Ikke-loddede ildfluer / lynbugs: 4 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:23

Jeg ønsket å legge LED -ildfluer (lynfeil der jeg vokste opp) til hagen min til Halloween, og bestemte meg for å lage noen med LED -tråder og en Arduino. Det er mange slike prosjekter, men de fleste krever lodding og kretsløp. De er flotte, men jeg bestemte meg for å se om alt kan gjøres uten lodding for å gjøre dem super enkle å lage.

Jeg skrev også koden for enkelt å håndtere et antall ildfluer som kan blinke realistisk.

Den grunnleggende tilnærmingen er å bruke WS2811 LED -tråder siden de allerede er vanntette. De er populære for feriebelysning, og kombinasjonen av WS2811 -brikken og 5050 LED i disse er i hovedsak en tykkere versjon av WS2812b eller "Neopixels" på Adafruit -språk. Deres andre fordel er at bare en datalinje er nødvendig for et hvilket som helst antall lysdioder.

Det er veldig enkelt å drive disse - en mini -USB -kabel til hvilken som helst USB -strømblokk eller batteri. De bruker ikke mye strøm og kan vare lenge på et USB -batteri.

Trinn 1: Deler

Delelisten er bevisst enkel:

- En Arduino. Jeg brukte en Arduino Nano siden de er billigere og mindre. De har nesten de samme spesifikasjonene som en Arduino Uno. De i lenken ovenfor har pinnene loddet på og leveres med mikro -USB -ledninger. Du trenger en mini USB -kabel, og noen kommer med Nanos koblet ovenfor.

- Arduino Nano Terminal Shield. Dette er trikset for ikke -lodding - du kan bruke en skrutrekker til å feste ledningene. Hvis du vil lodde tre ledninger i stedet, kan du hoppe over dette og bestille Arduino Nano -brett med pinnene ikke festet, slik at du kan lodde direkte til Nano -brettet.

- LED. Jeg brukte WS2811 -tråder, som er programmert akkurat som WS2812b LED -strips. De er vanntette, og jeg har noen med svarte ledninger for å gjøre dem mindre synlige i plantene. De kommer også med grønne ledninger. De kommer med 50 lysdioder per streng, og de har kontakter slik at du kan kjede dem daisy. Jeg bruker 100-200 lysdioder, så 2 til 4 av disse trådene. Jeg driver dem fra Arduino 5v -regulatoren for enkelhet.

- Batteri. Jeg drev min med et hvilket som helst USB -batteri, men du kan også koble den til en hvilken som helst USB -kilde. - Grunnleggende batteri - Større batteri - Stort batteri - sannsynligvis overkill De to siste er gode for roboter og LED -belysning siden de har både 5v og 12v utganger.

- JST -kontakt - disse kommer med LED -trådene, men i tilfelle er det disse som trengs.

Trinn 2: Montering

Monteringen er veldig enkel.

Koble Arduino Nano til terminalskjermen. Sørg for at pinnene er riktige basert på etikettene - den kan plugges inn bakover.

Bruk den ekstra JST -kontakten som følger med lysdiodene. Koble 5v og Gnd til disse pinnene på Arduino. Koble datalinjen til pin 6 (kan endres i koden hvis du vil).

LED -trådene kommer med strømledninger som er strippet og fortinnet. De kan kortslutte batteriet, så kutt dem av eller tape dem (eller bruk varmekrympeslange hvis du har det). Jeg kuttet av de tinnede tipsene og skar den ene kortere enn den andre for å hindre at de berørte.

Nå kan du koble tråden til Arduino.

Det er det!

Antall lysdioder og strøm

Hver av de 5050 lysdiodene i strengen kan bruke 60mA når den er fullt på. Siden det er tre lysdioder (rød/grønn/blå) og hver kan ha en verdi på 0-256 (i koden), ville fullt på være 256 + 256 + 256 = 768 for rød, grønn og blå intensitet. I koden min bruker jeg 50 for rødt, 50 for grønt og 0 for blått, så hver på LED vil bruke omtrent 60mA * 100 /768 = 7,8125mA per LED når de er på.

Nøkkelen er hvor mange lysdioder som skal være på samtidig. Koden min tenner dem for øyeblikket til noen svært lave tilfeldige odds - 5/10 000. I praksis har jeg bare sett noen få om gangen, men teoretisk sett kan de fortsette på en gang. Jeg kan legge til kode for å sette nummeret på en gang, men oddsen er veldig fjern. Tallet på er delvis avhengig av antall lysdioder, og oddsen beregnes for hver lysdiode, så etter hvert som lysdioder legges til, vil flere lysdioder lyse.

Arduino 5v -regulatoren kan skaffe omtrent 500mA, og noen brukes til selve Arduinoen, så kanskje ca 450mA er tilgjengelig. Med 7,8 mA per LED, som tillater omtrent 57 lysdioder på samtidig, og selv når en lysdiode er på, falmer den for det meste opp eller ned, og bruker enda mindre strøm. Så praktisk talt er Arduino USB -strømadapter fin for mange lysdioder.

Antall lysdioder og Arduino -minne

Når du kompilerte programmet med 100 lysdioder, rapporterte Arduino IDE at 21% av DRAM ble brukt (mest for LED -statusmatrisen), for 300 lysdioder var det 60%. Så noen få tråder er greit. Hvis du trenger mye mer lysdioder, kan du bare holde en liste over lysdiodene som faktisk er på - ville være mye mer effektive, men med så mange tråder vil du også støte på strømproblemer - spenningsfall og trenger teknikker som kraftinnsprøytning. Jeg har brukt det i andre instrukser, men ligger utenfor omfanget av dette raske prosjektet. På 100-200 lysdioder er det rikelig med DRAM og strøm.

Trinn 3: Programmer Arduino

Den vedlagte skissen blinker lysdiodene som ildfluer. Koden kommenteres litt, men det viktigste er å sette antall lysdioder til hvor mange du bruker.

Trinn 4: Plassering, kraft, værbestandighet

Dette prosjektet drives av USB -porten på Arduino, så enhver USB -strømkilde kan brukes. For en mer permanent skjerm kan du bruke en USB -veggadapter.

Hvis prosjektet skal være ute i lengre tid, bør det være vanntett. En vanntett elektronikkboks eller til og med en matbeholder er greit.