Tira de LED RGB Controlador Bluetooth V3 + Sincronización de música + Control de luz ambiental: 6 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

Este proyecto usa arduino para controlar una tira de led RGB con su teléfono a través de bluetooth. Puede cambiar el color, sincronizar las luces con la música o hacer que se ajusten automáticamente a la iluminación ambiental.

Paso 1: componentes

Para este proyecto, necesitará los siguientes componentes:

Tiras de LED, por supuesto, pedí 10 metros de tiras RGB de alta densidad de aliexpress por alrededor de 1 € / m: https://it.aliexpress.com/item/10000000224362.html …, el adhesivo es bastante malo, pero aparte de eso son impresionantes por el precio. a la hora de elegir qué comprar, debe optar por las tiras RGB "tontas", no direccionables ni RGBW. También tome nota de la clasificación de potencia por metro de su tira y multiplíquela por los metros que necesitará para obtener una estimación de potencia aproximada. Las tiras de LED 5050 tienen alrededor de 7W / m para el tipo de 30 LED / m de baja densidad y 14W / m para el tipo de 60 LED / m de alta densidad

Fuente de alimentación conmutada de 12 / 24v, dependiendo del voltaje de sus tiras. Puede utilizar una fuente de alimentación ATX pero, en cualquier caso, asegúrese de elegir una fuente de alimentación con una potencia nominal adecuada. Recomiendo comprar una fuente de alimentación que tenga al menos un 30% más de potencia nominal de la que realmente necesita para los LED, especialmente si compra una barata como esta: https://it.aliexpress.com/item/32304688758.html?sp …. Mis tiras eran de 14 W / m, necesitaba alimentar 7,5 m, por lo que necesitaba aproximadamente 105 W, compré una fuente de alimentación nominal de 180 W solo para estar seguro. No recomiendo comprar esto si es nuevo en la electrónica, ya que tiene terminales de alto voltaje expuestos, hágalo bajo su propio riesgo

Arduino, usé un micro PRO pero puedes usar lo que quieras, ten en cuenta que es posible que tengas que cambiar algunos pines y el nombre del puerto serie en mi código si vas a usar un microcontrolador diferente

3 mosfets de canal N, he optado por IRF3205 porque ya los tenía a mano, son capaces de 80 amperios y tienen una resistencia baja razonable, por lo que deberían ser bastante buenos. Si nota que tienden a sobrecalentarse, también puede agregar algunos disipadores de calor como lo hice yo

Controladores mosfet 3x TC4420. Puede que no sean necesarios dependiendo de su necesidad de energía, continúe leyendo para obtener una explicación

Módulo bluetooth HC-05, tenga en cuenta que debe elegir un nivel lógico de 5v o es posible que necesite circuitos adicionales (un divisor de voltaje debería funcionar) para reducir el voltaje que sale del TX del arduino

Regulador de voltaje 7805 / convertidor buck de 5v para alimentar módulo arduino y bluetooth

5 condensadores de 0,1 uF, 1 x 100 uF, 4 resistencias de 10 kohmios

(Opcional)

• módulo de micrófono electrect, consta de un micrófono y un amplificador con ganancia ajustable que envía un voltaje analógico listo para ser leído desde el arduino. Puedes construir tu propio circuito o no usarlo en absoluto si no quieres que tus luces se enciendan al ritmo de la música.
• fotorresistor, también puede usar un LED simple como sensor de luz, pero debe cambiar el código para que funcione.

Paso 2: esquema

Haga el circuito en una placa para probarlo, replique el circuito del controlador del mosfet (segunda imagen) 3 veces, una para cada canal, conecte la salida 3 PWM del arduino a las entradas PWM del circuito del controlador. Si no desea utilizar un IC de controlador mosfet dedicado, puede construir un controlador push-pull simple con dos transistores NPN, puede encontrar más información en Internet. Si planea usar el circuito para solo unos pocos LED, puede conectar directamente la puerta de los mosfets a las salidas PWM del arduino a través de una resistencia de 100 ohmios y agregar una resistencia de 10 kilohmios entre la fuente y el drenaje de los mosfets, sin embargo, esto es no se recomienda porque no enciende completamente los mosfets y, por lo tanto, causa mucha ineficiencia.

Las 3 almohadillas R G B de la tira de led tienen que estar conectadas al desagüe de los 3 mosfets, y la otra almohadilla a + 12v.

Paso 3: Código

Este es el código que necesita cargar en el arduino, lo que hace es básicamente usar un poco de magia de registro de bajo nivel para generar tres señales moduladas por ancho de pulso (PWM) de 15KHz para impulsar los tres mosfets con un ciclo de trabajo variable. En el bucle, verifica la transmisión entrante del módulo bt y cuando recibe algo, actualiza el color y el modo, también guarda todo eso en la EEPROM interna para recordar la configuración cuando se reinicia. Actualmente hay 3 modos implementados:

Modo de color: solo muestra un color fijo

Modo Música: apague todas las salidas por un breve momento si se alcanza un umbral de sonido, básicamente haciendo un efecto de luz estroboscópica en sincronía con su música. Si no funciona según lo previsto, debe ajustar la sensibilidad del micrófono con el potenciómetro en el módulo, el valor de umbral en el código etiquetado como "thd" o la distancia entre el micrófono y la fuente de sonido

Modo ambiente: mide la cantidad de luz en la habitación a través del fotorresistor y atenúa el brillo del color elegido en consecuencia. En la aplicación móvil o en el código, puede ajustar los umbrales ALTO y BAJO que determinan en qué valor (0-1023) las luces se encienden o se apagan completamente. Si nota algo de parpadeo mientras está en este modo, es posible que desee alejar el sensor de luz de las tiras de LED para evitar interferencias

Siéntase libre de modificar el código y agregar más modos, si necesita mi ayuda para comprender el código, mi correo electrónico en la parte superior del archivo.

Paso 4: aplicación de Android

Tienes que descargar esta aplicación:

y también descargue e importe el archivo.kwl.

Si desea crear su propia aplicación que funcione con mi código, debe tener lo siguiente:

control deslizante para el valor ROJO que envía: "r + valor entre 0 y 1023 + x" (es: "r130x")

control deslizante para el valor VERDE que envía: "g + valor entre 0 y 1023 + x"

control deslizante para el valor AZUL que envía: "b + valor entre 0 y 1023 + x"

control deslizante para umbral alto que envía: "h + valor entre 0 y 1023 + x"

control deslizante para umbral bajo que envía: "l + valor entre 0 y 1023 + x"

botón que envía "m" para el modo de música

pulsador que envía "a" para modo ambiente

botón que envía "c" para el modo de color

Paso 5: Circuito de la placa de rendimiento

Cuando tenga el circuito de trabajo completo en una placa de prueba, puede moverlo a una pieza de placa de perforación, use trazas gruesas para el drenaje y la conexión de la fuente de los mosfets y los terminales de tornillo para conectar las tiras de LED y la alimentación al circuito. Si tiene problemas térmicos, agregue algunos disipadores de calor, si desea usar un solo disipador de calor para los tres mosfets, asegúrese de aislarlos entre sí con almohadillas térmicas o acortará las salidas ya que el drenaje de los mosfets está conectado internamente al parte metálica del cuerpo.

Paso 6: Terminaste

Conecte algunas tiras de led y fuente de alimentación a su circuito y listo.

Eso es todo, en este punto deberías tener algo que funcione.

Por favor, avíseme si tiene problemas o sugerencias en la sección de comentarios.

PD En el video de arriba, la efectividad de la sincronización con la música no se muestra tan bien como en la vida real debido a la baja velocidad de fotogramas del video.