PICO istifadə edərək ev mühit işıqlandırması: 9 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:47

İşığın rəngini dəyişdirərək otağınızın əhvalını dəyişdirmək istəmədinizmi? Yaxşı, bu gün bunu necə edəcəyinizi öyrənəcəksiniz. Çünki bu layihə ilə evinizin istənilən yerinə yerləşdirə biləcəyiniz və istədiyiniz kimi rəngləndirə biləcəyiniz Bluetooth nəzarətli RGB mühit işıqlandırma sistemi yaradacaqsınız.

Bu layihədə PICO, bir LED RGB şeridi, bəzi tranzistorlar və elektrik komponentləri və MIT tətbiq ixtiraçısı ilə necə yaradılacağını öyrənəcəyiniz bir tətbiq istifadə ediləcək.

Addım 1: Komponentlər

Bu layihəni yaratmaq üçün lazım olan komponentlər bunlardır:

• PICO, mellbell.cc saytında mövcuddur ($ 17.0)
• 4 metrlik RGB LED şeridi (5050 SMD- 60 LED - 1 M)
• 3 TIP122 Darlington tranzistoru, ebayda 10 paket (1.22 dollar)
• 1 PCA9685 16 kanallı 12 bit PWM sürücüsü, ebay-da mövcuddur ($ 2.07)
• 1 HC-05 Bluetooth modulu, ebay-da mövcuddur ($ 3.51)
• 12 volt 5 Amper güc təchizatı
• 3 1 k ohm rezistor, ebayda 100 paket (0.99 dollar)
• 1 elektron tablo, ebay -da mövcuddur ($ 2.32)

Addım 2: RGB LED şeridini gücləndirin

Əlbəttə ki, LED şeridini işıqlandırmaq və idarə etmək üçün PICO -ya bağlamaq istəyirik.

Ancaq hər şeydən əvvəl, LED şeritimizin enerji mənbəyindən nə qədər cərəyan çəkəcəyini bilmək üçün bir az riyaziyyat etməliyik. İşlədiyimiz zolaqda, tək bir RGB hücrəsindəki hər bir LED, bütün RGB hüceyrəsi üçün cəmi 60mA olan 20mA çəkir. Şeridimizdə hər metrə 20 RGB hüceyrə və 4 metr uzunluğuna sahibik. Bu o deməkdir ki, maksimum cərəyanın maksimum intensivliyi:

4 (metr) * 20 (hüceyrə/metr) * 60 (mA) = 4800mA

Bu çəkiliş, işlədiyiniz intensivliyə görə dəyişəcək, ancaq biz RGB şeridi ilə sərbəst və təhlükəsiz işləyə biləcəyimiz üçün mümkün olan ən yüksək rəqəmlərlə riyaziyyat etdik. İndi bizə 4.8A təmin edə biləcək bir enerji mənbəyinə ehtiyacımız var.

İstifadə edə biləcəyimiz ən yaxşı enerji mənbəyi, AC gücünü DC -yə çevirən bir enerji təchizatı/çeviricisidir, 12 volt və ən azı 4.8 amper təklif etmək üçün də ehtiyacımız var. Və tam olaraq buna sahibik, çünki istifadə etdiyimiz enerji təchizatı 12 volt və 5 amper təklif edir.

Addım 3: RGB Stripini Güc Təchizatına Bağlayın

Enerji təchizatı, bir növ elektrik enerjisini digərinə çevirən bir elektrik cihazıdır. Bizim vəziyyətimizdə, 220v AC gücünü 12v DC gücünə çevirmək üçün istifadə edəcəyik.

İlk üç terminal AC enerji mənbəyindən olan girişlərdir:

• L → canlı
• N → neytral
• GND → yer

Son dörd terminal, ehtiyacınız olan elektrik cihazının çıxışlarıdır. Biri müsbət nəticəyə, digəri isə mənfi olan iki "bölməyə" bölünür. Bizim vəziyyətimizdə aşağıdakılardan istifadə edəcəyik:

• V- → mənfi
• V+ → müsbət

Və bunları aşağıdakı kimi bağlayırıq:

• Qəhvəyi tel (AC enerji mənbəyi) → L (canlı)
• Mavi tel (AC enerji mənbəyi) → N (neytral)
• Yaşıl tel (AC enerji mənbəyi) → GND (torpaq)

Qırmızı və qara tellər 12v DC gücdür:

• Qırmızı tel → müsbət müsbət (V+)
• Qara tel → çıxış mənfi (V-)

İndi bütün komponentlərimizi PICO -ya bağlayaq!

Addım 4: Hər şeyi PICO -ya bağlayın

Daha əvvəl dediyimiz kimi, LED şeridin tam işləməsi üçün 12v və 4.8A lazımdır. Və bilirik ki, hər hansı bir PICO pininin təmin edə biləcəyi maksimum cərəyan yalnız 40mA -dır, bu kifayət deyil. Ancaq bunun bir həlli var və az miqdarda cərəyan və gərginlik istifadə edərək yüksək güc yüklərini idarə etmək üçün istifadə edilə bilən TIP122 Darlington Transistorudur.

Kablolama olduqca sadədir, PWM texnikasından, GND -dən emitentdən və yüklə kollektordan istifadə edərək LED şeridin parlaqlığını idarə etmək üçün tranzistorun əsasını PICO -nun D3 pininə bağlayacağıq.

• Əsas (TIP122) → D3 (PICO)
• Kollektor (TIP122) → B (LED şeridi)
• Emitter (TIP122) → GND

Ayrıca LED şeridini açmaq və ya söndürmək üçün bir düyməni istifadə edirik.

Bir düymə, bir dövrədə iki nöqtəni yalnız basıldıqda bağlayan bir komponentdir, heç bir qütbü yoxdur, buna görə də hansı ayağın hansı tərəfə gedəcəyindən narahat olmayaraq bağlaya bilərik. Bizim vəziyyətimizdə, düymə ayaqlarından birini GND-ə açılan müqavimət vasitəsi ilə, digər ayağını isə VCC-yə (5 volt) bağlayacağıq. Bundan sonra, PICO -nun D2 -ni GND -ə bağlı olan düymənin ayağı ilə birləşdirəcəyik.

Belə ki, düyməyə basıldıqda PICO -nun D2 pinində YÜKSÜ (5 volt), basılmadıqda isə D2 pinində aşağı (0 volt) oxunacaq.

Sonra LED -i enerji təchizatına və TIP122 tranzistoruna bağlayacağıq.

• +12 (LED şeridi) → müsbət 12 volt çıxış (enerji təchizatı)
• B (LED şeridi) → kollektor (TIP122).

Elektrik təchizatı çıxışının mənfi telini (qara tel) PICO -nun GND pininə bağlamağı unutmayın

Addım 5: RGB Stripini PCA9685 ilə bağlayın

RGB zolağından tək bir rəngə nəzarət edə bildiyimiz üçün, RGB zolağının bütün rənglərini idarə edə biləcəyimizi təmin edək. Bunun üçün zolağı idarə etmək üçün PWM siqnallarından istifadə etməliyik.

Bildiyimiz kimi, PICO -nun yalnız bir PWM çıxışı var və bunun da həlli PCA9685 PWM sancaqlarını genişləndirən moduldur. Bu modul lövhənizin PWM pinlərini genişləndirir və bu problemi həll etmək üçün bəzi TIP122 Darlington tranzistorları ilə birlikdə istifadə edəcəyik.

Dövrün naqilləri çox sadədir və aşağıdakı kimi gedir:

• VCC (PCA9685) → VCC (PICO)
• GND (PCA9685) → GND (PICO)

Düzgün işləyə bilməsi üçün PCA9685 modulunu PICO istifadə edərək gücləndirməliyik.

• SCL (PCA9685) → D3 (PICO)
• SDA (PCA9685) → D2 (PICO)

Burada PCA9685 -in I2C protokol pinlərini SCL və SDA -nı PICO -nun D3 və D2 -yə bağlayırıq ki, bir -biri ilə əlaqə saxlasınlar.

Daha sonra LED şeridini +xarici enerji təchizatı ilə lazım olan güclə təmin etmək üçün RGB şeridinin +12 -ni enerji təchizatının müsbət qurğusu ilə, RGB zolağının G, R, B uclarını TIP122 nəzarətçi pinlərinə bağlayırıq.

Kod çox sadədir, LED şeridinin hər üç rəngini hər biri öz başına açmalı və söndürməliyik, buna görə hər rəng üçün iki döngə hazırlayırıq, ilk növbədə işığı artırmaq üçün. intensivliyi, ikincisi isə işığın intensivliyini azaltmaq üçündür.

Addım 6: Mobil Tətbiqin yaradılması

İndi hər bir rəngin intensivliyini ayrı -ayrılıqda idarə etməyə imkan verən mobil tətbiqetməni qurmaq istəyirik. Bunu etmək üçün MIT tətbiq ixtiraçısı vasitəsindən istifadə edəcəyik.

Əvvəlcə MIT tətbiq ixtiraçısının rəsmi veb saytına daxil olmalı və e -poçtunuzla bir hesab yaratmalısınız.

İstifadə edəcəyimiz dizaynda bizdə var:

• Bir siyahı seçici, "Ətraf işıqlandırma sisteminizə qoşulun". Bu siyahıya/düyməyə basmaq, Bluetooth cihazımızı seçəcəyimiz Bluetooth qoşulmuş cihazlarla bir menyu açacaq.
• Fərdi rəngləri idarə etmək üçün üç kaydırıcı
• Kaydırıcının mövqeyindən asılı olaraq yenilənəcək hər bir kaydırıcının üstündəki bir etiket
• Tətbiqə cihazın Bluetooth istifadə etməsinə icazə vermək üçün Bluetooth müştəri komponentini əlavə edin

Kod iki hissəyə bölünəcək:

Bluetooth Bağlantısı

Kodun ilk iki sətri, Bluetooth ünsiyyət prosesini idarə edir, çünki sizə cihaz əlavə etmək və nəyi birləşdirəcəyinizi seçmək imkanı verir.

Məlumat Göndərilməsi

Kodun qalan hissəsi məlumat göndərmək üçündür. Sürgülərin sürüşməsinin PICO üçün nə demək olduğunu idarə etdiyi üçün, sürüşmə etiketlərinin oxunuşlarını da yeniləyir.

Tətbiqi özünüz yaratmaq istəmirsinizsə yükləyə bilərsiniz. Ayrıca yükləyə və sonra MIT tətbiq ixtiraçısı alətindəki dizaynla birlikdə idxal edə və zövqünüzə uyğun olaraq düzəldə bilərsiniz.

Addım 7: HC-05 Bluetooth Modulu ilə əlaqə qurmaq

İndi yalnız PICO-ya Bluetooth bağlantısı əlavə etməliyik və bunu HC-05 Bluetooth modulundan istifadə edərək edəcəyik.

Bu modul bir SPP (Serial Port Protocol) modulu olduğu üçün çox sadə və istifadəsi asandır, yəni PICO ilə ünsiyyət qurmaq üçün yalnız iki telə (Tx və Rx) ehtiyac duyulur. Bu modul həm də qul və usta olaraq işləyir və təxminən 15 metr keçid aralığına malikdir.

HC-05 Bluetooth modulunun pin çıxışı:

• EN və ya KEY → Güc tətbiq edilməzdən əvvəl YÜKSƏK səviyyəsinə gətirilərsə, AT əmrlərini quraşdırma rejiminə məcbur edir.
• VCC → +5 güc
• GND → Mənfi
• Tx → HC-05 modulundan məlumatları PICO-nun serial qəbuledicisinə ötürün
• Rx → PICO -nun serial ötürücüsündən serial məlumatları alır
• Vəziyyət → Cihazın bağlı olub olmadığını bildirir

Və bunu PICO -ya necə bağladığınız budur:

• VCC (HC-05) → VCC (PICO)
• GND (HC-05) → GND (PICO)
• Tx (HC-05) → Rx (PICO)
• Rx (HC-05) → Tx (PICO)

İndi Bluetooth modulunu PICO -ya bağladıqdan sonra proqramımızı redaktə edək ki, telefonumuzdan LED şeridi idarə edə bilək.

Addım 8: Bluetooth Modulunun Kodlaşdırılması

Planımıza görə, LED şeritlərini telefonumuzdan idarə etmək qabiliyyətini istədik. Və biz yalnız LED şeridini idarə etmək istəmədik, həm də hər bir rəngi ayrı -ayrılıqda idarə etmək istədik.

Və bunu edəcəyik ki, tətbiqimizdəki hər bir kaydırıcının PICO -ya fərqli bir dəyərlər dəsti göndərsin:

• Qırmızı rəngli kaydırıcı 1000 ilə 1010 arasında bir dəyər göndərir
• Yaşıl rəngli sürgü 2000-2010-cu illər arasında bir dəyər göndərir
• Mavi rəng kaydırıcısı 3000-3010 arasında bir dəyər göndərir

Verilənləri yoxlamaq və hansı dəyər aralığının dəyişdiyini bilmək üçün "if" şərtindən istifadə edəcəyik. Məsələn: dəyər 1000 ilə 1010 arasında dəyişirsə, PICO qırmızı rəngi dəyişdiyimizi biləcək və buna uyğun olaraq yenidən düzəldəcək. Bunu, yaratdığınız bütün dəyərlər üçün də edəcək, hər bir rəngi sürüşdürücü ilə ayrı -ayrılıqda idarə etməyə imkan verəcək.

Addım 9: Layihəniz söndü

Bir RGB LED şeridi üçün lazım olan gücün necə hesablanacağını, cari dəyərləri manipulyasiya etmək üçün tranzistorlardan necə istifadə ediləcəyini və bunların hamısını etmək üçün lazım olan enerji təchizatına necə qərar verəcəyimizi öyrəndik. MIT tətbiq ixtiraçısı vasitəsi ilə bir mobil tətbiqetmənin necə yaradılacağını və Bluetooth vasitəsilə PICO -ya necə bağlanacağını da öyrəndik.

Və bütün yeni bacarıqlarınızla evinizin istənilən yerinə yerləşdirə biləcəyiniz bir LED şeridi yarada bildiniz və istədiyiniz rənglə işıqlandıra bildiniz, bu nə qədər sərindir?

Hər hansı bir sualınız varsa, sual verməyi və tezliklə növbəti layihədə görüşməyi unutmayın: D