117-12-ти канальный «Метеор» на светодиодных лентах WS2812B и Arduino.

Представляю Вашему вниманию собранное мною устройство «Метеор» или, по другому – «Сосульки» :). Устройство управляет двенадцатью «умными» лентами WS2812B, запуская в случайном порядке по ним «метеоры». Устройство позволяет регулировать скорость эффекта и цвет «метеоров». На видео более подробно показана работа устройства и варианты настроек:

Проект как аппаратно, так и программно реализован на Arduino.

Схема устройства

Базовым элементом схемы является плата Arduino. Для данного устройства могут быть применены Arduino Uno или Arduino Nano или Arduino Pro Mini (как в моей схеме)

Схема устройства проста и особо в описании не нуждается, кроме некоторых моментов:

— при подключении лент обязательно необходимо учитывать направление (на ленте отмечено стрелкой), в противном случае лента работать не будет

— резисторы на выводах МК не обязательны (устройство будет работать и без них), но все же желательно их установить — это защитит порта МК от перегорания в непредвиденных ситуациях

Корпусом устройства служит монтажно-раздаточная коробка, которую используют электрики. В магазине можно подобрать такой размер как Вам подойдет!

Блок питания на 5 вольт выбран с учетом среднего тока лент. Ток потребления одного кусочка ленты из 20 «пикселей» в режиме метеора не превышает 120-150мА. При 12 лентах суммарный ток 1,5-1,8А что соответствует мощности 10Вт. Я использовал 15Вт готовый блок питания от китайцев.

Внимание! Если устройство будет подразумевать одновременное включение всех лент в режиме белого свечения всех пикселей, мощности блока питания не хватит!

Блок питания питает и схему и ленты (хотя правильнее их нужно было бы развязывать). Я ограничился только конденсаторами (на входе питания Arduino) в качестве фильтра. Этого оказалось достаточно.

У устройстве использована «умная» светодиодная лента WS2812B с 60 пикселями на метр. В моей схеме 12шт кусочков по 20 пикселей, а это целых 4м ленты. Ленту можно разрезать на любые по длине кусочки (вплоть до 1 светодиода). В программе никаких изменений делать не понадобится – ленты любой длинны будут правильно работать в устройстве. Лента примененная мною была обычной (IP30) без защиты. Для того, чтобы защитить ленту от механических повреждений и сделать лучи более жесткими (для возможности крепления их в различных положениях), ленты были наклеены на одну из половинок кабель-канала и «одеты» в прозрачную (силиконовую) трубку с внутренним диаметром 10мм.

Разъемы лучей выполнены при помощи 3.5мм аудио джеков. Устройство позволяет включать и отключать лучи прямо во время работы. Это, совместно с удобными разъемами, облегчает монтаж устройства и его настройку.

Платы устройства
Функционально устройство собрано на трех платах (рисунки печатных плат есть в архиве)

— плата управления
— и 2 платы разъемов

Фактически, устройство настолько простое, что можно обойтись и без плат вообще, соединив все элементы схемы проводами (навесным монтажом).

Готовое устройство с подключенными лучами выглядит очень презентабельно!

Скетч устройства

Скетч устройства содержит сторонние библиотеки (в архиве прилагаются).

Внимание! Библиотека возможно не будет правильно работать на последнем ардуиновском IDE 7-й версии. В 6-й версии проблем никаких не возникает.

Если нет желания устанавливать IDE для Arduino, в архиве есть HEX- файл и инструкция как его записать в Ардуину.

117-Meteor_WS2812B.zip - Файлы проекта

Модификации «Метеорита»

Заключение

Схема позволяет создавать огромное количество модификаций. Осталось куча неиспользованных выводов, в том числе и аналоговых, не используются «ноги» UART, что позволяет подружить в перспективе устройство с компьютером и управлять им оттуда, а возможно даже создать в процессинге визуальную оболочку управления.

У лент неограниченные возможности по управлению каждым «пикселом» (цветом и насыщенностью) . Написанная мной программа «метеора» использует только 60% памяти МК.