Icke-lödande eldflugor / Lightning Bugs: 4 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:44

Jag ville lägga till LED -eldflugor (blixtar där jag växte upp) till min trädgård för Halloween och bestämde mig för att göra några med LED -trådar och en Arduino. Det finns många sådana här projekt, men de flesta kräver lödning och kretsar. De är fantastiska, men jag bestämde mig för att se om allt går att göra utan lödning för att göra dem superenkla att skapa.

Jag skrev också koden för att enkelt hantera valfritt antal eldflugor som kan blinka realistiskt.

Det grundläggande tillvägagångssättet är att använda WS2811 LED -strängar eftersom de redan är vattentäta. De är populära för semesterbelysning, och kombinationen av WS2811 -chipet och 5050 LED i dessa är i huvudsak en tjockare version av WS2812b eller "Neopixels" på Adafruit -språk. Deras andra fördel är att endast en datalinje behövs för valfritt antal lysdioder.

Att driva dessa är väldigt enkelt - en mini -USB -kabel till alla USB -strömblock eller batterier. De använder inte mycket ström och kan hålla länge på ett USB -batteri.

Steg 1: Delar

Dellistan är avsiktligt enkel:

- En Arduino. Jag använde en Arduino Nano eftersom de är billigare och mindre. De har nästan samma specifikationer som en Arduino Uno. De i länken ovan har stiften lödda och levereras med mikro -USB -kablar. Du behöver en mini -USB -kabel, och några kommer med Nanos länkade ovan.

- Arduino Nano Terminal Shield. Detta är tricket för lödning utan att du kan fästa trådarna med en skruvmejsel. Om du istället vill löda tre trådar kan du hoppa över detta och beställa Arduino Nano -brädor med stiften inte fästa så att du kan löda direkt på Nano -kortet.

- lysdioder. Jag använde WS2811 -trådar, som är programmerade precis som WS2812b LED -remsor. De är vattentäta, och jag har några med svarta trådar för att göra dem mindre synliga i växterna. De kommer också med gröna trådar. De levereras med 50 lysdioder per tråd, och de har kontakter så att du kan kedja dem. Jag använder 100-200 lysdioder, så 2 till 4 av dessa trådar. Jag driver dem från Arduino 5v -regulatorn för enkelhet.

- Batteri. Jag drev mitt med vilket USB -batteri som helst, men du kan också ansluta det till valfri USB -källa. - Grundbatteri - Större batteri - Stort batteri - förmodligen överkill De två sista är bra för robotar och LED -belysning eftersom de har både 5v och 12v utgångar.

- JST -kontakt - dessa levereras med LED -strängar, men för säkerhets skull är det de som behövs.

Steg 2: Montering

Monteringen är mycket enkel.

Anslut Arduino Nano till terminalskyddet. Se till att stiften är korrekta baserat på etiketterna - de kan anslutas bakåt.

Använd den extra JST -kontakten som följer med lysdioderna. Anslut 5v och Gnd till de stiften på Arduino. Anslut dataraden till stift 6 (kan ändras i koden om du vill).

LED -strängarna levereras med strömkablar som är avskalade och tennade. De kan korta ut ditt batteri, så klipp av dem eller tejpa upp dem (eller använd krympslang om du har det). Jag klippte av de förtinnade spetsarna och skar en kortare än den andra för att förhindra att de rör vid.

Nu kan du ansluta strängen till Arduino.

Det är allt!

Antal lysdioder och effekt

Var och en av de 5050 lysdioderna i strängen kan använda 60mA när den är helt på. Eftersom det finns tre lysdioder (rött/grönt/blått) och var och en kan ha ett värde på 0-256 (i koden), skulle fullt på vara 256 + 256 + 256 = 768 för rött, grönt och blått intensitet. I min kod använder jag 50 för rött, 50 för grönt och 0 för blått, så varje tänd LED skulle förbruka cirka 60mA * 100 /768 = 7,8125mA per lysdiod när de är på.

Nyckeln är hur många lysdioder som skulle vara tända samtidigt. Min kod aktiverar dem för närvarande med mycket låga slumpmässiga odds - 5/10, 000. I praktiken har jag bara sett några på i taget, men teoretiskt sett kan de fortsätta på en gång. Jag kan lägga till kod för att begränsa numret samtidigt, men oddsen är väldigt avlägsna. Antalet på är delvis beroende av antalet lysdioder, och oddsen beräknas för varje lysdiod, så när lysdioder läggs till tänds fler lysdioder.

Arduino 5v -regulatorn kan källa till cirka 500mA, och en del används för själva Arduino, så kanske är cirka 450mA tillgängligt. Med 7,8 mA per lysdiod, som tillåter cirka 57 lysdioder samtidigt, och även när en lysdiod är tänd, blir den för det mesta upp eller ner, med ännu mindre ström. Så praktiskt taget är Arduino USB -strömadapter bra för många lysdioder.

Antal lysdioder och Arduino -minne

Vid sammanställningen, programmet med 100 lysdioder, rapporterade Arduino IDE att 21% av DRAM användes (mestadels för LED -statusmatrisen), för 300 lysdioder var det 60%. Så några strängar är bra. Om du behöver mycket mer lysdioder kan du bara hålla en lista över lysdioderna som faktiskt är på - skulle vara mycket mer effektiva, men med så många trådar kommer du också att stöta på strömproblem - spänningsfall och skulle behöva tekniker som kraftinjektion. Jag har använt det i andra instruktioner, men ligger utanför ramen för detta snabba projekt. På 100-200 lysdioder finns det gott om DRAM och kraft.

Steg 3: Programmera Arduino

Den bifogade skissen blinkar lysdioderna som eldflugor. Koden kommenteras lite, men det viktigaste är att ställa in antalet lysdioder till hur många du använder.

Steg 4: Plats, effekt, väderbeständighet

Detta projekt drivs av USB -porten på Arduino, så vilken USB -strömkälla som helst kan användas. För en mer permanent display kan du använda en USB -väggadapter.

Om projektet kommer att vara ute under en längre tid bör det vara vattentät. En vattentät elektroniklåda eller till och med en matbehållare är bra.