В этой статье расскажу как можно сделать умную подсветку с помощью RGB светодиодной ленты и ардуино. Покажу два варианта применения этой подсветки: первый — в доме, второй -в автомобиле.
Возможности:
- изменение цвета и яркости ленты с помощью сенсорной кнопки;
- плавное увеличение (снижение) яркости при срабатывании датчика движения;
- плавное снижение (увеличение) яркости при отсутствии движений в зоне видимости датчика движения;
- плавное увеличение (снижение) яркости при открытии двери (для автомобиля);
- отдельный режим, изменяющий цвет в зависимости от температуры;
- сохранение настроек в долговременную память.
Список необходимого
- Мозг устройства – Ардуино Нано – 1 шт. — 150 р.
- Датчик движения — HC-SR505 – 1 шт. — 60 р.
- Сенсорная кнопка TTP-223 – 1 шт. — 20 р.
- Транзистор IRF-3205 — 3 шт. -150 р.
- Резистор 10 К 0,25 Вт – 3 шт. – 6 р.
- Резистор 20 Ом 0,25 Вт – 3 шт. – 6 р.
- Макетная плата под пайку размерами 90х50 мм – 1 шт. 100 р.
- Корпус 100х60 — 1 шт. 60 руб.
Итого 14 деталей на общую сумму примерно 600 рублей + сама светодиодная RGB лента в зависимости от формата планируемой подсветки.
Всё, кроме транзисторов и резисторов дешевле купить в Китае, а вот транзисторы лучше купить в наших магазинах. Китайцы иногда присылают откровенный шлак под видом транзисторов, а резисторы продают большим количеством, хоть и довольно дёшево.
Блок питания
Также нужно будет позаботиться о питании устройства.
Блок питания нам понадобится на 12 вольт, а мощность варьируется в зависимости от длины ленты и плотности светодиодов.
К примеру, лента со светодиодами 5050, плотностью 60 светодиодов на метр потребляет максимум 0,8 А на метр. Данные выведены чисто экспериментально, ибо в даташитах на ленты с этими светодиодами красуется цифра 14,4 ватт на метр, что означает 1,2 Ампера при 12 вольтах.
Значит для 5-ти метровой ленты достаточно блока питания 4А. И это для максимальной яркости в режиме белого цвета. Также, если цвет отличается от белого, то потребление снижается.
Чтобы было легче выбрать блок питания я тут заморочился и нарисовал таблицу потребления для ленты.
Максимально потребляемый светодиодной лентой ток , Ампер:
Соответственно выбираем блок питания способный выдать ток НЕ МЕНЬШИЙ чем способна потребить ваша лента.
Выбор RGB ленты
Для этого проекта нам понадобится именно RGB светодиодная лента, та — что с четырьмя контактами.
Также существуют варианты RGB с тремя, пятью и даже шестью контактами, все они для нашего проекта без переделок не подойдут.
Вариант с тремя контактами – это адресная лента. Для управления такой лентой нужная другая схема и другой программный код, поэтому рассмотрим этот вариант в отдельной статье.
Вариант с пятью и шестью контактами это RGBW и RGBWW ленты. Как вы уже догадались, буква W обозначает дополнительно припаянный белый светодиод, а WW два белых светодиода, такие ленты используются в случаях, если белым нужно светить гораздо ярче чем остальными цветами.
Обычная четырехконтактная лента способна светить белым цветом и без дополнительных светодиодов, просто включив все три своих цвета в равных пропорциях.
Схема контроллера RGB подсветки на ардуино
Как видно, ничего особенно сложного.
Ардуино питается напрямую от 12 вольт. У неё есть встроенный преобразователь, который снижает питающее напряжение до 5 вольт, от него и будем питать модуль сенсорной кнопки и датчик движения.
Ардуино управляет тремя транзисторными ключами, которые в свою очередь управляют цветами ленты.
Ключи управляются ШИМ сигналом, подробнее об этом можно прочесть здесь.
Используются три канала ШИМ ардуино.
Сборка устройства
Вот так выглядят все необходимые ингредиенты:
Спаиваем всё по схеме и устанавливаем в коробку:
На всякий случай соединение ключей:
Программная часть
Устанавливаем на компьютер Arduino IDE, если ещё не установлена. Подробнее о начале работы с ардуино в этой статье.
Код и библиотеки можно скачать здесь.
Распаковываем архив, копируем библиотеки из папки lib в папку C:\Program Files (x86)\Arduino\libraries.
После чего открываем файл SUP_V1.0.ino и видим настройки:
Всё работает, что называется «из коробки», но, если вы вносили какие-либо изменения в схему или хотите что-то поправить, всё максимально подробно прописано в комментариях к коду.
Далее подключаем ардуино к компьютеру и заливаем код. После сообщения «загрузка завершена» можно проверять работоспособность устройства.
Короткие клики по кнопке меняют цвет ленты согласно прописанному массиву цветов, длинные нажатия увеличивают или снижают яркость поочерёдно.
Яркость регулируется для двух режимов, сработавшего датчика движения и без его срабатывания. Регулировка для каждого режима производится в том состоянии датчика в котором вы хотите отрегулировать яркость.
Это был домашний вариант подсветки, а теперь покажу вам автомобильный:
Вариант второй, RGB подсветка на ардуино для автомобиля
Все шаги очень похожи, отличий всего два: первое- это датчик движения заменён делителем напряжения, подключенным к концевику дверей или подсветки салона и второе-код немного адаптирован под другие цели.
Код для автомобильной подсветки можно скачать здесь:
Схема сборки вот такая:
С настройками тоже самое, главное не повышать яркость больше чем на 70 %. Иначе при питании от бортового напряжения 14,2 вольт лента может сгореть.
Пользуйтесь на здоровье, а если имеются вопросы или доработки милости прошу в комментарии.
