RGB -lämpömittari PICO: n avulla: 6 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

Se oli tämän päivän ponnistelumme lopputulos. Se on lämpömittari, joka kertoo sinulle, kuinka lämmin huone on, käyttämällä RGB -LED -nauhaa, joka on sijoitettu akryyliastiaan, joka on liitetty lämpötila -anturiin lämpötilan lukemiseksi. Käytämme PICOa saadaksemme tämän projektin eloon.

Vaihe 1: Komponentit

• PICO, saatavilla osoitteessa mellbell.cc (17 dollaria)
• 1 metrin RGB -LED -nauha
• 3 TIP122 Darlington -transistori, nippu 10 eBayssa (3,31 dollaria)
• 1 PCA9685 16-kanavainen 12-bittinen PWM-ohjain, saatavana ebaystä (2,12 dollaria)
• 12V virtalähde
• 3 1 k ohmin vastusta, 100 nippu ebayssa (0,99 dollaria)
• Leipälauta, saatavana ebaystä (2,30 dollaria)
• Mies - naaraspuoliset hyppyjohdot, 40 -nippu ebayssa (0,95 dollaria)

Vaihe 2: Virta RGB -nauhalle transistoreilla ja virtalähteellä

LED -nauhat ovat joustavia piirilevyjä, joissa on LED -valoja. Niitä käytetään monin tavoin, koska voit käyttää niitä kotona, autossa tai pyörässä. Voit jopa luoda upeita RGB -vaatteita käyttämällä niitä.

Joten miten ne toimivat? Se on itse asiassa aika yksinkertaista. Kaikki LED -nauhan LEDit on kytketty rinnakkain ja ne toimivat kuin yksi valtava RGB -LED. Ja käyttääksesi sitä, sinun tarvitsee vain liittää nauha 12 voltin suurvirtaiseen virtalähteeseen.

Jos haluat ohjata LED -nauhaa mikrokontrollerilla, sinun on erotettava virtalähde ohjauslähteestä. Koska LED -nauha tarvitsee 12 volttia, eikä mikro -ohjaimemme voi tarjota näin paljon lähtöjännitettä, ja siksi liitämme ulkoisen 12 voltin suurvirtaisen virtalähteen samalla kun lähetämme ohjaussignaalit PICO -laitteeltamme.

Lisäksi jokaisen RGB -solun nykyinen vetovoima on korkea, koska jokainen siinä oleva LED - punainen, vihreä ja sininen - tarvitsee 20 mA toimiakseen, mikä tarkoittaa, että tarvitsemme 60 mA, jotta voimme sytyttää yhden RGB -solun. Ja tämä on erittäin ongelmallista, koska GPIO -nastamme voivat syöttää vain enintään 40 mA per nasta, ja RGB -nauhan liittäminen suoraan PICO -laitteeseen polttaa sen, joten älä tee sitä.

Mutta on olemassa ratkaisu, ja sitä kutsutaan Darlingtonin transistoriksi, joka on transistoripari, jolla on erittäin suuri virranvahvistus, mikä auttaa meitä lisäämään virtaamme tarpeidemme täyttämiseksi.

Otetaan ensin selvää nykyisestä voitosta. Nykyinen vahvistus on transistorien ominaisuus, mikä tarkoittaa, että transistorin läpi kulkeva virta kerrotaan sillä ja sen yhtälö näyttää tältä:

kuormitusvirta = tulovirta * transistorin vahvistus.

Tämä on vieläkin vahvempaa Darlingtonin transistorissa, koska se on transistoripari, ei yksittäinen, ja niiden vaikutukset kerrotaan toisillaan, mikä antaa meille valtavia virtahyötyjä.

Liitämme nyt LED -nauhan ulkoiseen virtalähteeseemme, transistoriin ja tietysti PICO -laitteeseemme.

• Kanta (transistori) → D3 (PICO)
• Keräin (transistori) → B (LED -nauha)
• Lähetin (transistori) → GND
• +12 (LED -nauha) → +12 (virtalähde)

Muista kytkeä PICOn GND virtalähteiden maahan

Vaihe 3: RGB -LED -nauhan värien säätäminen

Tiedämme, että PICO -laitteessamme on yksi PWM -nasta (D3), mikä tarkoittaa, että se ei voi hallita 16 LED -valoa. Siksi esittelemme PCA9685 16-kanavaisen 12-bittisen PWM I2C -moduulin, jonka avulla voimme laajentaa PICOn PWM-nastoja.

Ensinnäkin, mikä on I2C?

I2C on viestintäprotokolla, joka sisältää vain kaksi johtoa kommunikoimaan yhden tai useamman laitteen kanssa osoittamalla laitteen osoitteen ja lähetettävät tiedot.

Laitteita on kahdenlaisia: Ensimmäinen on päälaite, joka on vastuussa tietojen lähettämisestä, ja toinen on orjalaite, joka vastaanottaa tiedot. Tässä ovat PCA9685 -moduulin nastat:

• VCC → Tämä on itse levyn teho. 3-5v max.
• GND → Tämä on negatiivinen nasta, ja se on kytkettävä GND: hen piirin loppuun saattamiseksi.
• V+ → Tämä on valinnainen virtatappi, joka syöttää virtaa servoille, jos jokin niistä on kytketty moduuliin. Voit jättää sen pois päältä, jos et käytä mitään servoja.
• SCL → Sarjakellon nasta ja liitämme sen PICO: n SCL: ään.
• SDA → Sarjatiedon pin, ja yhdistämme sen PICO: n SDA: han.
• OE → lähtöliitäntätappi, tämä nasta on aktiivinen LOW, kun nasta on LOW, kaikki lähdöt ovat käytössä, kun se on HIGH, kaikki lähdöt on poistettu käytöstä. Ja tätä valinnaista tappia käytetään nopeasti ottamaan käyttöön tai poistamaan käytöstä moduulin nastat.

Portteja on 16, jokaisessa portissa on V+, GND, PWM. Jokainen PWM -nasta toimii täysin itsenäisesti, ja ne on asennettu servoja varten, mutta voit käyttää niitä helposti LED -valoissa. Jokainen PWM voi käsitellä 25 mA virran, joten ole varovainen.

Nyt kun tiedämme moduulimme nastat ja mitä se tekee, käytämme sitä PICOn PWM -nastojen määrän lisäämiseen, jotta voimme hallita RGB -LED -nauhaamme.

Aiomme käyttää tätä moduulia yhdessä TIP122 -transistorien kanssa, ja näin sinun tulee liittää ne PICO -laitteeseesi:

• VCC (PCA9685) → VCC (PICO).
• GND (PCA9685) → GND.
• SDA (PCA9685) → D2 (PICO).
• SCL (PCA9685) → D3 (PICO).
• PWM 0 (PCA9685) → BASE (ensimmäinen TIP122).
• PWM 1 (PCA9685) → BASE (toinen TIP122).
• PWM 2 (PCA9685) → BASE (kolmas TIP122).

Muista kytkeä PICOn GND virtalähteen GND: hen. Varmista myös, ettet kytke PCA9685 VCC -tappia virtalähteen +12 voltin jännitteeseen tai se vaurioituu

Vaihe 4: Ohjaa RGB -LED -nauhan väriä anturin lukeman mukaan

Tämä on viimeinen vaihe tässä projektissa, ja sen myötä projektimme muuttuu "tyhmäksi" älykkääksi ja kykeneväksi käyttäytymään ympäristön mukaan. Tätä varten liitämme PICO: n LM35DZ -lämpötila -anturiin.

Tällä anturilla on analoginen lähtöjännite, joka riippuu sen lämpötilasta. Se alkaa 0 V: sta, joka vastaa 0 Celsius -astetta, ja jännite kasvaa 10 mV: lla kullekin asteen yläpuolelle 0c. Tämä komponentti on hyvin yksinkertainen ja siinä on vain 3 jalkaa, ja ne on kytketty seuraavasti:

• VCC (LM35DZ) → VCC (PICO)
• GND (LM35DZ) → GND (PICO)
• Lähtö (LM35DZ) → A0 (PICO)

Vaihe 5: Lopullinen koodi

Nyt kun kaikki on kytketty PICO -laitteeseemme, aloita sen ohjelmointi niin, että LEDit vaihtavat väriä lämpötilan mukaan.

Tätä varten tarvitsemme seuraavaa:

A const. muuttuja nimeltä "tempSensor", jonka arvo on A0, joka saa lukunsa lämpötila -anturilta

Kokonaislukumuuttuja nimeltä "sensorReading", jonka alkuarvo on 0. Tämä on muuttuja, joka tallentaa raa'an anturin lukeman

Kelluva muuttuja nimeltä "volttia", jonka alkuarvo on 0. Tämä on muuttuja, joka tallentaa muunnetun anturin raakalukeman arvon voltteiksi

Kelluva muuttuja nimeltä "temp", jonka alkuarvo on 0. Tämä on muuttuja, joka tallentaa muunnetut voltin lukemat ja muuntaa ne lämpötilaksi

Kokonaislukumuuttuja nimeltä "kartoitettu", jonka alkuarvo on 0. Tämä tallentaa PWM -arvon, johon liitämme lämpömuuttujan, ja tämä muuttuja ohjaa LED -nauhan väriä

Käyttämällä tätä koodia PICO lukee lämpötila -anturin tiedot, muuntaa ne voltteiksi, sitten Celsius -asteiksi ja lopulta se kartoittaa Celsius -asteen PWM -arvoksi, jonka LED -nauhamme voi lukea, ja juuri sitä tarvitsemme.

Vaihe 6: Olet valmis

Teimme myös akryylisäiliön LED -nauhalle, jotta se nousisi mukavasti pystyyn. Löydät CAD -tiedostot täältä, jos haluat ladata ne.

Sinulla on nyt upean näköinen LED -lämpömittari, joka kertoo automaattisesti lämpötilan, kun katsot sitä, mikä on ainakin kätevää: P

Jätä kommentti, jos sinulla on ehdotuksia tai palautetta, äläkä unohda seurata meitä Facebookissa tai vierailla osoitteessa mellbell.cc saadaksesi mahtavaa sisältöä.