Posted on

Содержание

Елочная гирлянда на светодиодах

Елочная гирлянда на светодиодах выполнена на элементах микросхемы К561ЛА7 и создает световой эффект перемещения или мерцания.

В канун Нового года предлагается изготовить несложную, бюджетную гирлянду на светодиодах, для небольшой новогодней елочки.

Динамический характер работы гирлянды не требует дорогих и программируемых гаджетов. Устройство неприхотливо, экономично и надежно в работе, моментально монтируется на елку, а по окончании новогодних праздников, его без сожаления можно убрать на дальнюю полку до следующего случая. Кроме того, гирлянды устройства можно использовать в виде различных подсветок, небольших табло и игрушек при соответствующем их расположении в виде пропеллера, треугольника, звезды, колеса, указателя, «бегущих огней» и т.д. Так устройство можно использовать для украшения праздников, вечеринок, а при соответствующем конструктивном исполнении оно может стать оригинальным подарком ребенку в день рождения или новогоднюю ночь.

Описание устройства

Предлагаемое устройство «Елочная гирлянда» выполнено на основе кольцевого генератора на элементах одной микросхемы К561ЛА7 и трех транзисторах. В зависимости от расположения гирлянд, устройство создает оригинальный световой эффект перемещения, вращения или мерцания цепочек огоньков. Скорость переключения гирлянд возможно регулировать. Схема устройства показана на фото 2.


Фото 2 Схема елочной гирлянды на светодиодах. Основа устройства — кольцевой генератор на трех элементах микросхемы DD1. Четвертый элемент — DD1.4 — не используется и его входы (выводы 12, 13) соединены с положительным проводом питания. На транзисторах VT1 — VT3 выполнены электронные ключи, каждый из которых включает и выключает одну гирлянду светодиодов (соответственно HL1-HL3, HL4-HL6 и HL7- HL9). Ток через них ограничивают резисторы R4 — R6. При работе генератора на его выходах последовательно формируются импульсы положительной полярности.
  • В момент появления импульса на выходе элемента DD1.1 открывается транзистор VT1, сопротивление его участка эмиттер — коллектор резко уменьшается и светодиоды HL1 — HL3 вспыхивают.
  • Затем импульс появляется на выходе элемента DD1.3. Открывается транзистор VT3 и зажигаются светодиоды HL7 — HL9.
Далее импульс возникает на выходе DD1.2, открывается транзистор VT2 и включаются светодиоды HL4 — HL6.
  • После чего вновь появляется импульс на выходе DD1.1 и циклы повторяются до выключения устройства.
Генератор гирлянды на микросхеме DD1, транзисторные ключи на VT1 — VT3 и ограничительные сопротивления гирлянд смонтированы на универсальной печатной плате.

Фото 3 Плата гирлянды на светодиодах. К точкам А, Б, В платы и общему проводу подключены три гирлянды по 3 — 4 светодиода. После включения питания и перехода устройства в установившийся режим, гирлянды поочередно вспыхивают, в результате чего создается эффект движения огоньков.

Фото 4 Сборка гирлянды на светодиодах.

Изготовление устройства

Все резисторы устройства — МЛТ-0.125 или другие малогабаритные, транзисторы — любые из серии КТ315. Светодиоды должны быть одного типа и одного цвета свечения, например, красного или зеленого. Вместо микросхемы К561ЛА7, при необходимости, можно использовать микросхему К561ЛЕ5. При применении на елке навершия, можно установить в него постоянно горящую четвертую гирлянду, аналогично подключив ее к точке «Г». При использовании в гирлянде 4-х светодиодов, ограничительные сопротивления R4 – R6, можно исключить.

Фото 5 Общий вид гирлянды на светодиодах.

Для питания устройства можно использовать батарею типоразмера 6F22 («Крона») напряжением 9в, которую соединяют с платой через ответный разъем XI от использованной Кроны, исключающий ее подключение в неправильной полярности. Питать устройство можно и от любого адаптера или сетевого блока питания с выходным напряжением 9 — 12в, способного отдавать в нагрузку ток не менее 100 мА. По соображениям электробезопасности, в его составе обязательно должен быть разделительный трансформатор (т. е. отсутствовать гальваническая связь с сетью 220 В). Наличие стабилизатора выходного напряжения необязательно. Для удобства эксплуатации устройства, электронную плату (совместно с батареей) желательно поместить в небольшой пластмассовый корпус. При использовании батареи, на одной из его стенок корпуса установить выключатель питания. При исправных деталях и отсутствии ошибок в монтаже, гирлянды начинает работать сразу после включения питания и налаживания не требует.


Фото 6 Работа гирлянды на светодиодах. Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Оригинальная гирлянда на адресных светодиодах

Приветствую, Самоделкины!

Из этой статьи вы узнаете, как сделать крутейшую гирлянду на окно. Она настолько крутая, что вы такую точно нигде не купите, даже у китайцев. Но делать мы ее будем из китайских компонентов. Вот ирония, правда? Автором данной самоделки является AlexGyver.

Основной компонент гирлянды адресная светодиодная модульная лента. Маленькие модули со светодиодами спаяны проводами в длинные ленты по 50 штук. Расстояние между модулями 12 см.


Кстати, гораздо дешевле можно купить голые светодиодные модули и спаять их самому. Но вы конечно понимаете, сколько тут придется паять.

Управляет лентой будет микроконтроллер, в нашем случае платформа arduino nano, то есть ее китайская версия.

И это собственно все, что нам понадобится для создания крутейшей матрицы-гирлянды. Ну и еще нужен резистор для защиты вывода микроконтроллера и мощный блок питания на 5В. Хотя, если не использовать полноэкранный режим, то будет достаточно usb зарядника для смартфона с током 1, а лучше 2А.


Также есть дополнительная возможность управлять матрицей со смартфона. Для этого нужно купить вот такой bluetooth модуль.

Автор купил много светодиодных модулей и как оказалось они соединяются вот таким образом:


Вот так выглядит одна связка на 50 диодов:

Давайте начнем приделывать ее на окно, но для начала немного теории. Монтировать ленту будем по схеме зигзаг. Сразу определите где у связки на краю пин DI, это будет начало ленты, к которому подключается микроконтроллер. Одной связки хватило только на одно окно, соответственно берем следующую и соединяем. Они снабжены разъемами.

Автор монтирует ленту светодиодами вовнутрь помещения, чтобы максимально крупным планом показать матрицу в кадре, так как он живет на высоком этаже и при нормальном монтаже светодиодами на улицу снять демонстрацию не получится.

Ну а вот кадры с монтажом ленты диодами на улицу:


Инструкция такая: моем окна изнутри, желательно даже обезжирить стёкла, размечаем по вертикали сетку с шагом 12 см, ну и само собой крепим ленту. Закрепить можно просто скотчем, кусочками или полосками в ширину окна. Самый главный пункт: окна снаружи должны быть грязными. Чем грязнее — тем лучше, тем больше будет пятно от одного светодиода и тем лучше смотреться эффект.

Далее заходим на страницу проекта и качаем архив с прошивками и библиотеками. Если это ваш первый раз, прочитайте подробную инструкцию по установке и настройке программы там все очень просто (инструкция есть на странице проекта).

Затем подключаем arduino к компьютеру, открываем файл прошивки GyverMatrixOS_v1.0.ino и глядим на стройки.


В главной вкладке нужно первым делом настроить размер своей матрицы и указать точку и направление подключения.

Рекомендуется также установить лимит по току, если используется слабый блок питания. Система сама ограничит яркость чтобы не насиловать блок питания, вот такая умная штука.

Далее есть настройки скоростей разных режимов. Тут есть режим ожидания, в котором крутится настроенный список эффектов. Также здесь можно настроить время между сменой эффектов из списка и время, спустя которое включается эта смена эффектов. Система поддерживает внешние кнопки для управления в играх, а также для экономии памяти, можно отключать целые куски прошивки, но это вам вряд ли пригодится.

Далее нас интересует вкладка «custom», здесь содержится настраиваемый список эффектов, которые будут сами переключаться. Вот они, все перечислены.

В оригинальной скаченной прошивке выводятся все доступные эффекты, их 15 штук, это: бегущий текст 3-ех типов, 3 игры и просто различные анимации. Также система умеет выводить изображения и гифки (.gif), но об этом как-нибудь в другой раз. В общем данный список можно редактировать по аналогии с тем, как он сейчас сделан, удалять режимы и менять их местами, а также добавлять новые бегущие строки с текстом. Главное не забыть указать суммарное количество режимов — вот здесь:

Некоторые эффекты можно настроить во вкладке «эффекты» (effects), там по ковыряйтесь, есть что-то интересное.

В общем жмем кнопку «загрузка» и прошивка загружается в arduino. После этого можно подключить все по схеме и наслаждаться эффектом.

Первый эффект — радужный вывод текста. Цвет букв сменяется в зависимости от их положения на матрице.


Далее самый новогодний эффект – «снег». Если вам мало снега зимой, сделайте себе такую гирлянду и наслаждайтесь снегопадом.

Следующий режим не менее новогодний, его можно трактовать как «конфетти» или «салют».

Далее классический эффект матрицы, как в фильме с Киану Ривзом.

Звездопад:

Бегающий квадратик:

Бегающие шарики или кометы:

Синусоиды. В этом примере параметры сгенерировались не очень удачно, каждый раз все будет по-разному.

Следующий эффект – «плывущая радуга», самый жрущий ток эффект из всех.

Далее «огонь», вот такой вот камин размером с окно. Главное, чтобы кто-нибудь пожарных не вызвал.

Игра «змейка». В режиме переключения эффектов змейка играет сама в себя, но можно перехватить управление с кнопок и продолжить играть.


Тетрис. Аналогично играет сам в себя и можно перехватить кнопок.

Лабиринт. Тоже сам себя проходит, правда без возможности проиграть.

Больше эффектов, а также подробно об изготовлении такой гирлянды в этом видеоролике:


А также можно подключиться к гирлянде-матрице при помощи приложения GyverMatrixBT, которое доступно для бесплатного скачивания в Play Маркете и перехватить управление лентой. Просто делаем любое действие и управление переходит телефону. Если в течение определённого времени с телефона не поступает никаких команд, то снова включается циклический список режимов.

С помощью приложения можно рисовать в режиме рисования, а можно загружать картинки прямо с телефона, и они будут отображаться на матрице.


Благодарю за внимание. До новых встреч!
Источник Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Как сделать светодиодную гирлянду самостоятельно

В этой статье я расскажу как сделать светодиодную подсветку в виде гирлянды самостоятельно. Для этого вам потребуется:

  • провод диаметром до 1 мм, лучше медный. Я использовал жилы от кабеля витая пара.
  • светодиоды;
  • блок питания;
  • изолятор. Я использовал термоусадочую трубку.
  • простейшие знания по электротехнике для расчета схемы;
  • умение паять.

Выбор элементной базы

Светодиоды

Начнем с главного — светодиодов. Любой светодиод характеризует в первую очередь рабочее напряжение и ток в прямом направлении. Эти два параметра нам необходимы для расчета цепи.

Как правило, для обычных светодиодов предусмотрена сила тока величиной 0,02А (20 мА). Ток важен для расчета схемы и потребления светодиодов. Чтобы ограничить потребляемый ток, когда требуется подключить отдельный светодиод к сети, нужно использовать токоограничительные резисторы. Расчет сопротивления резистора для светодиода выполняют с учетом его конкретных характеристик.

Чтобы правильно подобрать резистор, можно воспользоваться онлайн калькулятором расчета резистора для светодиода.

Напряжения питания светодиода определяет, какое будет падение напряжения на p-n переходе диода за счет его внутреннего сопротивления. Иными словами, если у нас 12-вольтовый источник питания, то каждый последовательно (по цепочке) включенный 3 В светодиод будет уменьшать напряжение в цепи на 3 вольта, а значит, последовательно можно включить не более 4 таких светодиодов. При включении пятого, он почти не будет светиться.

Светодиоды разных производителей и цветов имеют разное напряжение. Например, для синих, зеленых и белых кристаллов напряжение составляет обычно 3В, для желтых и красных – от 1,8 до 2,4В.

Максимально вы можете установить 6 светодиодов последовательно с напряжением 1,8 Вольт (это будут красные светодиоды) или же 5 светодиодов по 2,1 В (желтые). Увы, другие цвета с таким напряжением не встречаются в продаже.

Схема подключения 22 светодиодов. БП 12 В, светодиоды 2,1 В.

Примеры и технические характеристики разных светодиодов можно посмотреть на сайте магазинов, например, в магазине Микроника.

Потребляемая мощность отдельных светодиодов обычно небольшая, но её важно рассчитать для вычисления энергопотребления всей схемы по формуле (из Закона Ома) P = U*I.

В приведенном выше примере: 0,02 А * 3 В = 0,06 Вт. Последовательно включенные 3 светодиода потребляют 0,06 * 3 = 0,18 Вт. Также 60 мВт будет рассеиваться на ограничивающем резисторе, последовательно включенном со светодиодами. Итого, суммарное потребление схемы = 240 мВт. Ну и соответственно, если у вас несколько групп по 3 светодиода включены параллельно, то надо умножить на количество таких параллельных цепей.

Помимо перечисленных характеристик, светодиоды характеризуются  светоотдачей, углом свечения и цветовой температурой. Приборы размером около 5 мм в диаметре дают световой поток от 1 до 5 лм света. Белые и синие светодиоды обычно ярче, чем цветные и встречаются в сверхярком исполнении.

Сверхяркие белые светодиоды можно посмотреть здесь.

Так красный светодиод 1,8 В имеет силу света от 0,2 до 2 кд, а белый 3 В светодиод — от 10 до 20 кд. Но все это на расчет схемы не влияет,  а лишь влияет на использование светодиода для ваших задач.

Резисторы

Резисторы, как вы уже поняли выше, подбираются по мощности и сопротивлению. Сопротивление зависит от количества последовательно включенных светодиодов и их напряжения, а мощность рассеивания — от тока. В большинстве случаев резистора мощностью 0,125 Вт вам будет за глаза.

Вот типичные значения сопротивления исходя из количества светодиодов для типовых светодиодов 3 В:

  • 1 шт — 470 Ом
  • 2 шт — 300 Ом
  • 3 шт — 150 Ом
  • 4 шт — 1 Ом

Для диодов 2,1 В:

  • 1 шт — 510 Ом
  • 2 шт — 390 Ом
  • 3 шт — 300 Ом
  • 4 шт — 180 Ом
  • 5 шт — 75 Ом

Блок питания

Ну с блоком питания все достаточно просто. Вы используете или 12 или 24 вольтовый источник питания с выходной мощностью на 25% превышающей суммарную мощность потребления всей схемы. Если у вам требуется более 6 светодиодов в ряд, то используйте 24 В вариант.

Такой блок вам позволит последовательно подключить до 11 светодиодов напряжением 2,1 В или 6 напряжением 3 Вольта.

Блок питания 24 Вольта, светодиоды по 3 В.

В большинстве случаев вам будет достаточно маленького блока на 24 В с током 0,5 А (выходная мощность 12 Вт).

Изучить различные блоки питания вы можете здесь: Источники напряжения — спецификация.

Сборка и монтаж схемы

Для монтажа схемы я использовал кабель витая кара. Я разрезал внешнюю оплетку и разъединил жилы витых пар. На каждый одножильный кабель я напаял резистор и последовательно необходимое число светодиодов. Все минусовые концы я спаял между собой так, чтобы на блок питания заходил всего один провод.

На каждый резистор и одно из ножек каждого светодиода я надел изолятор — термоусадочную трубку. Изначально она надевается на кабель, а потом сдвигается на нужное место. Когда схема распаяна и проверена, необходимо термовоздушным паяльным феном нагреть трубки — они уменьшатся в диаметре примерно на 50%. Рекомендую термоусадку диаметром 2 мм.