Sistem LED RGB yang boleh dikawal untuk Rumah atau Pejabat Anda: 5 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:13

Adakah lampu di rumah atau tempat kerja anda membosankan? Adakah anda mahu menambahkan sedikit tenaga atau pencahayaan suasana ke bilik anda? Instructable ini menunjukkan kepada anda cara membuat array LED RGB yang dapat dikawal untuk digunakan di rumah atau pejabat anda. Paparan LED merah, hijau, biru anda akan memberikan keseronokan berjam-jam untuk anda dan keluarga serta menjadikan anda iri rakan teknologi anda! Instructable ini berdasarkan dua sistem yang dibina oleh kami, Brilldea, menggunakan produk yang kami reka. Satu sistem dibina untuk rumah kami dan yang lain untuk gereja kami. Lihat video sistem yang beraksi! Ini adalah sistem LED ruang tamu kami. Ini adalah sistem LED yang kami buat untuk Island ECC di Hong Kong. Anda boleh menemui produk kami di laman web kami: Brilldea.com

Langkah 1: Merancang Sistem

Semua sistem LED RGB yang baik bermula dengan sedikit perancangan dan pemikiran awal. Langkah ini sangat penting dalam menentukan keperluan kejuruteraan anda untuk sistem, seperti saiz bekalan kuasa dan bilangan saluran kawalan, serta berapa kos sistem. Dan jangan lupa maksud artistik - perancangan akan membantu anda menggambarkan rupa sistem dan bagaimana ia akan berinteraksi dengan ruang anda. Perkara pertama yang perlu diketahui ialah kawasan di mana anda ingin menambahkan pencahayaan LED. Anda perlu menggambarkan di mana sistem LED akan dipasang dan anda harus mempertimbangkan LED, pengawal, bekalan kuasa dan kabel yang berkaitan. Aspek yang paling penting dari langkah ini adalah untuk menentukan kawasan yang akan diterangi oleh LED. Adakah anda mempunyai teluk di mana anda mahu meletakkan pencahayaan? Bolehkah anda menyusun semula perabot untuk membuat jurang LED? Adakah anda merombak tempat di mana anda dapat merancang tempat khas untuk LED dan perkakasan yang berkaitan untuk dipasang di dinding atau lantai? Sistem ruang tamu kami dibina di antara kotak buku Ikea kami. Sistem Island ECC dirancang semasa bilik sedang dibina sehingga ruang khas diukir sedemikian rupa sehingga lampu sesuai dengan tepat di dalam dinding. Sebaik sahaja anda memilih kawasan, perkara seterusnya yang perlu dipertimbangkan ialah berapa banyak LED yang ingin anda gunakan untuk menutup kawasan tersebut. Terdapat beberapa pemboleh ubah yang perlu dipertimbangkan. Adakah LED akan memancarkan permukaan lut sinar? Adakah LED akan dilihat secara langsung? Sejauh mana ruang di mana LEDS dipasang? Sejauh mana tembus bahan anda yang diproyeksikan? Adakah anda ingin menerangkan bentuk dan corak dalam susunan LED? Seberapa terang anda mahu cahaya itu? Anda perlu mempertimbangkan ukuran setiap "piksel" dalam sistem. Untuk sistem kami, kami menggunakan Pita LED RGB kami. Ini adalah papan litar bercetak fleksibel 10cm dengan 3 LED RGB di atasnya. LED disambung secara siri sehingga setiap jalur beroperasi pada 12V DC. LED dikendalikan secara berkumpulan. Setiap sistem yang kami reka mempunyai kedalaman yang berbeza dan bahan tembus yang berbeza untuk diproyeksikan. Jarak dan ukuran anda akan berbeza-beza berdasarkan lokasi dan anggaran anda. Kami menggunakan plexiglass susu dan plastik putih beralun. Sistem LED ruang tamu kami menggunakan 32 keping Pita LED RGB 10cm, 16 di setiap lajur. Sistem Island ECC menggunakan 48 keping di setiap "tetingkap" dan terdapat tiga tingkap.3. Setelah anda menentukan kuantiti LED untuk dipasang, anda boleh mula merancang bilangan saluran kawalan untuk sistem, arus untuk bekalan kuasa anda dan pengedaran pendawaian. Video berikut menunjukkan penyediaan dan pengujian Island ECC sistem. Video tersebut merangkumi nota pada komponen dan menunjukkan rutin ujian yang digunakan semasa pemasangan dan pemasangan.

Langkah 2: Komponen Sistem LED

Sistem LED terdiri daripada beberapa komponen. Mari luangkan masa untuk mengkaji komponen tersebut.1. Sistem LED memerlukan otak untuk mengawal semua LED tersebut. Otak ini biasanya merupakan mikrokontroler seperti Parallax Propeller atau SX atau PIC atau Arduino. Pengawal ini boleh mengitar LED menggunakan algoritma yang diprogramkan atau mengubah LED berdasarkan sambungan luaran ke sistem atau siri DMX-512A (RS-232). Kami merancang pengawal Prop Blade untuk aplikasi khusus sistem LED kami. Prop Blade menerima 6V hingga 12V DC dan mempunyai sambungan untuk kedua-dua siri (melalui tajuk pengaturcaraan) dan DMX-512A. Di samping itu, ia mempunyai LED status untuk maklum balas dan suis dan butang DIP untuk input pengguna. Anda boleh mendapatkan Prop Blade sebagai kit dari Brilldea jika anda ingin menggunakan alat kawalan ini. Anda juga dipersilakan untuk membuat sendiri.2. Satu atau lebih modul pemacu LED diperlukan untuk mengawal semua LED, setelah semua mikrokontroler hanya mempunyai begitu banyak pin I / O. Untuk mengawal banyak LED ini, pengawal mikro memerlukan pertolongan jadi kami merancang Pelukis LED. Pelukis LED dapat mengawal 16 saluran LED RGB. Ini bermakna kita dapat menyambungkan 16 keping Pita LED RGB, satu ke setiap saluran, dan mengawal warna dan intensiti setiap pita. Pelukis LED didasarkan pada IC TLC5940 dari Texas Instruments. Terdapat kod yang tersedia dalam talian untuk kedua-dua Propeller dan Arduino untuk mengawal IC ini. Anda juga boleh mendapatkan kit Pelukis LED dari Brilldea.3. Dan tentu saja, setiap sistem LED memerlukan… baik… umm… LED! Betul, banyak LED merah, hijau, biru! Kami menyukai kemudahan RGB LED Ribbon yang kami jual. Bahagian belakang produk mempunyai pelekat di atasnya sehingga mudah dipasang ke permukaan. LED dan perintang sudah dipasang dan beroperasi pada 12V DC. Selanjutnya ia boleh dilenturkan untuk dipasang pada permukaan melengkung jika diperlukan. Sekiranya anda mahu, anda boleh menggunakan LED anda sendiri. Anda bahkan tidak perlu menggunakan LED RGB, anda boleh melampirkan 48 LED warna tunggal atau 24 warna satu dan 24 warna lain. Lihat lembaran data Pelukis LED untuk maklumat lebih lanjut.4. Semua peralatan dalam sistem akan menjadi sia-sia jika anda tidak menyediakan bekalan elektrik. Ya, semua komponen ini memerlukan kuasa DC. Sistem kami dirancang untuk berjalan pada 12V DC. Kuantiti LED dalam sistem anda akan menentukan jumlah arus yang perlu disediakan oleh bekalan anda. Kami menggunakan bekalan 12V DC, 5 amp untuk pemasangan kami dan mempunyai banyak ruang yang tersisa untuk pengembangan. Sekiranya anda ingin lebih tepat, anda perlu mengira tarikan LED yang anda gunakan dalam sistem anda dan juga arus yang diperlukan untuk pengawal dan pemacu anda. Berikut adalah beberapa item yang melengkapkan sistem:

• Kabel dan wayar untuk mengedarkan isyarat kuasa dan kawalan.
• Komputer dan perkakasan pengaturcaraan untuk pengawal anda. Sekiranya anda menggunakan Prop Blade yang berdasarkan pada Parallax Propeller, anda ingin membeli Prop Plug dari Parallax.
• Alat elektronik dan tangan untuk memasang sistem anda seperti besi pematerian, tang, pemacu skru, alat pemotong dan pelucut wayar.
• Sebarang perkakasan pemasangan yang diperlukan untuk memasang pengawal, pemandu, bekalan kuasa, dll.
• Sumber DMX-512A, jika anda ingin menggunakan DMX untuk mengawal sistem LED anda; ini adalah pilihan.

6. Setelah anda memikirkan bentuk, ruang, ukuran dan rupa sistem anda, serta mempertimbangkan bahan-bahan yang diperlukan, anda boleh mulai menetapkan harga. Kos sistem anda akan berbeza-beza berdasarkan ukurannya dan bahan apa yang mungkin anda miliki dari projek lalu. Sekiranya anda mempunyai mikrokontroler, anda mungkin dapat menggunakannya. Ingatlah untuk menilai sistem dan menetapkan kos yang realistik untuk item "tidak remeh" seperti penyambung, kabel pita, dan kabel AC kerana kos tersebut dapat bertambah. Video berikut menunjukkan gambaran keseluruhan sistem LED rumah kami. Sistem ini adalah yang pertama kami buat, jadi perkakasan yang digunakan dalam sistem ini adalah semakan pertama. Brilldea Prop Blade dan LED Painter terkini adalah reka bentuk terkini yang diperlukan untuk mencapai sistem yang serupa.

Langkah 3: Masa Pembinaan

Pada saat anda mencapai langkah ini, anda seharusnya telah menyelesaikan reka bentuk anda dan membeli semua bahagian anda. Saya suka menerima kotak bahagian untuk menjadikan idea hebat saya menjadi kenyataan, bagaimana dengan anda? Tidak ada yang mengalahkan tangan anda untuk membina reka bentuk yang anda buat pada langkah sebelumnya. Apabila saya memasang sistem, saya mengambil masa untuk memeriksa semula pembinaan saya. Saya memeriksa semula komponen sebelum mengisi PCB, saya memeriksa semula sambungan yang disolder atau ditamatkan seperti kabel data, dan saya menguji sistem secara bertahap semasa saya mengikuti. Dengan sistem LED RGB yang besar terdapat banyak perkara yang salah, jadi ujian semasa anda mengikuti adalah idea yang baik. Teknik ini akan membantu anda mengenal pasti masalah sebelum menjadi masalah yang lebih besar dan merosakkan komponen lain. Sebagai contoh, kami menguji pengawal Prop Blade sebelum kami memasangkannya pada PCB pemandu Painter LED. Apabila anda mula membina sistem anda, perkara pertama yang harus anda lakukan ialah memasang litar pemacu dan pemacu LED anda. Sekiranya anda menggunakan kit seperti salah satu daripada kami, bagus, maka pembelian alat ganti adalah mudah dan pemasangannya tidak perlu terlalu lama. Sekiranya anda membina pengawal dan pemacu LED anda sendiri, langkah ini mungkin memerlukan lebih banyak masa. Jangan bimbang kerana usaha itu sia-sia apabila pengawal sistem anda berfungsi. Semasa memasang kit, anda harus mencetak skema dan bil bahan untuk memastikan anda menggunakan komponen yang betul dan meletakkan komponen di tempat yang betul. Apabila anda selesai memasang alat kawalan anda, luangkan masa untuk menyalakannya dan mengujinya. Muat turun program mudah ke pengawal untuk mengesahkan bahawa pengawal berfungsi. Dalam kes kami, kami menggunakan Parallax Prop Plug untuk memuat turun perisian ke Prop Blade. Sebaik sahaja anda menyelesaikan papan pemacu, hidupkan untuk memastikan tidak ada yang meletup. Setelah anda lulus ujian itu, tambahkan LED RBG tunggal ke saluran dan pasangkan pemacu ke pengawal anda. Gunakan program mudah untuk mengesahkan bahawa pengawal dapat mengawal penyediaan LED pemacu / RGB. Sekali lagi, untuk Prop Blade dan LED Painter kami mempunyai contoh program di laman web kami: Brilldea.com. Sekarang setelah elektronik anda selesai, mari beralih ke LED!

Langkah 4: Pemasangan LED

Bahagian yang paling membosankan dari array LED RGB adalah pembinaan dan sambungan LED. Langkah ini biasanya melibatkan pemotongan wayar, pelucutan, kelim, dan pematerian. Belum lagi pemeriksaan dua kali bagi setiap sambungan untuk memastikan ia dilakukan dengan betul. Sekiranya anda menemui kaedah untuk memperbaiki proses ini, beritahu kami di komen. Sekali lagi, langkah ini memerlukan masa. Rancangkan debut sistem anda dengan sewajarnya sehingga anda tidak perlu terburu-buru pada saat-saat terakhir untuk menyelesaikan semua kerja yang perlu dilakukan. Berjaga sepanjang malam untuk membuat karya utama anda akan merosakkan komponen anda kerana tidak berfungsi dengan betul. Luangkan masa anda dan periksa semula sambungan. Sistem kami dirancang dalam modul supaya kami dapat memasangkan sistem dengan mudah di lokasi. Sistem juga lebih mudah diuji ketika kami memasangnya. Sebagai contoh, LED untuk sistem Island ECC dipasang pada panel yang panjangnya 1 meter dengan tinggi 0,4 meter. Setiap panel serupa, kami membuat corak di mana memasang LED, cara mengarahkan wayar dan di mana meletakkan Pelukis LED. Langkah ini cukup mudah secara teknikal, hanya berulang-ulang dan memakan masa. Sekiranya anda menggunakan RGB LED Ribbon maka anda boleh memasang LED ke permukaan dengan menanggalkan penutup di atas pelekat. Pastikan memasang LED ke permukaan yang bersih. Tambahkan wayar, penyambung dan harness seperti yang diperlukan. Kami ingin mempunyai penyambung sekiranya kami perlu mengeluarkan peralatan untuk pemeriksaan atau penggantian. Anda boleh memilih untuk menyelesaikan semua sambungan dan mengabaikan perbelanjaan dan masa yang diperlukan untuk menambahkan penyambung. Setelah LED siap, pasangkannya ke litar Pemacu LED atau pemasangan dan uji LED Painter anda. Anda mungkin mahu memasangkan setiap saluran LED satu demi satu dan bukannya semuanya sekaligus. Sekiranya anda memasang sistem dalam modul, maka anda perlu memasang setiap modul di lokasi terakhir. Semasa anda memasangnya, pastikan anda menghidupkannya satu per satu. Sekali lagi, periksa sambungan anda sebelum anda menghidupkannya. Seperti yang disebutkan dalam langkah lain, sistem kami menggunakan Prop Blade. Prop Blade mempunyai dua kumpulan I / O. Setiap kumpulan I / O dapat menjalankan hingga dua Pelukis LED dalam satu siri, jadi empat Pelukis LED untuk satu pengawal. Lebih banyak boleh dijalankan, tetapi anda perlu memberi perhatian kepada perincian panjang wayar dan kekuatan isyarat, dan kami mendapati bahawa litar penyangga harus dibina untuk meningkatkan kebolehpercayaan. Ketahuilah bahawa Pelukis LED perlu dekat dengan pengawal Prop Blade. Memasang Pelukis LED 20 kaki dari alat kawalan anda yang menggunakan isyarat logik 3.3V DC akan menghasilkan hasil yang buruk atau tidak ada hasil sama sekali. Pertimbangkan lokasi pemasangan anda dengan berhati-hati. Sebaik sahaja anda memasang LED, anda hampir sampai di sana. Pada ketika ini, anda pasti telah melakukan ujian power-on dan merasakan kegembiraan sistem menjadi hidup!

Langkah 5: Sentuhan Akhir

Setelah sistem dipasang, kami duduk dan menikmatinya. Mungkin belum. Sudah tentu, ada masalah yang timbul semasa membina dan memasang sistem sehingga pada saat ini anda mungkin perlu melakukan beberapa penyelesaian masalah. Semoga masalah utama dapat dijumpai dalam ujian tambahan yang dilakukan semasa pembinaan. Pada masa keseluruhan sistem sudah siap, biasanya semuanya dalam keadaan berfungsi. Pada langkah ini anda dapat menyelesaikan pemasangan dan pendawaian komponen dan menjadikan semuanya kemas. Anda juga boleh mengubah (atau mula menulis!) Perisian kawalan anda. Menulis perisian sangat menggembirakan, terutamanya apabila anda sampai ke perisian peringkat lebih tinggi yang menerangkan rupa LED. Saya memanggil rutin tersebut sebagai rutin "melukis". Sebelum ini saya nyatakan bahawa anda dapat mengawal sistem anda dengan cara yang berbeza. Sebilangan orang hanya mahu menghidupkan sistem dan membiarkannya berpusing dengan sendirinya. Dalam sistem jenis ini harus ada rutin atau algoritma yang telah diprogram untuk memudar, menghapus atau meletakkan warna rawak di layar. Kod demo untuk Prop Blade dan LED Painter terdapat di Parallax Propeller Object Exchange atau laman web Brilldea. Contoh kod menunjukkan algoritma mudah untuk memudar dan menukar warna. Orang lain adalah kawalan kebiasaan! Mereka mahu mengawal setiap piksel dan setiap warna dalam penyegerakan yang tepat. Kombo LED Painter dan Prop Blade membolehkan kawalan DMX-512A (seperti RS-485) atau kawalan bersiri (melalui palam Prop). Ini bermakna anda boleh menggunakan perisian di PC anda seperti Vixen Lights untuk merancang rancangan dengan penyegerakan cahaya dan muzik. Dengan Pelukis LED, setiap saluran kawalan dapat dikendalikan dari mati ke dalam dalam 255 langkah. Ini memungkinkan pencampuran warna pada pelbagai intensiti. Perkara lain yang boleh anda lakukan dengan sistem LED anda:

• Buatnya mengesan rentak lagu dan ubah penampilan berdasarkan lagu itu. Ini memerlukan penambahan mikrofon ke sistem anda dan memproses input.
• Jadikannya mengesan video dan ubah penampilan berdasarkan gambar itu, seperti Ambilight di TV skrin rata Philips. Ini mungkin melibatkan penambahan komputer yang mengalirkan video ke TV anda atau menambahkan kamera web untuk menangkap gambar TV anda.
• Hidupkan dan matikan secara automatik pada masa-masa tertentu. Ini mungkin berdasarkan cahaya siang, waktu siang, atau mengesan ada yang berada di dalam bilik atau dekat dengan sistem.
• Jadikannya terkawal melalui Internet supaya dunia dapat menghidupkan dan mematikan LED di ruang tamu anda.
• Sambungkan dinding LED ke cincin mood anda sehingga dinding LED dapat mencerminkan mood anda!

Kami harap anda menikmati Instructable ini. Pastikan anda mengetahui lebih lanjut mengenai Brilldea dan produk kami dengan melayari laman web kami: Brilldea.com.