Guía definitiva para conectar tiras de luces LED a Arduino

El aumento de la iluminación LED ha sido estratosférico, y es fácil ver por qué. Son baratos de producir, consumen significativamente 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, veremos cómo configurar los dos tipos más comunes con un Arduino. Estos proyectos son muy simples, e incluso si usted es un principiante con Arduino Comenzando con Arduino: una guía para principiantes Comenzando con Arduino: una guía para principiantes Arduino es una plataforma de creación de prototipos de electrónica de código abierto basada en hardware flexible y fácil de usar. software. Está dirigido a artistas, diseñadores, aficionados y cualquier persona interesada en crear objetos o entornos interactivos. Leer más o electrónica de bricolaje Electrónica para principiantes: 10 habilidades que necesitas saber Electrónica para principiantes: 10 habilidades que debes saber Muchos de nosotros nunca hemos tocado un soldador, pero hacer cosas puede ser increíblemente gratificante. Aquí hay diez de las habilidades electrónicas de bricolaje más básicas para ayudarte a comenzar. Leer más, podrás hacer esto..

También utilizaremos el IDE de Arduino para controlarlos. Este proyecto utiliza un Arduino Uno, aunque puede usar casi cualquier placa compatible (como NodeMCU Meet the Arduino Killer: ESP8266. Meet the Arduino Killer: ESP8266) -Fi por menos de $ 10? Bueno, hay. Leer más).

Elige tu tira

Cuando compre tiras de LED, hay algunas cosas que debe considerar. Lo primero es la funcionalidad. Si planea usar las tiras principalmente para iluminación ambiental, entonces una simple 12v RGB LED tiraSMD5050) sería la elección correcta.

Muchas de estas tiras vienen con un control remoto por infrarrojos para controlarlas, aunque en este proyecto usaremos un Arduino en su lugar. 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 técnico, considera el WS2811/12/12B. Estas tiras (a veces referidas como Neopixels) tienen chipsets integrados que les permiten ser direccionados individualmente. Esto significa que son capaces de algo más que la iluminación ambiental..

Puede usarlos para crear un Proyecto de fin de semana de píxeles LED baratos: Cree un Proyecto de Fin de Semana de Pantalla de Píxeles LED Gigante: Cree un Pantalla de Píxeles de LED Gigante Me encantan los píxeles de LED: brillante, fácil de controlar, barato y muy versátil. Hoy, los convertiremos en una gran pantalla de píxeles que se puede colgar en la pared. Leer más mostrar desde cero. Incluso puedes usarlos para hacer tu propia lámpara interior de nube de tormenta..

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 de 5 V por separado para evitar el olor del Arduino frito. Si está buscando LEDs programables individualmente, estos son para usted. Al 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 resistencia a la intemperie..

Cuando mire las tiras de LED, preste atención a los números en el listado. Por lo general, el primer número será el número de LED por metro, y las letras IP seguido de números será su resistencia a la intemperie. Por ejemplo, si el listado dice 30 IP67, esto significa que habrá 30 LEDs por metro. los 6 denota que está completamente sellado del polvo, y la 7 Significa que está protegido contra la inmersión temporal en el agua. (Obtenga más información acerca de la resistencia a la intemperie y las clasificaciones IP ¿Qué hace que un dispositivo sea impermeable o resistente al agua? ¿Qué hace que un dispositivo sea resistente al agua o resistente al agua? Muchos de los dispositivos se comercializan como impermeables, pero eso puede ser muy engañoso. . 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. Empecemos con el SMD5050.

Conectarse

Para conectar una tira de LED de 12v a un Arduino, necesitará algunos componentes:

• Tira de 12v RGB LED (SMD5050)
• 1 x Arduino Uno (cualquier placa compatible servirá)
• 3 x 10k Ohm Resistencias
• 3 x Nivel logico MOSFET de canal N
• 1 x Breadboard
• Cables de conexión
• Fuente de alimentación 12v

Antes de configurar el circuito, hablemos de MOSFETs.

Cada vez que controlas algo que es un voltaje más alto que tu microcontrolador, necesitas algo intermedio para evitar que tu tablero se frene. Una de las formas más simples de hacer esto es usar un MOSFET. Mediante el envío de modulación de ancho de pulso (PWM) señales a la portón pierna, es posible controlar la cantidad de energía que pasa entre la desagüe y fuente piernas. 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 como usted quiere. Asegúrese de que sus MOSFET son nivel lógico y no estándar.

Configure su circuito de esta manera:

1. Conecte los pines de Arduino 9, 6, y 5 al portón patas de los tres MOSFETs, y conectar un 10k Resistencia en línea con cada uno al carril de tierra.
2. Conecta el Fuente patas al suelo.
3. Conecta el Desagüe piernas a la Verde, rojo, y Azul Conectores en la tira de LED.
4. Conecte el riel de alimentación a la +12v conector de la tira de LED (tenga en cuenta que en esta imagen el cable de alimentación es negro para coincidir con los colores de los conectores en mi tira de LED).
5. Conecte la tierra de Arduino a la barandilla de tierra.
6. Conecta tu 12v Suministro de energía a los rieles de alimentación..

La mayoría de las tiras de LED tienen conectores Dupont, que son fáciles de conectar. Si el tuyo no necesita soldar cables a la tira de LED. No entre en pánico si es bastante nuevo en 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 sencillos consejos y proyectos ¿Te sientes un poco intimidado por la idea de un hierro caliente y metal fundido? Si quieres comenzar a trabajar con electrónica, necesitarás aprender a soldar. Déjanos ayudarte. Lea más si lo necesita.

Estaremos alimentando nuestra placa 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 hacer esto..

Cuando tu circuito esté completo debería verse algo como esto:

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 el IDE de Arduino. Asegúrese de tener la placa correcta y el número de puerto seleccionados para su tablero en el Herramientas> Tablero y Herramientas> Puerto los menús. Abra un nuevo boceto y guárdelo con un nombre apropiado.

Este boceto apagará las luces de un color a la vez, las mantendrá encendidas durante unos segundos y luego las apagará hasta que se apaguen nuevamente. Puede seguir aquí y hacer el boceto usted mismo, o simplemente descargar el código completo de GitHub.

Comienza definiendo cuales patas Se utilizará para controlar los MOSFETs..

# define RED_LED 6 # define BLUE_LED 5 # define GREEN_LED 9

A continuación necesitas algunas variables. Crear una general brillo variable, junto con una variable para el brillo de cada color individual. Solo usaremos la variable de brillo principal para apagar los LED, así que configúrelo en el valor de brillo máximo de 255 aquí.

También deberá crear una variable para controlar la rapidez con la que se producirá el desvanecimiento..

brillo int = 255; int gBright = 0; int rBright = 0; int bBright = 0; int fadeSpeed ​​= 10;

En tus preparar función vamos a configurar nuestros pines Arduino para 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 te preocupes, nos pondremos en contacto con ellas..

void setup () pinMode (GREEN_LED, OUTPUT); pinMode (RED_LED, SALIDA); pinMode (BLUE_LED, SALIDA); Encender(); retraso (5000); Apagar(); 

Ahora crea el Encender() método:

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 para los bucles toman cada color hasta su brillo total durante un tiempo especificado por el fadeSpeed valor.

Finalmente necesitas crear el Apagar() método:

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 nuestro brillo variable a los tres pines de color y los reduce a cero durante un período de tiempo. También necesitamos un método de bucle vacío para evitar errores de compilación..

Una vez que hayas completado este boceto, guárdalo. Verifica el boceto y cárgalo en tu tablero Arduino. Si está recibiendo errores, vuelva a revisar el código para ver si hay errores tipográficos molestos o puntos y comas faltantes.

Ahora debería ver que su tira de LED aumenta cada color individualmente, manteniendo el color blanco durante 5 segundos, y luego se desvanece de manera uniforme:

Si tiene alguna dificultad, vuelva a revisar el cableado y el código.

Este proyecto es una forma sencilla de comenzar, pero las ideas incluidas en él pueden ampliarse para hacer que la iluminación sea realmente efectiva. Con solo unos pocos componentes más, puede crear su propia alarma de amanecer. Proyecto de luz nocturna y luz de amanecer Arduino. Proyecto de luz nocturna y amanecer de Arduino. Hoy haremos una alarma de amanecer que lo despertará suave y lentamente sin tener que recurrir a un Máquina ofensiva de hacer ruido. Lee mas . Si tiene un kit de inicio con su Arduino ¿Qué hay en su kit de inicio de Arduino? [Principiantes de Arduino] ¿Qué hay en tu Arduino Starter Kit? [Principiantes de Arduino] Frente a una caja llena de componentes electrónicos, es fácil sentirse abrumado. Aquí hay una guía de lo que encontrarás exactamente en tu kit. Lea más: puede usar cualquier botón o sensor para activar sus LED cuando ingrese a la sala, por ejemplo:

Ahora que hemos cubierto el SMD5050s, vamos a pasar a la WS2812B tiras.

Ideas brillantes

Estas tiras requieren menos componentes para que funcionen, y hay un margen de maniobra en cuanto a qué valores exactos de los componentes puede utilizar. El condensador en este circuito se asegura de que los LED de 5v obtengan una fuente de alimentación estable. La resistencia garantiza que la señal de datos recibida del Arduino esté libre de interferencias.

Necesitará:

• WS2811/12/12B Tira de 5v LED (los tres modelos tienen chips integrados y funcionan de la misma manera)
• 1 x Arduino Uno (o placa compatible similar)
• 1 x 220-440 Ohm Resistor (cualquier cosa entre estos dos valores está bien)
• 1 x 100-1000 microFarad Condensador (cualquier cosa entre estos dos valores está bien)
• Breadboard 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 ser la orientación correcta. Puede saber qué lado se une al riel de tierra buscando el signo menos (-) en el cuerpo del condensador.

Esta vez estamos alimentando el Arduino usando la fuente de alimentación de 5v. Esto hace que el proyecto quede solo una vez que hayamos terminado, aunque hay cosas importantes a tener en cuenta aquí.

En primer lugar, asegúrese de que su placa pueda recibir alimentación de 5 voltios antes de conectarla a la fuente de alimentación. Casi todas las placas de desarrollo funcionan a 5 voltios a través del puerto USB, pero algunas de las clavijas de entrada de alimentación a veces pueden omitir los reguladores de voltaje y convertirlos en tostadas.

Además, es una buena práctica asegurarse de que no haya varias fuentes de alimentación separadas conectadas al Arduino; desconecte el cable USB siempre que esté utilizando una fuente de alimentación externa..

Una vez que estés enchufado debería verse así:

Ahora que nuestra tira de LED está conectada, pasemos al código.

Luces de baile

Para programar de forma segura nuestra placa, desconecte el VIN Línea desde la línea eléctrica. Lo volverás a colocar más tarde..

Conecte su Arduino a la computadora y abra el IDE de Arduino. Verifique que haya seleccionado la placa y el número de puerto correctos en el Herramientas> Tablero y Herramientas> Puerto menús.

Estaremos usando el FastLED Biblioteca para probar nuestra configuración. Puedes añadir la biblioteca haciendo clic en Sketch> Incluir biblioteca> Gestionar bibliotecas y buscando FastLED. Haga clic en instalar, y la biblioteca se agregará al IDE..

Debajo Archivo> Ejemplos> FastLED Selecciona el DemoReel100 bosquejo. Este bosquejo hace un ciclo de varias cosas que se pueden hacer con el WS2812 Tiras de LED, y es increíblemente fácil de configurar.

Todo lo que necesitas cambiar es el DATA_PIN variable para que coincida pin 13, y el NUM_LEDS Variable para definir cuántos LEDs 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. Use más para un espectáculo de luces más grande!

¡Eso es! Suba el boceto a su tarjeta, 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 vea el espectáculo.!

Si no sucede nada, verifique su cableado y que haya especificado el pin Arduino correcto en el croquis de demostración.

Posibilidades infinitas

El bosquejo 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 normales, también pueden ponerse en práctica. Un buen próximo proyecto sería crear su propio ambilight. Los 8 mejores kits de Ambilight de TV para luces de fondo agradables Los 8 mejores kits de Ambilight de TV para luces de fondo agradables Ambilight agrega efectos de luz de fondo de cortesía 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, aún no descarte las tiras de LED estándar de 12v. Son inmejorables en términos de precio, y hay una gran cantidad de aplicaciones para tiras de luces LED 22 maneras de iluminar su vida con tiras de LED RGB 22 maneras de iluminar su vida con tiras de LED RGB Usted puede comprar cinco metros de LED RGB Luces de tira por menos de $ 10, así que aquí hay algunas ideas de grandes proyectos para usarlas en su hogar. Lee mas .

Aprender a trabajar con tiras de LED es una buena manera de familiarizarse con la programación básica en Arduino, pero la mejor manera de aprender es a través de retoques. ¡Modifique el código anterior y vea lo que puede hacer! Si todo esto fue demasiado para usted, considere comenzar con estos proyectos Arduino para principiantes 15 Grandes proyectos Arduino para principiantes 15 Grandes proyectos Arduino para principiantes ¿Está interesado en Arduino pero no está seguro por dónde empezar? ¡Aquí están algunos de nuestros mejores proyectos de Arduino para que comiencen los principiantes! Lee mas .

Créditos de la imagen: mkarco / Shutterstock

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