No-lodde Fireflies / Lightning Bugs: 4 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:27

Jeg ville tilføje LED -ildfluer (lynfejl, hvor jeg voksede op) til min gård til Halloween, og besluttede at lave nogle med LED -tråde og en Arduino. Der er mange projekter som dette, men de fleste kræver lodning og kredsløb. De er gode, men jeg besluttede at se, om det hele kan gøres uden lodning for at gøre dem super enkle at oprette.

Jeg skrev også koden til nemt at styre et vilkårligt antal ildfluer, der kan blinke realistisk.

Den grundlæggende tilgang er at bruge WS2811 LED -tråde, da de allerede er vandtætte. De er populære til feriebelysning, og kombinationen af WS2811 -chippen og 5050 LED i disse er i det væsentlige en mere chunkier version af WS2812b eller "Neopixels" i Adafruit -sprogbrug. Deres anden fordel er, at der kun er brug for en datalinje til et vilkårligt antal LED'er.

Det er meget enkelt at drive disse - en mini -USB -ledning til enhver USB -strømblok eller batteri. De bruger ikke meget strøm og kan holde længe på et USB -batteri.

Trin 1: Dele

Delelisten er bevidst enkel:

- En Arduino. Jeg brugte en Arduino Nano, da de er billigere og mindre. De har næsten de samme specifikationer som en Arduino Uno. Dem i linket ovenfor har stifterne loddet på og leveres med mikro -USB -ledninger. Du skal bruge et mini -USB -kabel, og nogle kommer med Nanos linket ovenfor.

- Arduino Nano Terminal Shield. Dette er tricket til ikke -lodning - du kan bruge en skruetrækker til at fastgøre ledningerne. Hvis du i stedet vil lodde tre ledninger, kan du springe dette over og bestille Arduino Nano -plader med stifterne ikke fastgjort, så du kan lodde direkte til Nano -kortet.

- LED'er. Jeg brugte WS2811 tråde, som er programmeret ligesom WS2812b LED strips. De er vandtætte, og jeg fik nogle med sorte ledninger for at gøre dem mindre synlige i planterne. De kommer også med grønne ledninger. De leveres med 50 lysdioder pr. Streng, og de har stik, så du kan daisy kæde dem. Jeg bruger 100-200 lysdioder, så 2 til 4 af disse tråde. Jeg driver dem fra Arduino 5v -regulatoren for enkelhed.

- Batteri. Jeg drev mit med et hvilket som helst USB -batteri, men du kan også tilslutte det til en hvilken som helst USB -kilde. - Grundlæggende batteri - Større batteri - Stort batteri - sandsynligvis overkill Disse sidste to er gode til robotter og LED -belysning, da de har både 5v og 12v udgange.

- JST -stik - disse leveres med LED -tråde, men bare i tilfælde af at det er dem, der er nødvendige.

Trin 2: Montering

Montering er meget enkel.

Sæt Arduino Nano i terminalskærmen. Sørg for, at benene er korrekte baseret på etiketterne - de kan sættes baglæns.

Brug det ekstra JST -stik, der følger med lysdioderne. Tilslut 5v og Gnd til disse stifter på Arduino. Tilslut datalinjen til pin 6 (kan ændres i koden, hvis du vil).

LED -strengene leveres med strømledninger, der er strippet og fortinnet. De kan kortslutte dit batteri, så skær dem af eller tape dem op (eller brug krympeslange, hvis du har det). Jeg skar de fortinnede spidser af og skar den ene kortere end den anden for at forhindre dem i at røre ved.

Nu kan du tilslutte tråden til Arduino.

Det er det!

Antal lysdioder og strøm

Hver af de 5050 lysdioder i strengen kan bruge 60mA, når den er fuldt tændt. Da der er tre lysdioder (rød/grøn/blå) og hver kan have en værdi på 0-256 (i koden), ville fuldt tændt være 256 + 256 + 256 = 768 for rød, grøn og blå intensitet. I min kode bruger jeg 50 for rød, 50 for grøn og 0 for blå, så hver tændt LED ville forbruge cirka 60mA * 100 /768 = 7,8125mA pr. LED, når de er tændt.

Nøglen er, hvor mange lysdioder der ville være tændt på samme tid. Min kode tænder dem i øjeblikket til nogle meget lave tilfældige odds - 5/10, 000. I praksis har jeg kun set et par stykker ad gangen, men teoretisk set kan de alle fortsætte på en gang. Jeg kunne tilføje kode for at sætte nummeret på ad gangen, men oddset er meget fjernt. Tallet på er delvist afhængigt af antallet af lysdioder, og oddsene beregnes for hver lysdiode, så når der tilføjes lysdioder, ville flere lysdioder lyse.

Arduino 5v -regulatoren kan levere omkring 500mA, og nogle bruges til selve Arduinoen, så måske er der omkring 450mA til rådighed. Med 7,8 mA pr. LED giver det cirka 57 lysdioder tændt på samme tid, og selv når en lysdiode er tændt, falmer den for det meste op eller ned, og bruger endnu mindre strøm. Så praktisk talt er Arduino USB -strømadapteren fin til mange lysdioder.

Antal lysdioder og Arduino -hukommelse

Ved kompilering af programmet med 100 lysdioder, Arduino IDE rapporterede, at 21% af DRAM'en blev brugt (mest til LED -status array), til 300 LED'er var det 60%. Så et par tråde er fint. Hvis du har brug for mange flere lysdioder, kan du bare holde en liste over de lysdioder, der faktisk er tændt - ville være meget mere effektiv, men med så mange tråde vil du også støde på strømproblemer - spændingsfald og ville have brug for teknikker som strømindsprøjtning. Jeg har brugt det i andre instruktioner, men ligger uden for omfanget af dette hurtige projekt. Ved 100-200 lysdioder er der masser af DRAM og strøm.

Trin 3: Programmer Arduino

Den vedhæftede skitse blinker lysdioderne som ildfluer. Koden kommenteres lidt, men det vigtigste er at indstille antallet af lysdioder til, hvor mange du bruger.

Trin 4: Placering, strøm, vejrbestandighed

Dette projekt drives af USB -porten på Arduino, så enhver USB -strømkilde kan bruges. For en mere permanent skærm kan du bruge en USB -vægadapter.

Hvis projektet skal være udenfor i længere tid, skal det være vandtæt. En vandtæt elektronikboks eller endda en madbeholder er fint.