Luciérnagas / insectos relámpago sin soldadura: 4 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

Quería agregar luciérnagas LED (bichos de relámpago donde crecí) a mi jardín para Halloween, y decidí hacer algunas con hilos de LED y un Arduino. Hay muchos proyectos como este, pero la mayoría requieren soldadura y circuitos. Esos son geniales, pero decidí ver si todo se puede hacer sin soldaduras para que sean súper simples de crear.

También escribí el código para manejar fácilmente cualquier cantidad de luciérnagas que puedan parpadear de manera realista.

El enfoque básico es utilizar hilos de LED WS2811, ya que ya son impermeables. Son populares para la iluminación navideña, y la combinación del chip WS2811 y el LED 5050 en estos es esencialmente una versión más gruesa del WS2812b o "Neopixels" en el lenguaje de Adafruit. Su otra ventaja es que solo se necesita una línea de datos para cualquier número de LED.

Alimentarlos es muy simple: un cable mini USB a cualquier bloque de alimentación USB o batería. No consumen mucha energía y pueden durar mucho tiempo con una batería USB.

Paso 1: Partes

La lista de piezas es intencionadamente simple:

- Un Arduino. Usé un Arduino Nano ya que son menos costosos y más pequeños. Tienen casi las mismas especificaciones que un Arduino Uno. Los que están en el enlace de arriba tienen los pines soldados y vienen con cables micro USB. Necesitará un cable mini USB, y algunos vienen con los Nanos vinculados anteriormente.

- Arduino Nano Terminal Shield. Este es el truco para no soldar: puede usar un destornillador para conectar los cables. Si desea soldar tres cables en su lugar, puede omitir esto y pedir placas Arduino Nano con los pines no conectados para que pueda soldar directamente a la placa Nano.

- LEDs. Usé hilos WS2811, que están programados como las tiras LED WS2812b. Son impermeables, y conseguí algunos con alambres negros para hacerlos menos visibles en las plantas. También vienen con cables verdes. Vienen con 50 LED por hilo y tienen conectores para que pueda conectarlos en cadena. Estoy usando 100-200 LED, por lo que de 2 a 4 de estos hilos. Los estoy alimentando desde el regulador Arduino 5v por simplicidad.

- Batería. Yo alimenté el mío con cualquier batería USB, pero también puedes conectarlo a cualquier fuente USB. - Batería básica - Batería más grande - Batería enorme - probablemente exagerada Estas dos últimas son excelentes para robots e iluminación LED, ya que tienen salidas de 5v y 12v.

- Conector JST: estos vienen con los hilos de LED, pero por si acaso, estos son los necesarios.

Paso 2: Montaje

El montaje es muy sencillo.

Enchufe el Arduino Nano en el protector del terminal. Asegúrese de que los pines sean correctos según las etiquetas; se puede conectar al revés.

Utilice el conector JST de repuesto que viene con los LED. Conecte el 5v y Gnd a esos pines en el Arduino. Conecte la línea de datos al pin 6 (se puede cambiar en el código si lo desea).

Los hilos de LED vienen con cables de alimentación pelados y estañados. Esos podrían provocar un cortocircuito en la batería, así que córtelos o ciérrelos con cinta adhesiva (o use un tubo termorretráctil si lo tiene). Corté las puntas enlatadas y corto una más corta que la otra para evitar que se toquen.

Ahora puedes conectar la hebra al Arduino.

¡Eso es todo!

Número de LED y potencia

Cada uno de los 5050 LED en el filamento puede usar 60 mA cuando está completamente encendido. Dado que hay tres LED (rojo / verde / azul) y cada uno puede tener un valor de 0-256 (en el código), completamente encendido sería 256 + 256 + 256 = 768 para la intensidad del rojo, verde y azul. En mi código, estoy usando 50 para rojo, 50 para verde y 0 para azul, por lo que cada LED consumiría aproximadamente 60mA * 100/768 = 7.8125mA por LED cuando están encendidos.

La clave es cuántos LED estarían encendidos al mismo tiempo. Actualmente, mi código los activa con algunas probabilidades aleatorias muy bajas: 5/10, 000. En la práctica, solo he visto unos pocos a la vez, pero teóricamente todos podrían continuar a la vez. Podría agregar un código para limitar el número al mismo tiempo, pero las probabilidades son muy remotas. El número encendido depende en parte del número de LED, y las probabilidades se calculan para cada LED, por lo que a medida que se agregan LED, se encenderán más LED.

El regulador Arduino 5v puede generar alrededor de 500 mA, y algunos se utilizan para el propio Arduino, por lo que tal vez haya unos 450 mA disponibles. A 7.8mA por LED, eso permite que alrededor de 57 LED se enciendan al mismo tiempo, e incluso cuando un LED está encendido, en su mayoría se desvanece hacia arriba o hacia abajo, usando incluso menos energía. Entonces, prácticamente, el adaptador de corriente USB Arduino está bien para muchos LED.

Número de LED y memoria Arduino

Al compilar, el programa con 100 LED, el IDE de Arduino informó que se estaba utilizando el 21% de la DRAM (principalmente para la matriz de estado de LED), para 300 LED, fue del 60%. Entonces, algunas hebras están bien. Si necesita muchos más LED, puede mantener una lista de los LED que están realmente encendidos; sería mucho más eficiente, pero con tantos hilos, también se encontrará con problemas de energía: caída de voltaje, y necesitaría técnicas como inyección de energía. Lo he usado en otros Instructables, pero está más allá del alcance de este proyecto rápido. Con 100-200 LED, hay mucha DRAM y potencia.

Paso 3: programa el Arduino

El boceto adjunto hará parpadear los LED como luciérnagas. El código se comenta un poco, pero lo principal es establecer el número de LED a cuántos estás usando.

Paso 4: ubicación, potencia, impermeabilización

Este proyecto se alimenta del puerto USB del Arduino, por lo que se puede utilizar cualquier fuente de alimentación USB. Para una visualización más permanente, puede utilizar un adaptador de pared USB.

Si el proyecto va a estar al aire libre por un período de tiempo, debe impermeabilizarse. Una caja de electrónica a prueba de agua o incluso un recipiente de comida está bien.