor LED's? Bent u aan het verbouwen waarbij u een speciale plek kunt plannen voor uw LED's en bijbehorende hardware om in een muur of de vloer te worden ingebed? Ons woonkamersysteem is ingebouwd tussen onze Ikea-boekenkasten. Het Island ECC-systeem is ontworpen terwijl de kamer werd gebouwd, zodat er een speciale ruimte voor werd uitgehouwen, zodat de lichten precies binnen de muren passen.2. Als je eenmaal een gebied hebt uitgekozen, is het volgende dat je moet overwegen hoeveel LED's je wilt gebruiken om dat gebied te bedekken. Er zijn verschillende variabelen om te overwegen. Projecteren de LED's op een doorschijnend oppervlak? Worden de LED's direct bekeken? Hoe diep is de ruimte waar de LEDS worden gemonteerd? Hoe doorschijnend is uw materiaal waarop geprojecteerd wordt? Wilt u vormen en patronen in de LED-array verlichten? Hoe helder wil je dat het licht is? Je moet rekening houden met de grootte van elke "pixel" in het systeem. Voor onze systemen hebben we ons RGB LED-lint gebruikt. Dit is een flexibele printplaat van 10 cm met 3 RGB-leds erop. De LED's zijn in serie geschakeld, zodat elke strip op 12V DC werkt. De LED's worden als een groep aangestuurd. Elk systeem dat we hebben ontworpen, had verschillende dieptes en ander doorschijnend materiaal om op te projecteren. Uw afstand en grootte zullen variëren op basis van uw locatie en budget. We gebruikten zowel een melkachtig plexiglas als een gegolfd wit plastic. Ons LED-systeem in de woonkamer gebruikte 32 stuks van het 10 cm RGB LED-lint, 16 in elke kolom. Het Island ECC-systeem gebruikte 48 stukken in elk "venster" en er waren drie vensters.3. Nadat u het aantal te installeren LED's hebt bepaald, kunt u beginnen met het plannen van het aantal besturingskanalen voor het systeem, de stroom voor uw voeding en de distributie van de bedrading. De volgende video toont de installatie en het testen van de Island ECC systeem. De video bevat opmerkingen over de componenten en toont de testroutines die worden gebruikt tijdens de montage en installatie.

Stap 2: LED-systeemcomponenten

LED-systeemcomponenten
LED-systeemcomponenten
LED-systeemcomponenten
LED-systeemcomponenten
LED-systeemcomponenten
LED-systeemcomponenten
LED-systeemcomponenten
LED-systeemcomponenten

Een LED-systeem bestaat uit verschillende componenten. Laten we even de tijd nemen om deze componenten te bekijken.1. Het LED-systeem heeft een brein nodig om al die LED's aan te sturen. Dit brein is meestal een microcontroller zoals de Parallax Propeller of SX of PIC of Arduino. Deze controller kan de LED's laten draaien met behulp van voorgeprogrammeerde algoritmen of de LED's wijzigen op basis van een externe verbinding met een DMX-512A-systeem of serieel (RS-232). We hebben de Prop Blade-controller ontworpen voor onze specifieke toepassingen van LED-systemen. De Prop Blade accepteert 6V tot 12V DC en heeft aansluitingen voor zowel serieel (via de programmeerheader) als DMX-512A. Daarnaast heeft het status-LED's voor feedback en DIP-schakelaars en knoppen voor gebruikersinvoer. Je kunt de Prop Blade als kit bij Brildea krijgen als je deze controller wilt gebruiken. U bent ook welkom om uw eigen te maken.2. Er zijn één of meerdere LED-drivermodules nodig om alle LED's aan te sturen, een microcontroller heeft immers maar een beperkt aantal I/O-pinnen. Om zoveel LED's aan te sturen, heeft de microcontroller hulp nodig, dus hebben we de LED Painter ontworpen. De LED Painter kan 16 kanalen RGB LED's aansturen. Dit betekent dat we 16 stuks RGB LED-lint kunnen aansluiten, één op elk kanaal, en de kleur en intensiteit van elk lint kunnen regelen. De LED Painter is gebaseerd op de TLC5940 IC van Texas Instruments. Er is online code beschikbaar voor zowel de Propeller als Arduino voor het aansturen van dit IC. U kunt bij Brilldea.3 ook LED Painter kits krijgen. En natuurlijk heeft elk LED-systeem … nou … uhm … LED's nodig! Dat klopt, veel rode, groene, blauwe LED's! We houden van het gemak van het RGB LED-lint dat we verkopen. De achterkant van het product heeft een kleeflaag, zodat het gemakkelijk op oppervlakken kan worden bevestigd. De LED's en weerstanden zijn al gemonteerd en hij werkt op 12V DC. Bovendien kan het indien nodig worden gebogen om op gebogen oppervlakken te worden gemonteerd. Als u wilt, kunt u uw eigen LED's gebruiken. U hoeft niet eens RGB-LED's te gebruiken, u kunt 48 LED's met één kleur bevestigen of 24 van één kleur en 24 van een andere kleur. Bekijk de LED Painter datasheet voor meer details.4. Alle apparatuur in het systeem zou voor niets zijn als je geen stroom zou leveren. Ja, al deze componenten hebben gelijkstroom nodig. Onze systemen zijn ontworpen om op 12V DC te werken. De hoeveelheid LED's in uw systeem bepaalt de hoeveelheid stroom die uw voeding moet leveren. We gebruikten 12V DC, 5 ampère voedingen voor onze installatie en hadden genoeg ruimte over voor uitbreiding. Als u nauwkeuriger wilt zijn, moet u het stroomverbruik berekenen van de LED's die u in uw systeem gebruikt, evenals de stroom die nodig is voor uw controller en stuurprogramma's.5. Hier zijn nog een paar items die het systeem compleet maken:

  • Kabel en draad voor het verdelen van stroom- en stuursignalen.
  • Een computer en programmeerhardware voor je controller. Als u de Prop Blade gebruikt die is gebaseerd op de Parallax Propeller, wilt u een Prop Plug van Parallax aanschaffen.
  • Elektronisch en handgereedschap voor het monteren van uw systeem zoals soldeerbout, tangen, schroevendraaiers, snijgereedschappen en draadstrippers.
  • Alle bevestigingsmateriaal dat nodig is voor het monteren van uw controller, stuurprogramma's, voeding, enz.
  • Een DMX-512A-bron, als u DMX wilt gebruiken om uw LED-systeem te bedienen; dit is optioneel.

6. Nu je hebt nagedacht over de vorm, de ruimte, de grootte en het uiterlijk van je systeem, en ook de benodigde materialen hebt overwogen, kun je beginnen met de prijsbepaling ervan. Uw systeemkosten zijn afhankelijk van de grootte en de materialen die u mogelijk al heeft van eerdere projecten. Als je een microcontroller hebt, kun je die misschien gebruiken. Vergeet niet om het systeem uit te prijzen en realistische kosten in te stellen voor de "niet-triviale" items zoals connectoren, lintkabels en AC-snoeren, want die kosten kunnen oplopen. De volgende video toont een overzicht van ons LED-systeem voor thuis. Dit systeem was het eerste dat we hebben gemaakt, dus de hardware die in het systeem wordt gebruikt, is een eerste revisie. De huidige Prop Blade en LED Painter van Brildea zijn bijgewerkte ontwerpen die nodig zijn om een soortgelijk systeem te realiseren.

Stap 3: Bouwtijd

Bouwtijd!
Bouwtijd!
Bouwtijd!
Bouwtijd!
Bouwtijd!
Bouwtijd!

Tegen de tijd dat u deze stap bereikt, moet u uw ontwerp hebben voltooid en al uw onderdelen hebben gekocht. Ik ontvang graag dozen met onderdelen om mijn geweldige ideeën te realiseren, en jij? Er gaat niets boven je handen aan het werk zetten om het ontwerp te bouwen dat je in de vorige stappen hebt gemaakt. Als ik een systeem in elkaar zet, neem ik de tijd om mijn constructie dubbel te controleren. Ik controleer componenten dubbel voordat ik een PCB vul, ik controleer verbindingen die zijn gesoldeerd of afgesloten, zoals datakabels, en ik test het systeem stapsgewijs terwijl ik bezig ben. Met een groot RGB LED-systeem kunnen er veel dingen mis gaan, dus het is een goed idee om gaandeweg te testen. Met deze techniek kunt u problemen identificeren voordat ze grotere problemen worden en andere componenten beschadigen. We hebben bijvoorbeeld de Prop Blade-controller getest voordat we deze op de LED Painter-stuurprogramma-PCB hebben aangesloten. Wanneer u begint met het bouwen van uw systeem, moet u eerst uw controller en LED-drivercircuits monteren. Als je een kit zoals die van ons gebruikt, geweldig, dan was de aanschaf van onderdelen eenvoudig en zou de montage niet te lang moeten duren. Als u uw eigen controller en LED-stuurprogramma bouwt, kan deze stap meer tijd in beslag nemen. Maak je echter geen zorgen, want de moeite is het waard als je de controller van je systeem werkend krijgt. Wanneer u een kit in elkaar zet, moet u het schema en de materiaallijst afdrukken om er zeker van te zijn dat u de juiste componenten gebruikt en de component op de juiste plek plaatst. Wanneer u klaar bent met het monteren van uw controller, neemt u de tijd om hem aan te zetten en te testen. Download een eenvoudig programma naar de controller om te controleren of de controller werkt. In ons geval hebben we de Parallax Prop Plug gebruikt om software naar de Prop Blade te downloaden. Zodra u klaar bent met een driverboard, zet u het aan om ervoor te zorgen dat er niets ontploft. Zodra je die test hebt doorstaan, voeg je een enkele RBG-LED toe aan een kanaal en sluit je de driver aan op je controller. Gebruik een eenvoudig programma om te controleren of de controller de driver/RGB LED-setup kan besturen. Nogmaals, voor de Prop Blade en LED Painter hebben we voorbeeldprogramma's op onze site: Brildea.com. Nu je de elektronica hebt gedaan, gaan we verder met de LED's!

Stap 4: LED-montage

LED-montage
LED-montage
LED-montage
LED-montage
LED-montage
LED-montage

Het meest vervelende onderdeel van een RGB LED-array is de LED-constructie en aansluitingen. Deze stap omvat meestal veel draadknippen, striping, krimpen en solderen. Om nog maar te zwijgen van de dubbele controle van elke verbinding om er zeker van te zijn dat het goed is gedaan. Als u manieren vindt om dit proces te verbeteren, laat het ons dan weten in de opmerkingen. Nogmaals, deze stap kost tijd. Plan het debuut van uw systeem dienovereenkomstig, zodat u zich niet op het laatste moment hoeft te haasten om al het werk dat gedaan moet worden af te ronden. De hele nacht opblijven om je meesterwerk te maken, zal resulteren in beschadiging van je componenten vanwege verkeerde bedrading. Neem de tijd en controleer de verbindingen. Onze systemen zijn in modules ontworpen, zodat we het systeem eenvoudig ter plaatse konden monteren. De systemen waren ook gemakkelijker te testen toen we ze in elkaar zetten. Zo werden de leds voor het Island ECC-systeem gemonteerd op panelen van 1 meter lang en 0,4 meter hoog. Elk paneel was identiek, dus we hebben een patroon gemaakt voor waar de LED's moeten worden gemonteerd, hoe de draden moeten worden geleid en waar de LED Painter moet worden geplaatst. Deze stap is technisch vrij eenvoudig, alleen repetitief en tijdrovend. Als u het RGB LED-lint gebruikt, kunt u de LED's op een oppervlak monteren door de afdekking over de zelfklevende achterkant te verwijderen. Zorg ervoor dat u de LED's op een schoon oppervlak monteert. Voeg indien nodig draden, connectoren en harnassen toe. We hebben graag connectoren voor het geval we een apparaat moeten verwijderen voor inspectie of vervanging. U kunt ervoor kiezen om alle verbindingen te solderen en de kosten en tijd die nodig zijn om connectoren toe te voegen, achterwege te laten. Zodra de LED's klaar zijn, sluit u ze aan op uw LED Driver-circuit of LED Painter-assemblage en test u ze. Misschien wilt u elk LED-kanaal één voor één aansluiten in plaats van allemaal tegelijk. Als u het systeem in modules samenstelt, moet u elke module op zijn uiteindelijke locatie installeren. Zorg ervoor dat u ze één voor één aanzet wanneer u ze installeert. Nogmaals, controleer uw verbindingen voordat u ze inschakelt. Zoals vermeld in de andere stappen, gebruiken onze systemen de Prop Blade. De Prop Blade heeft twee groepen I/O. Elke I/O-groep kan maximaal twee LED Painters in een serie aansturen, dus dat zijn vier LED Painters voor één controller. Er zou meer kunnen worden uitgevoerd, maar u moet aandacht besteden aan details van de draadlengte en signaalsterkte, en we hebben ontdekt dat buffercircuits moeten worden gebouwd om de betrouwbaarheid te vergroten. Houd er rekening mee dat de LED Painter dicht bij de Prop Blade-controller moet zijn. Het installeren van een LED Painter op 20 voet van uw controller die 3.3V DC logische signalen gebruikt, zal slechte resultaten opleveren of helemaal geen resultaten. Denk goed na over uw montagelocaties. Zodra u de LED's hebt geïnstalleerd, bent u er bijna. Op dit punt heb je ongetwijfeld een power-on test gedaan en voelde je de opwinding van het systeem tot leven komen!

Stap 5: laatste hand

Laatste puntjes op de i
Laatste puntjes op de i
Laatste puntjes op de i
Laatste puntjes op de i
Laatste puntjes op de i
Laatste puntjes op de i

Zodra we het systeem hebben geïnstalleerd, leunen we achterover en genieten ervan. Nou ja, misschien nog niet. Natuurlijk zijn er onderweg problemen tijdens het bouwen en installeren van het systeem, dus op dit punt moet u misschien wat probleemoplossing uitvoeren. Hopelijk werden de grote problemen ontdekt tijdens de incrementele tests die tijdens de bouw werden uitgevoerd. Tegen de tijd dat het hele systeem klaar is, werkt meestal alles naar behoren. In deze stap kunt u de montage en bedrading van de componenten afronden en alles netjes maken. U kunt ook uw besturingssoftware aanpassen (of beginnen schrijven!) Het schrijven van de software is erg leuk, vooral als je bij de hogere software komt die beschrijft hoe de LED's eruit zien. Ik noem die routines de "schilder"-routines. Eerder zei ik dat je je systeem op verschillende manieren kunt besturen. Sommige mensen willen het systeem gewoon aanzetten en het zelf laten draaien. In dit type systeem moeten er voorgeprogrammeerde routines of algoritmen zijn om willekeurige kleuren op het scherm te vervagen, wissen of plaatsen. Democode voor de Prop Blade en LED Painter is te vinden op de Parallax Propeller Object Exchange of de Brilldea-website. De voorbeeldcode toont eenvoudige algoritmen voor het vervagen en veranderen van kleur. Andere mensen zijn controlefreaks! Ze willen elke pixel en elke kleur nauwkeurig synchroniseren. De combinatie van LED Painter en Prop Blade maakt DMX-512A-besturing (zoals RS-485) of seriële besturing (via de Prop-stekker) mogelijk. Dit betekent dat je software op je pc, zoals Vixen Lights, kunt gebruiken om een show te ontwerpen met synchronisatie van licht en muziek. Met de LED Painter kan elk besturingskanaal in 255 stappen van uit naar aan worden gestuurd. Dit maakt het mengen van kleuren bij verschillende intensiteiten mogelijk. Andere dingen die u met uw LED-systeem kunt doen:

  • Laat het de beat van een nummer detecteren en verander het uiterlijk op basis daarvan. Dit zou inhouden dat u een microfoon aan uw systeem toevoegt en de invoer verwerkt.
  • Laat het video detecteren en verander het uiterlijk op basis daarvan, een beetje zoals Ambilight op Philips flatscreen-tv's. Dit kan inhouden dat u een computer toevoegt die video naar uw tv streamt of een webcam toevoegt om uw tv-beeld vast te leggen.
  • Laat het op bepaalde tijden automatisch in- en uitschakelen. Dit kan gebaseerd zijn op daglicht, het tijdstip van de dag of het detecteren van iemand in de kamer of in de buurt van het systeem.
  • Laat het bedienen via internet, zodat de wereld de LED's in uw woonkamer kan in- en uitschakelen.
  • Verbind de LED wall met je moodring zodat de LED wall jouw mood kan weerspiegelen!

We hopen dat je genoten hebt van deze Instructable. Zorg ervoor dat u meer te weten komt over Brilldea en onze producten door onze website te bezoeken: Brilldea.com.

Aanbevolen: