RGB LED-Streifen-Schaltung mit Arduino

4 Schritt:Schritt 1: Kurze Erläuterung der Elektronik Schritt 2: Montage eines Transistors mit einem Kühlkörper Schritt 3: Montieren Sie den Stromkreis Schritt 4: Schreiben Sie (oder Hack) ein Programm und Hochladen auf Ihre Arduino

RGB LED-Streifen-Schaltung mit Arduino

RGB LED-Streifen-Schaltung mit Arduino

Diese Instructable deckt die Montage einer Schaltung, die PWM-ing ( Pulsweitenmodulation ) eines 9-12V RGB LED Streifen und Programmierung eines Arduino, um durch die verschiedenen Farben. Werde ich diskutieren, wie man einen Transistor mit einem Kühlkörper montieren und montieren Sie die Schaltung, aber nicht in Löten zu erhalten, wie einige RGB-LED-Streifen werden mit Leitungen (und es gibt keinen Mangel an großen Tutorials gibt).
Du wirst brauchen:
- Ein Mikrocontroller
- Brotschneidebrett oder PCB
- RGB LED-Streifen
- Batterie (9-12V)
- 3 NPN-Transistoren (Ich bin mit TIP 120s)
- Spannungsregler LM7805 (optional, aber empfohlen)
- (4) 4-40 Schrauben (Länge, bis zu Ihnen)
- (4) 4-40 Muttern
- (4), Nylon-Unterlegscheiben
- 22g Schaltdraht

Schritt 1: Kurze Erläuterung der Elektronik

  1. RGB LED-Streifen-Schaltung mit Arduino

    RGB LED-Streifen-Schaltung mit Arduino

    Wenn Sie neu in Arduino sind und sich fragen, warum mehr als ein paar LEDs oder andere Komponenten wie Motoren werden nicht aktiviert, wenn Funktionen im Code genannt, weil jeder Ausgang besitzt eine eine Strombegrenzung von 40 mA. In anderen Worten kann eine Komponente nicht mehr als 40 mA Strom ziehen aus jedem Kanal. Um auf die beziehen RGB LED-Streifen-Schaltung mit Arduino


    Ist der "Pumpendruck" 5V, und die Wassermenge ist die Anzahl der Elektronen (in Ampere gemessen, oder in unserem Fall, eine viel kleinere Menge - Milliampere, mA). Um eine Last, die mehr Strom als 40 mA bei 5 V benötigt zubringen, werden wir unseren Microcontroller zu verwenden, um ein Steuer Transistor , der eine Komponente mit Energie von einer externen Quelle (die Batterie) zur Verfügung stellt.

    Ohne zu technisch, es lohnt zu wissen, dass einzelne Streifen bestehen aus 3 LEDs in Reihe, die mit Schermaschinen zu jeder Kreuzung geschnitten werden können, hergestellt. Wenn Sie den Streifen an einem beliebigen Punkt schneiden möchten, nur sicher sein, Verbindungsstellen auf jeder Hälfte verlassen. Um zu verstehen, wie die RGB LED Streifen mit 9-12V betrieben werden, um die Differenz zwischen Schaltkreisen in Serie vs. parallel kennen (diese müssen Sie Seite hat eine einfache Erklärung mit großer Illustrationen und es ist ein beliebter Instructable die Verdrahtung LEDs bedeckt in Serie und parallel). Grundsätzlich, wenn aktive Komponenten in Reihe geschaltet sind, deren Versorgungsspannungen werden addiert. Da beispielsweise eine durchschnittliche RGB LED benötigt 3,3 V und 60 mA (bei voller Helligkeit, jeder Farbkanal zieht 20mA, so RGB alle auf zur gleichen Zeit ist 20 x 3 = 60 mA), wobei jeder Streifen von 3 RGB LEDs ungefähr 9,9V erfordern ( das Band Ich bin mit von Jameco zwischen 9-12V betrieben werden. Achten Sie darauf, Ihr Produkt Datenblatt Braten Ihre Komponenten zu verhindern suchen. Nicht alle RGB-LED-Streifen wird in der 9-12V Bereich angetrieben, wie Adafruit die digital adressierbare RGB LED-Leiste ). Eine weitere Sache, sind diese Streifen "gemeinsame Anode," Bedeutung der LEDs gemeinsam einen positiven Anschluss ( lesen Sie über Anode gegen Kathode ).

    Der vielleicht größte Mitnehmen ist die Leistungsbegrenzung des Arduino. Der nächste Abschnitt, der, wie man einen Transistor verwenden, zeigt, kann auf alle möglichen anderen Komponenten (z. Motoren, Solenoide-Servos), die mehr als 40 mA bei 5 V erforderlich angewendet werden.

    Hinweis: Da ich bereits digital adressierbare Streifen, es ist wichtig, um eine Begrenzung des Streifens Ich verwende erkennen - alle LEDs werden in der gleichen Art und Weise verhalten, wie Sie sehen werden. Digital adressierbare RGB LEDs sind ziemlich genial, daß jede LED kann einzeln zugegriffen werden (lesen Sie in diesem kitschig / geiles Video )

Schritt 2: Montage eines Transistors mit einem Kühlkörper

  1. RGB LED-Streifen-Schaltung mit Arduino

    RGB LED-Streifen-Schaltung mit Arduino

    RGB LED-Streifen-Schaltung mit Arduino

    RGB LED-Streifen-Schaltung mit Arduino

    Ein Kühlkörper 's Funktion ist zur Wärmeableitung so Komponenten nicht braten, schmelzen Verbindungen / werden un-gelötet, oder werden zu heiß zum Anfassen. Das ist wirklich wichtig, wenn Sie einen sind 7805 für die Spannungsregelung, die ich auch in dieser Schaltung zu tun. Die 7805 ausgeben wird eine stetige 5V an den Mikrocontroller und zerstreuen ziemlich viel Wärme. Ich mag, dies zu tun, weil ich nicht das Arduino SMD Spannungsregler zu vertrauen, vor allem auf ProMinis, die ich häufig verwenden (auch wenn der Arduino Uno Datenblatt sagt der Eingangsspannung kann bis zu 20V sein).

    Dieses Teil ist ziemlich geradlinig. Tragen Sie etwas Wärmeleitpaste an den Transistor (erste Bild in dieser Serie) und dann den Nylonring für Schraube auf dann durch den Transistor (zweite). Die Verbindung erhöht die Wärmeleitfähigkeit, die in der Verlustprozess unterstützt. Schließlich ziehen Sie die Mutter auf der Rückseite des Kühlkörpers.

    Zweimal wiederholen für jeden Transistor und einmal für die 7805.

Schritt 3: Montieren Sie den Stromkreis

  1. RGB LED-Streifen-Schaltung mit Arduino

    RGB LED-Streifen-Schaltung mit Arduino

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    RGB LED-Streifen-Schaltung mit Arduino

    RGB LED-Streifen-Schaltung mit Arduino

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    Nun, da die Transistoren und 7805 montiert sind, um Kühlkörpern, lassen Sie den Stromkreis zusammenzubauen. Ich denke, die erwähnenswert, dass Sie sparen sich Zeit und Frustration, wenn Sie gute Versuchsaufbau Techniken wie Farbcodierung Drahtverbindungen zu verwenden, und mit Schrumpfschlauch, um Kurzschlüsse zu vermeiden (siehe Bild der Batterie). Seine wesentlich einfacher Fehler zu finden, wenn Sie Ihre Kabelverbindungen kürzer und farbbeschichtet sind. Ich denke, der einzige Weg, um zu lernen ist dies auf die harte Tour, aber ich dachte, seine Rede wert.

    Die erste Plan ist für ein Arduino Vollentwicklungsboard (Uno, Pro Mini, etc), aber im wesentlichen das gleiche, wenn Sie eine ATTiny (für diese Komponente verwendet werden soll, brauchen Sie nur, um es Haken bis zu der RGB LED-Streifen-Schaltung mit Arduino


    ). Wenn Sie auf der Versuchsaufbau der Schaltung ist, lesen Sie schauen die Datenblätter und Pinbelegung für Ihren genauen Komponenten. Ich habe eine einfache Abbildung zeigt die Pinbelegung für die Komponenten Ich verwende (Tip 120, 7805) zur Verfügung gestellt. Falls Sie nicht mit Leseschaltpläne sind, ist hier ein ziemlich gutes Tutorial und ein Symbol Führung .

    Wichtiger Hinweis: Sie können Ihre Arduino braten, wenn er von der Batterie über V-in und das USB-Kabel gleichzeitig mit Strom versorgt wird. Ziehen Sie den Akku, bevor Sie Programme laden. Auch, wenn Sie zu Ihrem Arduino via USB während der Entwicklung betreiben und lassen noch Batterie eingesteckt ist (um das Band anzutreiben) möchten, entfernen Sie einfach die Verbindung zwischen dem Ausgang von 7805 bis V-in, aber sicher sein, dass Sie noch mit Masse verbunden sind, sonst wird es nicht funktionieren.

    Je tiefer ich in die Arduino, desto mehr finde ich mich Programmierung Chips direkt mit einem ISP (In-System Programmer, verwende ich ein Schild mit HexTool für die Bequemlichkeit, aber es gibt billigere Möglichkeiten, dies zu tun, wie mit der Arduino direkt ), und das Lernen AVR-Programmierung. Ich erwähne dies, weil es scheint ein wenig Verwirrung sein, da draußen in Bezug auf die ATtiny85, ob es zwei oder mehrere PWM-Ausgänge. Die Antwort scheint zu sein, ja, wenn Sie wissen, was Sie tun , aber ich habe nicht arbeiten Code, der mehr als zwei PWM-Kanäle für diese Chip ermöglicht gesehen.

Schritt 4: Schreiben Sie (oder Hack) ein Programm und Hochladen auf Ihre Arduino

  1. So, jetzt, dass Sie einen Funktionskreis haben, seine Zeit, etwas Code zu laden. Wenn dies Ihr erster Arduino Programm ist, kann es hilfreich sein, beispielsweise eine sein digital blinkt Programm, bevor sie zu verblassen , um die Struktur der Sprache zu verstehen.

    Mich eine ganze Weile seinen genommen zu erkennen, dass es keinen Grund gibt, das Rad neu zu erfinden, und mit der aktuellen Besessenheit aller Dinge Blinky habe ich auch festgestellt, dass es keinen Grund für mich, ein Programm, um die Auswahl von Farben für ein zeigen, den zu schreiben RGB-LED. Clay Shirky hat eine veröffentlichte ziemlich bequem Programm , das ein guter Ausgangspunkt für die Steuerung Ihrer RBG LED-Streifen, bevor Sie es interaktiv mit irgendeiner Art von Eingang.

    Spaß haben!

    Ps. Wenn es nicht funktioniert, lesen Sie Gemeinsamkeiten zwischen Transistoren, Batterie und Arduino haben!