El aumento de la iluminación LED ha sido estratosférico, y es fácil ver por qué. Son baratos de producir, consumen mucha menos energía que otras opciones de iluminación, y en la mayoría de los casos no se calientan, lo que los hace seguros para una variedad de usos.
Uno de los productos LED más comunes es la tira de LED. En este artículo, cubriremos cómo configurar los dos tipos más comunes con un Arduino. Estos proyectos son muy simples, e incluso si es un principiante con Arduino. Cómo comenzar con Arduino: una guía para principiantes Cómo comenzar con Arduino: una guía para principiantes Arduino es una plataforma de prototipos de electrónica de código abierto basada en hardware flexible y fácil de usar, y software. Está dirigido a artistas, diseñadores, aficionados y cualquier persona interesada en crear objetos o entornos interactivos. Lea más o Electrónica DIY Electrónica para principiantes: 10 habilidades que necesita saber Electrónica para principiantes: 10 habilidades que necesita saber Muchos de nosotros nunca hemos tocado un soldador, pero hacer cosas puede ser increíblemente gratificante. Aquí encontrarás diez de las habilidades básicas de electrónica de bricolaje para ayudarte a comenzar. Leer más, podrás hacer esto.
También usaremos el IDE de Arduino para controlarlos. Este proyecto usa un Arduino Uno, aunque puedes usar casi cualquier placa compatible (como NodeMCU Meet the Arduino Killer: ESP8266 Meet the Arduino Killer: ESP8266 ¿Qué pasa si te digo que hay una placa de desarrollo compatible con Arduino con Wi incorporado -Fi por menos de $ 10? Bueno, hay. Leer más).
Elige tu franja
Cuando compre tiras LED, hay algunas cosas que debe considerar. Primero es la funcionalidad. Si planea utilizar las tiras principalmente para iluminación ambiental, entonces una simple tira de LED RGB de 12v ( SMD5050 ) sería la opción correcta.
Muchas de estas tiras vienen con un control remoto infrarrojo para controlarlas, aunque en este proyecto usaremos un Arduino. Dedique un poco de tiempo a comprar, al momento de escribir esto era posible obtener estas tiras por tan solo $ 1 por metro.
Si quieres algo un poco más avanzado, considera el WS2811 / 12 / 12B . Estas tiras (a veces denominadas Neopixels ) tienen conjuntos de chips integrados que les permiten dirigirse individualmente. Esto significa que son capaces de algo más que la iluminación ambiental.
Puede usarlos para construir un proyecto de fin de semana LED Pixel barato: Construya un proyecto de fin de semana de pantalla gigante LED Pixel: Construya una pantalla gigante LED Pixel Me encantan los píxeles LED: brillante, fácil de controlar, económico y tan versátil. Hoy, los convertiremos en una gran pantalla de píxeles que se puede colgar en la pared. Leer más mostrar desde cero. Incluso puede usarlos para hacer su propia lámpara de nube de tormenta interior personal.
Estas tiras solo requieren 5v para alimentarlas. Si bien es posible alimentar pequeñas cantidades directamente desde una placa Arduino, generalmente es una buena idea usar una fuente de alimentación separada de 5V para evitar el olor a Arduino frito. Si está buscando LED programables individualmente, estos son para usted. En el momento de escribir, están disponibles por alrededor de $ 4 por metro.
Otra cosa a considerar es dónde es probable que se usen estas tiras. Ambos tipos de tiras vienen en diferentes longitudes, densidades de LED (la cantidad de LED por metro) y diferentes grados de impermeabilidad.
Al mirar las tiras de LED, preste atención a los números en la lista. Por lo general, el primer número será el número de LED por metro, y las letras IP seguidas de los números serán su impermeabilización. Por ejemplo, si el listado dice 30 IP67, esto significa que habrá 30 LED por metro. El 6 indica que está completamente sellado contra el polvo, y el 7 significa que está protegido contra la inmersión temporal en el agua. (Obtenga más información sobre la resistencia a la intemperie y clasificaciones de IP ¿Qué hace que un dispositivo sea resistente al agua o resistente al agua? ¿Qué hace que un dispositivo sea resistente al agua o agua?) Muchos dispositivos se comercializan como impermeables, pero eso puede ser muy engañoso. ¿Cuál es la diferencia? Aquí está todo lo que necesita saber al respecto. Lea más). Una vez que tenga su tira de LED elegida, es hora de vincularla con un Arduino. Comencemos con el SMD5050.
Conectándose
Para conectar una tira LED de 12v a un Arduino, necesitará algunos componentes:
- Tira LED 12v RGB ( SMD5050 )
- 1 x Arduino Uno (cualquier placa compatible hará)
- Resistencias de 3 x 10k Ohmios
- 3 x MOSFET de nivel N de nivel lógico
- 1 x Tablero
- Cables de conexión
- Fuente de alimentación 12v
Antes de configurar el circuito, hablemos de los MOSFET .
Cada vez que controlas algo que tiene un voltaje más alto que tu microcontrolador, necesitas algo intermedio para evitar que tu tablero se fríe. Una de las formas más simples de hacer esto es usar un MOSFET. Al enviar señales de modulación por ancho de pulso ( PWM ) a la pata de la compuerta, es posible controlar la cantidad de energía que pasa entre las patas de drenaje y fuente . Al pasar cada uno de los colores de la tira de LED a través del MOSFET, puede controlar el brillo de cada color individual en la tira de LED.
Al usar microcontroladores, es importante usar componentes de nivel lógico para garantizar que las cosas funcionen de la manera que usted desea. Asegúrese de que sus MOSFET sean de nivel lógico y no estándar .
Configure su circuito de esta manera:
- Conecte las patillas Arduino 9, 6 y 5 a las patas de la compuerta de los tres MOSFET, y conecte una resistencia de 10k en línea con cada una al riel de tierra.
- Conecte las patas de la Fuente al riel de tierra.
- Conecte las patas de drenaje a los conectores verde, rojo y azul en la tira de LED.
- Conecte el riel de alimentación al conector + 12v de la tira de LED (tenga en cuenta que en esta imagen el cable de alimentación es negro para que coincida con los colores de los conectores en mi tira de LED).
- Conecte la tierra Arduino al riel de tierra.
- Conecte su fuente de alimentación de 12v a los rieles de potencia.
La mayoría de las tiras de LED tienen conectores Dupont, que son fáciles de conectar. Si el tuyo no lo hace, es posible que necesites soldar los cables a la tira de LED. No se preocupe si es bastante nuevo en la soldadura, es un trabajo fácil, y tenemos una guía para comenzar a soldar Aprenda a soldar, con estos sencillos consejos y proyectos Aprenda a soldar, con estos simples consejos y proyectos. ¿Estás un poco intimidado por la idea de un hierro caliente y metal fundido? Si quieres empezar a trabajar con productos electrónicos, vas a necesitar aprender a soldar. Permítanos ayudar. Lea más si lo necesita.
Vamos a alimentar nuestro tablero Arduino por USB para este proyecto. Puede elegir alimentar su placa con el pin VIN, pero asegúrese de conocer las limitaciones de potencia de su placa antes de hacerlo.
Cuando tu circuito esté completo, debería verse más o menos así:
Ahora que ha conectado todo, es hora de hacer un simple boceto de Arduino para controlarlo.
Fade it Up
Conecte su placa Arduino a su computadora a través de USB y abra Arduino IDE. Asegúrese de tener el número correcto de placa y puerto seleccionado para su placa en los menús Herramientas> Tablero y Herramientas> Puerto . Abra un nuevo boceto y guárdelo con un nombre apropiado.
Este boceto atenuará las luces de un color a la vez, las mantendrá encendidas durante unos segundos y luego las atenuará hasta que se apaguen nuevamente. Puede seguir hasta aquí y hacer el boceto usted mismo, o simplemente descargar el código completo de GitHub.
Comience por definir qué pins se usarán para controlar los MOSFET.
#define RED_LED 6 #define BLUE_LED 5 #define GREEN_LED 9 Luego necesitas algunas variables. Cree una variable de brillo general, junto con una variable para el brillo de cada color individual. Solo usaremos la variable principal de brillo para apagar los LED, por lo tanto, ajústelo al valor de brillo máximo de 255 aquí.
también necesitarás crear una variable para controlar qué tan rápido sucederá el desvanecimiento.
int brightness = 255; int gBright = 0; int rBright = 0; int bBright = 0; int fadeSpeed = 10; En su función de configuración, estableceremos nuestros pines Arduino en la salida. También llamaremos a un par de funciones con un retraso de 5 segundos en el medio. Estas funciones aún no existen, pero no se preocupe, llegaremos a ellas.
void setup() { pinMode(GREEN_LED, OUTPUT); pinMode(RED_LED, OUTPUT); pinMode(BLUE_LED, OUTPUT); TurnOn(); delay(5000); TurnOff(); } Ahora crea el método TurnOn () :
void TurnOn() { for (int i = 0; i< 256; i++) { analogWrite(RED_LED, rBright); rBright +=1; delay(fadeSpeed); } for (int i = 0; i< 256; i++) { analogWrite(BLUE_LED, bBright); bBright += 1; delay(fadeSpeed); } for (int i = 0; i< 256; i++) { analogWrite(GREEN_LED, gBright); gBright +=1; delay(fadeSpeed); } } Estos tres bucles for toman cada color hasta su brillo completo en un tiempo especificado por el valor de fadeSpeed .
Finalmente, necesitas crear el método TurnOff () :
void TurnOff() { for (int i = 0; i< 256; i++) { analogWrite(GREEN_LED, brightness); analogWrite(RED_LED, brightness); analogWrite(BLUE_LED, brightness); brightness -= 1; delay(fadeSpeed); } } void loop() { } Este método aplica nuestra variable de brillo a los tres pines de color y los reduce a cero durante un período de tiempo. Aquí también necesitamos un método de bucle vacío para evitar errores de compilación.
Una vez que haya completado este boceto, guárdelo. Verifique el boceto y cárguelo en su placa Arduino. Si obtiene errores, revise nuevamente el código para ver si hay algún tipo de error molesto o punto y coma faltante.
Ahora debería ver cómo su tira de LED aumenta cada color individualmente, manteniendo el color blanco durante 5 segundos y luego desapareciendo uniformemente a nada:
Si tiene dificultades, vuelva a verificar el cableado y el código.
Este proyecto es una forma sencilla de comenzar, pero las ideas que abarca pueden ampliarse para lograr una iluminación realmente efectiva. Con solo unos pocos componentes más, podría crear su propia alarma de amanecer Arduino Night Light y Sunrise Alarm Project Arduino Night Light y Sunrise Alarm Project Hoy, haremos un despertador de amanecer, que lo despertará suave y lentamente sin recurrir a un máquina ofensiva de ruido. Lee mas . Si tienes un kit de inicio con tu Arduino, ¿qué hay en tu Arduino Starter Kit? [Arduino Beginners] ¿Qué hay en tu Arduino Starter Kit? [Arduino Beginners] Frente a una caja llena de componentes electrónicos, es fácil sentirse abrumado. Aquí hay una guía para encontrar exactamente lo que encontrará en su kit. Leer más puede utilizar cualquier botón o sensor para activar sus LED cuando ingresa a la sala, por ejemplo:
Ahora que hemos cubierto los SMD5050, pasemos a las tiras WS2812B .
Ideas brillantes
Estas tiras requieren menos componentes para que funcionen, y hay un margen de acción con respecto a los valores exactos de los componentes que puede usar. El condensador en este circuito se asegura de que los LED de 5v obtengan una fuente de alimentación estable. La resistencia asegura que la señal de datos recibida del Arduino esté libre de cualquier interferencia.
Necesitará:
- Tira de LED WS2811 / 12 / 12B 5v (los tres modelos tienen chips integrados y funcionan de la misma manera)
- 1 x Arduino Uno (o placa compatible similar)
- Resistencia 1 x 220-440 Ohm (cualquier cosa entre estos dos valores está bien)
- Condensador de 1 x 100-1000 microFarad (cualquier cosa entre estos dos valores está bien)
- Tablero y cables de conexión
- Fuente de alimentación de 5V
Configure su circuito como se muestra en el diagrama:
Tenga en cuenta que el condensador debe tener la orientación correcta. Puede ver qué lado se une al carril de tierra buscando el signo menos (-) en el cuerpo del condensador.
Esta vez estamos alimentando el Arduino usando la fuente de alimentación 5v. Esto hace que el proyecto sea independiente una vez que hemos terminado, aunque hay cosas importantes a tener en cuenta aquí.
En primer lugar, asegúrese de que su placa pueda tomar 5 voltios de potencia antes de conectarla a la fuente de alimentación. Casi todas las placas de desarrollo funcionan a 5v a través del puerto USB, pero las clavijas de entrada de alimentación en algunas pueden omitir los reguladores de voltaje y convertirlos en tostadas.
Además, es una buena práctica asegurarse de que no haya múltiples fuentes de alimentación separadas conectadas al Arduino: desconecte el cable USB siempre que esté utilizando una fuente de alimentación externa.
Una vez que esté conectado, debería verse así:
Ahora que nuestra tira de LED está conectada, pasemos al código.
Luces danzantes
Para programar de manera segura nuestra placa, desconecte la línea VIN de la línea de alimentación. Lo volverá a conectar más tarde.
Conecte su Arduino a la computadora y abra el IDE de Arduino. Compruebe que tiene el número correcto de placa y puerto seleccionado en Herramientas> Tablero y Herramientas> Menús de puertos .
Utilizaremos la biblioteca FastLED para probar nuestra configuración. Puede agregar la biblioteca haciendo clic en Boceto> Incluir biblioteca> Administrar bibliotecas y buscar FastLED. Haga clic en instalar y la biblioteca se agregará al IDE.
En Archivo> Ejemplos> FastLED, seleccione el bosquejo DemoReel100 . Este boceto hace un ciclo de varias cosas que se pueden hacer con las tiras de LED WS2812, y es increíblemente fácil de configurar.
Todo lo que necesita cambiar es la variable DATA_PIN para que coincida con el pin 13 y la variable NUM_LEDS para definir cuántos LED hay en la tira que está utilizando. En este caso, estoy usando solo una pequeña línea de 10 LEDS cortada de una tira más larga. ¡Usa más para un show de luces más grande!
¡Eso es! Suba el boceto a su tablero, desconecte el cable USB y encienda su fuente de alimentación de 5v. Finalmente, vuelva a conectar el VIN de Arduino a la línea eléctrica y ¡mire el espectáculo!
Si no ocurre nada, verifique su cableado y que haya especificado el pin Arduino correcto en el boceto de demostración.
Posibilidades infinitas
El diagrama de demostración muestra algunas de las muchas combinaciones posibles de efectos que se pueden lograr con las tiras WS2812. Además de ser un paso adelante de las tiras de LED regulares, también se pueden poner en práctica. Un buen próximo proyecto sería construir su propio ambilight Los 8 mejores kits de TV Ambilight para luces de fondo agradables Los 8 mejores kits de TV Ambilight para luces de fondo agradables Ambilight agrega efectos de luz ambiental complementarios a los televisores, lo que mejora el contenido de video en pantalla. Pero hay muchos kits de Ambilight por ahí. ¿Cuál es el mejor para ti? Lea más para su centro de medios.
Si bien estas tiras son definitivamente más funcionales que las SMD5050, no descarte las tiras LED 12v estándar todavía. Son inmejorables en términos de precio, y hay una gran cantidad de aplicaciones para tiras de luz LED. 22 maneras de iluminar tu vida con tiras LED RGB 22 maneras de iluminar tu vida con tiras LED RGB Puedes comprar cinco metros de LED RGB tira iluminación por menos de $ 10 - así que aquí hay algunas ideas de proyectos geniales para usarlos en su casa. Lee mas .
Aprender a trabajar con tiras de LED es una buena forma de familiarizarse con la programación básica del Arduino, pero la mejor manera de aprender es retocar. ¡Modifique el código anterior y vea lo que puede hacer! Si todo esto fue demasiado para ti, considera comenzar con estos proyectos Arduino para principiantes 10 Grandes proyectos Arduino para principiantes 10 Grandes proyectos Arduino para principiantes Completar un proyecto Arduino te da una sensación de satisfacción como ninguna otra. La mayoría de los principiantes no están seguros de por dónde empezar, e incluso los proyectos para principiantes pueden parecer bastante desalentadores. Lee mas .
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