Koduvalgustus PICO abil: 9 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:49

Kas te pole kunagi tahtnud muuta oma ruumi meeleolu, muutes valguse värvi? Noh, täna õpid, kuidas seda täpselt teha. Kuna selle projektiga loote Bluetooth -juhitava RGB ümbritseva valgustussüsteemi, mille saate paigutada oma maja ükskõik kuhu ja värvida nii, nagu soovite.

See projekt kasutab PICO -d, LED -RGB -riba, mõningaid transistore ja elektrilisi komponente ning rakendust, mida saate õppida MIT -i rakenduse leiutaja abil looma.

Samm: komponendid

Need on selle projekti loomiseks vajalikud komponendid ja need on:

• PICO, saadaval saidil mellbell.cc (17,0 dollarit)
• 4 -meetrine RGB LED -riba (5050 SMD- 60 LED - 1 M)
• 3 TIP122 Darlingtoni transistorit, 10 -kimp on saadaval eBays (1,22 dollarit)
• 1 PCA9685 16-kanaliline 12-bitine PWM-draiver, saadaval eBays (2,07 dollarit)
• 1 HC-05 Bluetooth-moodul, saadaval eBays (3,51 dollarit)
• 12 -voldine 5 -amprine toiteallikas
• 3 1 k oomi takistit, 100 -kimp ebay -s (0,99 dollarit)
• 1 leivalaud, saadaval eBays (2,32 dollarit)

2. samm: RGB LED -riba toide

Loomulikult tahame ühendada LED -riba meie PICO -ga, et seda süüdata ja juhtida.

Enne kõike peame aga arvutama, et teada saada, kui palju voolu meie LED -riba toiteallikast võtab. Ribal, millega me töötame, tõmbab iga LED ühes RGB -lahtris 20 mA, kogu RGB -elemendi jaoks kokku 60 mA. Meie ribal on 20 RGB elementi meetri kohta ja meil on 4 meetrit pikk. See tähendab, et meie maksimaalne voolutugevus maksimaalse intensiivsusega on:

4 (meetrit) * 20 (rakk/meeter) * 60 (mA) = 4800 mA

See loosimine varieerub sõltuvalt intensiivsusest, millega te töötate, kuid me tegime matemaatika võimalikult kõrgete arvudega, et saaksime RGB ribaga vabalt ja ohutult töötada. Nüüd vajame toiteallikat, mis suudab meile pakkuda 4.8A.

Parim toiteallikas, mida saame kasutada, on toiteplokk/muundur, mis muudab vahelduvvoolu alalisvooluks, samuti vajame seda 12 volti ja vähemalt 4,8 amprit. Ja meil on täpselt see, kuna meie kasutatav toiteallikas pakub 12 volti ja 5 amprit, mis on täpselt see, mida me vajame.

Samm: RGB riba ühendamine toiteallikaga

Toiteallikas on elektriseade, mis muundab ühte tüüpi elektrienergiat teiseks. Meie puhul kasutame seda 220 V vahelduvvoolu muundamiseks 12 V alalisvooluks.

Esimesed kolm klemmi on vahelduvvooluallika sisendid:

• L → otse
• N → neutraalne
• GND → maa

Viimased neli klemmi on vajaliku elektriseadme väljundid. See on jagatud kaheks "sektsiooniks", üks positiivse väljundi ja teine negatiivse jaoks. Meie puhul kasutame järgmist:

• V- → negatiivne
• V+ → positiivne

Ja me ühendame need järgmiselt:

• Pruun juhe (vahelduvvooluallikas) → L (pingestatud)
• Sinine juhe (vahelduvvooluallikas) → N (neutraalne)
• Roheline juhe (vahelduvvooluallikas) → GND (maandus)

Ja punased ja mustad juhtmed on 12v alalisvoolu toide:

• Punane juhe → väljund positiivne (V+)
• Must juhe → väljund negatiivne (V-)

Nüüd ühendame kõik meie komponendid PICO -ga!

Samm: ühendage kõik PICO -ga

Nagu me varem ütlesime, vajab LED -riba täielikuks toimimiseks 12v ja 4,8A. Ja me teame, et maksimaalne vool, mida iga PICO -tihvt suudab pakkuda, on ainult 40 mA, mis ei ole piisav. Kuid selleks on lahendus ja see on TIP122 Darlingtoni transistor, mida saab kasutada suure võimsusega koormuste juhtimiseks, kasutades väikest kogust voolu ja pinget.

Juhtmestik on üsna lihtne, me ühendame transistori aluse PICO D3 tihvtiga, et juhtida LED -riba heledust, kasutades PWM -tehnikat, emitterit GND -le ja kollektorit koos koormusega.

• Alus (TIP122) → D3 (PICO)
• Koguja (TIP122) → B (LED -riba)
• Emitter (TIP122) → GND

Samuti kasutame LED -riba sisse- või väljalülitamiseks nuppu.

Nupp on komponent, mis ühendab vooluahela kaks punkti ainult siis, kui seda vajutatakse, sellel pole polaarsust, nii et saame selle ühendada ilma mureta, milline jalg kummalegi poole läheb. Meie puhul ühendame ühe vajutusnupu jalad GND-ga läbi tõmbetakistuse ja teise jala VCC-ga (5 volti). Pärast seda ühendame PICO D2 nupu jalaga, mis on ühendatud GND -ga.

Niisiis, kui nuppu vajutatakse, kuvatakse PICO D2 -tihvti KÕRGE (5 volti) ja kui seda ei vajutata, kuvatakse PICO -i D2 -tihvti madal (0 volti).

Seejärel ühendame LED toiteallika ja TIP122 transistoriga.

• +12 (LED -riba) → positiivne 12 -voldine väljund (toide)
• B (LED -riba) → kollektor (TIP122).

Ärge unustage ühendada toiteallika väljundi negatiivne juhe (must juhe) PICO GND tihvtiga

Samm: RGB riba ühendamine PCA9685 -ga

Nüüd, kui saame juhtida ühte värvi RGB -ribalt, teeme nii, et saame juhtida kõiki RGB -riba värve. Selleks peame riba juhtimiseks kasutama PWM -signaale.

Nagu me teame, on PICO -l ainult üks PWM -väljund ja selle paranduseks on laiendav moodul PCA9685 PWM. See moodul laiendab teie plaadi PWM -tihvte ja me kasutame seda probleemi lahendamiseks koos mõne TIP122 Darlingtoni transistoriga.

Ahela juhtmestik on väga lihtne ja see käib järgmiselt.

• VCC (PCA9685) → VCC (PICO)
• GND (PCA9685) → GND (PICO)

Peame PCA9685 mooduli toiteallikaks kasutama PICO -d, et see korralikult töötaks.

• SCL (PCA9685) → D3 (PICO)
• SDA (PCA9685) → D2 (PICO)

Siin ühendame PCA9685 I2C protokolli tihvtid SCL ja SDA PICO D3 ja D2 -ga, et nad saaksid üksteisega suhelda.

Seejärel ühendame RGB -riba +12 toiteploki positiivse juhtmega ja RGB -riba G, R, B juhtmed TIP122 kontrolleri tihvtidega, et toita LED -riba vajaliku toitega välisest toiteallikast.

Kood on väga lihtne, peame lihtsalt sisse ja välja lülitama kõik LED -riba kolm värvi, igaüks eraldi, nii et teeme iga värvi jaoks silmuste jaoks kaks, esimene silmus on valguse suurendamiseks intensiivsus ja teine on valguse intensiivsuse vähendamiseks,

6. samm: mobiilirakenduse loomine

Nüüd tahame luua mobiilirakenduse, mis võimaldab meil iga värvi intensiivsust eraldi reguleerida. Ja me kasutame selleks MIT rakenduse leiutaja tööriista.

Esiteks peate minema MIT -i rakenduse leiutaja ametlikule veebisaidile ja looma oma e -postiga konto.

Kasutatavas disainis on meil:

• Üks loendivalija "Ühenda oma ümbritseva valgustussüsteemiga". Selle loendi/nupu vajutamine avab menüü koos Bluetoothiga ühendatud seadmetega, kus me valime oma Bluetooth -seadme.
• Kolm liugurit üksikute värvide juhtimiseks
• Silt iga liuguri kohal, mida uuendatakse sõltuvalt liuguri asukohast
• Bluetoothi kliendikomponendi lisamine, et anda rakendusele luba seadme Bluetoothi kasutamiseks

Kood jagatakse kaheks osaks:

Bluetooth -ühendus

Koodi kaks esimest rida käitlevad Bluetoothi suhtlusprotsessi, kuna need annavad teile võimaluse seadmeid lisada ja valida, millega siduda.

Andmete saatmine

Ülejäänud kood on mõeldud andmete saatmiseks. Kuna see juhib liugurite libistamise tähendust PICO jaoks, värskendab see ka liuguri siltide näitu.

Rakenduse saate alla laadida, kui te ei soovi seda ise luua. Samuti saate selle alla laadida, seejärel importida koos kujundusega rakenduse MIT leiutaja tööriistas ja kohandada seda oma maitse järgi.

Samm: ühendage Bluetooth-moodul HC-05

Nüüd peame lihtsalt lisama oma PICO-le Bluetooth-ühenduse ja teeme seda, kasutades Bluetooth-moodulit HC-05.

See moodul on väga lihtne ja hõlpsasti kasutatav, kuna see on SPP (Serial Port Protocol) moodul, mis tähendab, et see vajab PICO -ga suhtlemiseks ainult kahte juhtmest (Tx ja Rx). See moodul töötab ka alam- ja ülemjuhatajana ning selle ühenduvuspiirkond on umbes 15 meetrit.

HC-05 Bluetooth-mooduli pistikupesad:

• ET või KEY → Kui see tuuakse enne toite sisselülitamist kõrgele, sunnib see AT -käskude seadistusrežiimi.
• VCC → +5 võimsus
• GND → negatiivne
• Tx → Edastage andmed HC-05 moodulist PICO jadavastuvõtjasse
• Rx → võtab vastu seeriaandmeid PICO jada saatjalt
• Olek → Näitab, kas seade on ühendatud või mitte

Ja siin saate selle PICO -ga ühendada:

• VCC (HC-05) → VCC (PICO)
• GND (HC-05) → GND (PICO)
• Tx (HC-05) → Rx (PICO)
• Rx (HC-05) → Tx (PICO)

Nüüd, kui meil on Bluetooth -moodul PICO -ga ühendatud, lubame oma programmi redigeerida, et saaksime oma telefoni LED -riba juhtida.

Samm: Bluetooth -mooduli kodeerimine

Plaani kohaselt soovisime võimalust juhtida oma telefonist LED -ribasid. Ja me ei tahtnud lihtsalt LED -riba juhtida, vaid iga värvi eraldi.

Ja me teeme nii, et iga meie rakenduse liugur saadab PICO -le erinevad väärtused:

• Punase värvi liugur saadab väärtuse vahemikus 1000 kuni 1010
• Rohelise värvi liugur saadab väärtuse vahemikus 2000–2010
• Sinise värvi liugur saadab väärtuse vahemikus 3000–3010

Kasutame andmete kontrollimiseks tingimust "kui" ja teame, milline väärtuste vahemik muutub. Näiteks: kui väärtus muutub vahemikus 1000 kuni 1010, teab PICO, et muudame punast värvi, ja muudab selle vastavalt. See teeb seda ka kõigi teie loodud väärtuste puhul, võimaldades teil iga värvi eraldi liuguriga juhtida.

9. samm: teie projekt süttib

Õppisime, kuidas arvutada RGB LED -riba jaoks vajalikku võimsust, kuidas kasutada praeguste väärtustega manipuleerimiseks transistore ja otsustada, kuidas seda kõike teha. Samuti õppisime, kuidas luua mobiilirakendust MIT -i rakenduse leiutaja tööriista abil ja kuidas seda Bluetoothi kaudu PICO -ga ühendada.

Ja kõigi oma uute oskustega suutsite luua LED -riba, mille saate oma koju kõikjale paigutada ja mis tahes värviga heledaks muuta, kui lahe see on?

Ärge unustage küsida küsimusi, kui teil neid on, ja näeme varsti järgmises projektis: D