Ohjattava RGB -LED -järjestelmä kotiisi tai toimistoosi: 5 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:04

Ovatko kodin tai työtilan valot tylsää? Haluatko lisätä hieman energiaa tai tunnelmavalaistusta huoneeseesi? Tämä ohje sisältää ohjeet hallittavan RGB -LED -järjestelmän luomiseen kotona tai toimistossa käytettäväksi. Punainen, vihreä, sininen LED -näyttösi tarjoaa tuntikausia nautintoa sinulle ja perheellesi sekä tekee sinusta kateellisia teknisiä ystäviäsi! Toinen järjestelmä rakennettiin kotiamme ja toinen kirkkoamme varten. Katso videot toiminnassa olevista järjestelmistä! Tämä on olohuoneemme LED -järjestelmä. Tämä on LED -järjestelmä, jonka loimme Island ECC: lle Hongkongissa. Löydät tuotteemme verkkosivustoltamme: Brilldea.com

Vaihe 1: Järjestelmän suunnittelu

Kaikki hyvät RGB -LED -järjestelmät alkavat suunnittelulla ja harkinnalla. Tämä vaihe on ratkaiseva määritettäessä järjestelmän teknisiä vaatimuksia, kuten virtalähteen koko ja ohjauskanavien lukumäärä sekä kuinka paljon järjestelmä maksaa. Älä unohda taiteellista tarkoitusta - suunnittelu auttaa sinua visualisoimaan järjestelmän ulkoasun ja sen vuorovaikutuksen tilan kanssa.1. Ensimmäinen asia on selvittää alue, johon haluat lisätä LED -valaistuksen. Sinun on visualisoitava, mihin LED -järjestelmä asennetaan, ja harkitse LED -valoja, ohjaimia, virtalähdettä ja niihin liittyviä kaapeleita. Tämän vaiheen tärkein näkökohta on määrittää alue, jossa LED -valot syttyvät. Onko sinulla poukama, johon haluat sijoittaa valaistuksen? Voitko järjestää huonekalut uudelleen tehdäksesi LED -valolle aukon? Suunnitteletko uutta suunnittelua, jossa voit suunnitella erityisen paikan LED -valojen ja niihin liittyvien laitteiden upottamiseksi seinään tai lattiaan? Olohuonejärjestelmämme on rakennettu Ikean kirjalaukkujemme väliin. Island ECC -järjestelmä on suunniteltu huoneen rakentamisen aikana, joten sille on kaiverrettu erityinen tila niin, että valot sopivat suoraan seinien sisään. Kun olet valinnut alueen, seuraava asia on harkita, kuinka monta LEDiä haluat käyttää kyseisen alueen peittämiseen. On otettava huomioon useita muuttujia. Heijastuvatko LEDit läpikuultavaan pintaan? Näkyvätkö LEDit suoraan? Kuinka syvä on tila, johon LEDit on asennettu? Kuinka läpikuultava on materiaalisi, johon heijastetaan? Haluatko valaista muotoja ja kuvioita LED -ryhmässä? Kuinka kirkas haluat valon olevan? Sinun on otettava huomioon järjestelmän jokaisen "pikselin" koko. Järjestelmissämme käytimme RGB -LED -nauhaa. Tämä on 10 cm: n joustava piirilevy, jossa on 3 RGB -LEDiä. LEDit on kytketty sarjaan, joten jokainen nauha toimii 12 V DC: llä. Jokaisessa suunnitellussa järjestelmässä oli eri syvyys ja erilainen läpikuultava materiaali. Väli ja koko vaihtelevat sijaintisi ja budjetin mukaan. Käytimme sekä maitomaista pleksilasia että aallotettua valkoista muovia. Olohuoneemme LED -järjestelmässä käytettiin 32 kappaletta 10 cm: n RGB -LED -nauhaa, 16 jokaisessa sarakkeessa. Island ECC -järjestelmässä käytettiin 48 kappaletta kussakin "ikkunassa" ja ikkunoita oli kolme.3. Kun olet määrittänyt asennettavien LED -valojen määrän, voit alkaa suunnitella järjestelmän ohjauskanavien lukumäärää, virtalähteesi virtaa ja johdotuksen jakaumaa. Seuraava video näyttää Island ECC: n asennuksen ja testauksen järjestelmä. Video sisältää huomautuksia komponenteista, ja siinä esitetään kokoonpanon ja asennuksen aikana käytetyt testirutiinit.

Vaihe 2: LED -järjestelmän osat

LED -järjestelmä koostuu useista osista. Katsotaanpa hetki tarkastella näitä komponentteja.1. LED -järjestelmä tarvitsee aivot hallitsemaan kaikkia niitä LED -valoja. Nämä aivot ovat yleensä mikro -ohjain, kuten Parallax -potkuri tai SX tai PIC tai Arduino. Tämä ohjain voi kiertää LED-valoja käyttämällä esiohjelmoituja algoritmeja tai vaihtaa LED-valoja ulkoisen liitännän perusteella DMX-512A-järjestelmään tai sarjaan (RS-232). Suunnittelimme Prop Blade -ohjaimen LED -järjestelmiemme erityisiin sovelluksiin. Prop Blade hyväksyy 6V-12V DC ja siinä on liitännät sekä sarjaan (ohjelmointiotsikon kautta) että DMX-512A. Lisäksi siinä on tilan LED -valot palautetta varten ja DIP -kytkimet ja painikkeet käyttäjän syöttämistä varten. Voit saada Prop Blade -sarjan Brilldealta, jos haluat käyttää tätä ohjainta. Voit myös tehdä omasi.2. Kaikkia LED -valoja tarvitaan yksi tai useampi LED -ohjainmoduuli, kunhan mikrokontrollerissa on vain niin monta I/O -nastaa. Mikro -ohjain tarvitsee apua monien LED -valojen ohjaamiseen, joten suunnittelimme LED -maalarin. LED Painter voi ohjata 16 RGB -LED -kanavaa. Tämä tarkoittaa, että voimme kytkeä 16 kappaletta RGB -LED -nauhaa, yksi kullekin kanavalle, ja hallita kunkin nauhan väriä ja voimakkuutta. LED -maalari perustuu Texas Instrumentsin TLC5940 IC -tekniikkaan. Sekä potkurille että Arduinolle on saatavilla verkossa koodia tämän IC: n ohjaamiseen. Voit myös hankkia LED -maalaussarjoja Brilldeasta.3. Ja tietysti jokainen LED -järjestelmä tarvitsee… no… umm… LEDit! Aivan oikein, paljon punaisia, vihreitä ja sinisiä LED -valoja! Pidämme myymämme RGB -LED -nauhan mukavuudesta. Tuotteen takana on liima, joten se kiinnittyy helposti pintoihin. LEDit ja vastukset on jo koottu ja se toimii 12 V DC: llä. Lisäksi se voidaan taivuttaa asennettavaksi kaareville pinnoille tarvittaessa. Jos haluat, voit käyttää omia LED -valoja. Sinun ei tarvitse edes käyttää RGB -LED -valoja, voit kiinnittää 48 yksiväristä LEDiä tai 24 yhtä väriä ja 24 toista väriä. Katso lisätietoja LED Painterin tietolomakkeesta 4. Kaikki järjestelmän laitteet olisivat turhia, jos et toimittaisi virtaa. Kyllä, kaikki nämä komponentit tarvitsevat tasavirtaa. Järjestelmämme on suunniteltu toimimaan 12 V DC: llä. Järjestelmän LED -valojen määrä määrää, kuinka paljon virtaa tarvitsemasi syöttö tuottaa. Asennuksessamme käytimme 12 V tasavirtaa, 5 ampeeria ja meillä oli paljon tilaa laajentamiseen. Jos haluat olla tarkempi, sinun on laskettava järjestelmässäsi käytettävien LED -valojen virrankulutus sekä ohjaimen ja ohjainten tarvitsema virta. Tässä on muutamia muita kohteita, jotka täydentävät järjestelmää:

• Kaapeli ja johto virran ja ohjaussignaalien jakamiseen.
• Tietokone ja ohjelmointilaitteisto ohjaimellesi. Jos käytät Parallax -potkuriin perustuvaa Prop Blade -lapaa, sinun kannattaa ostaa Prop -tulppa Parallaxilta.
• Elektroniset ja käsityökalut järjestelmän kokoamiseen, kuten juotin, pihdit, ruuvimeisselit, leikkaustyökalut ja langanpoistimet.
• Kaikki asennustarvikkeet, joita tarvitaan ohjaimen, ohjainten, virtalähteen jne.
• DMX-512A-lähde, jos haluat käyttää DMX: ää LED-järjestelmän ohjaamiseen; tämä on valinnainen.

6. Nyt kun olet miettinyt järjestelmän muotoa, tilaa, kokoa ja ulkonäköä sekä tarvittavia materiaaleja, voit alkaa hinnoitella sitä. Järjestelmän kustannukset vaihtelevat sen koon ja materiaalien perusteella, joita sinulla voi jo olla aiemmista projekteista. Jos sinulla on mikrokontrolleri ympärilläsi, voit ehkä käyttää sitä. Muista hinnoitella järjestelmä ja asettaa realistiset kustannukset "ei-vähäpätöisille" kohteille, kuten liittimille, nauhakaapeleille ja verkkojohdoille, koska nämä kustannukset voivat nousta yhteen. Seuraavassa videossa esitetään yleiskatsaus kodin LED-järjestelmästä. Tämä järjestelmä oli ensimmäinen luotu, joten järjestelmässä käytetty laitteisto on ensimmäinen versio. Brilldean nykyinen Prop Blade ja LED Painter ovat päivitettyjä malleja, joita tarvitaan samanlaisen järjestelmän toteuttamiseen.

Vaihe 3: Rakennusaika

Kun saavutat tämän vaiheen, sinun olisi pitänyt suorittaa suunnittelu ja ostaa kaikki osat. Rakastan saada laatikoita osia toteuttaakseni suuria ideoitani, entä sinä? Mikään ei voita käsiäsi töissä rakentaaksesi suunnittelua, jonka loit edellisissä vaiheissa. Kun koon järjestelmän, käytän aikaa tarkistaa rakenteeni. Tarkistan osat ennen piirilevyn täyttämistä, tarkistan juotetut tai päätetyt liitännät, kuten datakaapelit, ja testaan järjestelmää vaiheittain. Suurella RGB -LED -järjestelmällä on monia asioita, jotka voivat mennä pieleen, joten testaaminen matkan varrella on hyvä idea. Tämä tekniikka auttaa sinua tunnistamaan ongelmat ennen kuin niistä tulee isompia ongelmia ja vahingoittavat muita osia. Esimerkiksi testasimme Prop Blade -ohjaimen ennen kuin kiinnitimme sen LED Painter -ohjaimen piirilevyyn. Kun aloitat järjestelmän rakentamisen, sinun on ensin koottava ohjaimen ja LED -ohjainpiirit. Jos käytät meidän kaltaista sarjaa, hienoa, osien hankinta oli helppoa eikä kokoaminen saisi kestää liian kauan. Jos rakennat omaa ohjainta ja LED -ohjainta, tämä vaihe voi kestää kauemmin. Älä kuitenkaan huolestu, koska vaiva on sen arvoista, kun saat järjestelmän ohjaimen toimimaan. Kun asennat sarjaa, sinun on tulostettava kaavio ja materiaaliluettelo varmistaaksesi, että käytät oikeita komponentteja ja sijoitat komponentin oikeaan paikkaan. Lataa ohjaimelle yksinkertainen ohjelma varmistaaksesi, että ohjain toimii. Meidän tapauksessamme käytimme Parallax Prop Plug -ohjelmistoa ohjelmiston lataamiseen Prop Blade -laitteeseen. Kun olet läpäissyt testin, lisää yksi RBG -LED kanavalle ja liitä ohjain ohjaimeen. Käytä yksinkertaista ohjelmaa varmistaaksesi, että ohjain voi ohjata ohjaimen/RGB -LED -asetuksia. Jälleen Prop Blade- ja LED -maalareille meillä on esimerkkiohjelmia sivustollamme: Brilldea.com. Nyt, kun olet saanut elektroniikan valmiiksi, siirrymme LEDeihin!

Vaihe 4: LED -kokoonpano

RGB -LED -sarjan raskain osa on LED -rakenne ja liitännät. Tämä vaihe sisältää tavallisesti paljon langankatkaisua, raidoitusta, puristusta ja juottamista. Puhumattakaan jokaisen yhteyden kaksinkertaisesta tarkistamisesta sen varmistamiseksi, että se on tehty oikein. Jos löydät tapoja parantaa tätä prosessia, kerro siitä meille kommenteissa. Jälleen tämä vaihe vie aikaa. Suunnittele järjestelmän debyytti sen mukaisesti, jotta sinun ei tarvitse kiirehtiä viime hetkellä kaikkien tehtävien suorittamiseksi. Yöpyminen koko yön luodaksesi mestariteoksesi johtaa komponenttien vaurioitumiseen väärän kytkennän vuoksi. Ota aikaa ja tarkista liitännät. Järjestelmämme on suunniteltu moduuleiksi, jotta voimme koota järjestelmän helposti paikan päällä. Järjestelmiä oli myös helpompi testata kokoamisen yhteydessä. Esimerkiksi Island ECC -järjestelmän LEDit koottiin paneeleille, jotka olivat 1 metriä pitkiä ja 0,4 metriä korkeita. Jokainen paneeli oli identtinen, joten teimme kuvion siitä, mihin LEDit asennetaan, miten johdot reititetään ja mihin LED -maalari sijoitetaan. Tämä vaihe on teknisesti melko helppo, vain toistuva ja aikaa vievä. Jos käytät RGB -LED -nauhaa, voit kiinnittää LEDit pintaan irrottamalla liiman taustapinnan. Varmista, että asennat LEDit puhtaalle pinnalle. Lisää johtoja, liittimiä ja valjaita tarpeen mukaan. Pidämme liittimistä, jos meidän on poistettava laite tarkastusta tai vaihtoa varten. Voit juottaa kaikki liitännät ja välttää liittimien lisäämiseen tarvittavat kulut ja ajan. Kun LEDit ovat valmiit, kytke ne LED -ohjainpiiriin tai LED -maalainkokoonpanoon ja testaa. Jos haluat koota järjestelmän moduuleiksi, sinun on asennettava jokainen moduuli lopulliseen paikkaansa. Kun asennat ne, muista käynnistää ne yksi kerrallaan. Jälleen, tarkista yhteytesi ennen niiden kytkemistä päälle. Kuten muissa vaiheissa on mainittu, järjestelmämme käyttävät Prop Bladea. Prop Blade -laitteessa on kaksi I/O -ryhmää. Jokaisessa I/O -ryhmässä voi olla enintään kaksi LED -maalainta sarjassa, eli neljä LED -maalainta yhdelle ohjaimelle. Lisää voitaisiin ajaa, mutta sinun on kiinnitettävä huomiota johtimien pituuteen ja signaalien voimakkuuteen, ja olemme havainneet, että puskuripiirit olisi rakennettava luotettavuuden lisäämiseksi. Huomaa, että LED -maalarin on oltava lähellä Prop Blade -ohjainta. Asentamalla LED -maalarin 20ft ohjaimesta, joka käyttää 3,3 V: n tasavirtalogiikkaa, tulos on huono tai ei ollenkaan. Harkitse kiinnityspaikkoja huolellisesti. Kun olet asentanut LEDit, olet melkein siellä. Tässä vaiheessa olet epäilemättä tehnyt jonkin käynnistystestin ja tuntenut järjestelmän heräämisen jännityksen!

Vaihe 5: Viimeiset kosketukset

Kun järjestelmä on asennettu, istumme alas ja nautimme siitä. No, ehkä ei vielä. Tietenkin on ongelmia, joita tulee matkan varrella rakennettaessa ja asennettaessa järjestelmää, joten tässä vaiheessa sinun on ehkä tehtävä joitakin vianmäärityksiä. Toivottavasti suuret ongelmat löydettiin rakentamisen aikana tehdyistä lisätesteistä. Kun koko järjestelmä on valmis, kaikki on yleensä toimintakunnossa, ja tässä vaiheessa voit viimeistellä komponenttien asennuksen ja johdotuksen ja tehdä kaikki siistiksi. Voit myös säätää (tai aloittaa kirjoittamisen!) Ohjausohjelmistoasi. Ohjelmiston kirjoittaminen on hauskaa, varsinkin kun pääset korkeamman tason ohjelmistoon, joka kuvaa miltä LEDit näyttävät. Kutsun näitä rutiineja "maalaus" -rutiineiksi. Aiemmin mainitsin, että voit hallita järjestelmääsi eri keinoin. Jotkut haluavat vain käynnistää järjestelmän ja antaa sen kiertää itsestään. Tämän tyyppisissä järjestelmissä on oltava esiohjelmoituja rutiineja tai algoritmeja, jotka häivyttävät, pyyhkivät tai asettavat satunnaisia värejä näytölle. Prop Blade- ja LED -maalaimen demokoodi löytyvät Parallax -potkurin objektipörssistä tai Brilldean verkkosivustolta. Esimerkkikoodi näyttää yksinkertaisia algoritmeja värin haalistamiseen ja vaihtamiseen. He haluavat hallita jokaista pikseliä ja jokaista väriä tarkassa synkronoinnissa. LED Painter ja Prop Blade -yhdistelmä mahdollistaa DMX-512A-ohjauksen (kuten RS-485) tai sarjaohjauksen (Prop-pistokkeen kautta). Tämä tarkoittaa, että voit käyttää tietokoneesi ohjelmistoja, kuten Vixen Lights, suunnitellaksesi esityksen valon ja musiikin synkronoinnilla. LED -maalaimella jokaista ohjauskanavaa voidaan ohjata pois päältä päälle 255 vaiheessa. Tämän ansiosta voit sekoittaa värejä eri voimakkuuksilla.

• Anna sen tunnistaa kappaleen tahti ja muuta ulkoasua sen perusteella. Tämä edellyttäisi mikrofonin lisäämistä järjestelmään ja tulon käsittelyä.
• Anna sen havaita video ja muuta ulkonäköä sen perusteella, kuten Ambilight Philipsin taulutelevisioissa. Tämä voi edellyttää tietokoneen lisäämistä, joka suoratoistaa videota televisioon, tai verkkokameran lisäämistä television kuvan ottamiseksi.
• Laita se päälle ja pois päältä automaattisesti tiettyinä aikoina. Tämä voi perustua päivänvaloon, kellonaikaan tai havaita, että joku on huoneessa tai järjestelmän lähellä.
• Hallitse sitä Internetin kautta, jotta maailma voi sytyttää ja sammuttaa olohuoneesi LED -valot.
• Liitä LED -seinä mielialarenkaaseesi, jotta LED -seinä heijastaa mielialaasi!

Toivomme, että pidit tästä Instructable -ohjelmasta. Muista oppia lisää Brilldeasta ja tuotteistamme käymällä verkkosivustollamme: Brilldea.com.