Hingav jõulupuu - Arduino jõuluvalgustuse kontroller: 4 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

Pole hea uudis, et minu 9-jalase eelvalgustatud kunstliku jõulupuu juhtkarp purunes enne jõule ja tootja ei paku varuosi. See uurimatu näitab, kuidas panna oma LED -valgusdraiver ja kontroller kasutama Arduino ja L298N mootoridraiverit, millel on mitu visuaalset efekti, sealhulgas hingamismuster, et see jõulupuu uuesti ellu äratada.

Minu puu on GE valmistatud värvimuutvad LED-jõulupuud, millel on järgmised valgusvalikud: 1) selged LED-tuled, 2) mitmevärvilised LED-tuled, 3) vaheldumisi läbipaistvast mitmeks. Puu juhib valguskontroller, mis töötab 29 V alalisvoolu toiteallikaga. Kuidas värvimuutus toimib? Panin juhtkarbi lahti, selgus, et iga lambipirn koosneb selgest LED -ist ja värvilisest LED -ist, mis on ühendatud paralleelselt, kuid vastupidise polaarsusega. Sõltuvalt tarnitud alalisvoolu toite polaarsusest süttib selge või värviline LED, andes seega värvi muutmise efekti ainult kahe toiteliini abil. Minu puhul on juhtkarbis H-silla transistorid lühises ja toiteplokk on samuti kahjustatud. Selleks, et puu uuesti tööle hakkaks, pean leidma 29 V alalisvoolu toiteallika ja jõudma polaarsuse LED -idele ümber lülitada. See on sama ülesanne kui alalisvoolumootorite suuna ja kiiruse juhtimine. Väikese programmeerimisega on võimalik muuta ka valguse intensiivsust ja luua täiendavaid visuaalseid efekte, näiteks „hingamine“.

Samm: osad

Valguskontroller koosneb kahest osast:

1. 29V alalisvoolu toide
2. Kontrolleri ahel, mis muudab LED-valguse värvi ja heledust, vaheldades alalisvoolu polaarsust PWM-iga (impulsi laiuse modulatsioon).

Puu vajab 29 V toiteallikat võimsusega umbes 500 mA. Väikese võimsusega 29 V alalisvoolu toiteallikat on raske leida. Ma kasutasin XL6009 astmelise toite mooduli alalisvoolu muundurit, et teisendada 12 V alalisvoolu 29 V alalisvooluks. XL6009 moodulite üksikasjade kohta on kasulik juhendatav artikkel.

Valguse juhtimiseks kasutasin L298N H-silla mootorikontrollerit, mida juhtis Arduino Nano plaat. L298N koosneb kahest identsest H-sillast, millest igaühel on maksimaalne võimsus 2 amprit ja mis on sel juhul ideaalne kasutamiseks.

Kuna LN298N moodul on 29 V alalisvoolu all, tuleks pardal olev 5 V toide välja lülitada (eemaldage väike 5 V lubamise hüppaja) ja toita see välise 5 V toitega. Ma kasutasin LM2596 alalisvoolu alalisvoolu muundurit, et muuta 12 V alalisvool 5 V -ks, et toita nii LM298N kui ka Arduino Nano plaati. Moodulid XL6009 ja LM2596 näevad välja väga sarnased, enne valguse juhtimismooduli lõplikku kokkupanekut on soovitatav väljundpinge eraldi reguleerida ja juhtmed selgelt tähistada.

Komponentide ühendamiseks kasutasin Duponti hüppajajuhtmeid või 16-18 AWG keermejuhtmeid.

Lisaks vajate juhtmeid ja kruvisid, samuti juurdepääsu ümbrise printimiseks 3D -printerile ja jootekolvi.

Samm: elektroonika ja juhtmestik

Juhtmestik on lihtne. Kui toiteallika moodulid on soovitud pingele seadistanud, ühendage 29V L298N mooduli toiteallika klemmidega, mis on tähistatud kui GND ja +12V, ning GND ja 5V klemmid L298N moodulil Arduino Nano vastavate tihvtidega. pardal. Samuti ühendage LM2596 mooduli +5 V toiteallikas samade GND ja +5 V klemmidega, et toita vooluahela loogilist osa. Seejärel ühendage Arduino Nano seadmega L298N järgmiselt:

Tihvt 9 IN1

Tihvt 8 IN2

Pin 10 ENA

Lõpuks ühendage LED -tuled L298N mooduli väljundi A klemmiga.

3. samm: programmeerimine

Lisatud on Arduino visand, millel on efekt „Hingamine“. Sageduse muutmiseks või täiendavate mustrite ja valgusefektide lisamiseks võite koodi muuta.

Samm: printige valguskontrolleri korpus

Allpool on korpuse STL -failid, printisin kõik osad 25% täitega. Paigaldage kõik elektroonilised komponendid kasti sisse, kasutades isekeermestavaid kruvisid M2x5mm ja pange kast kokku.