Tuisbeligting met behulp van PICO: 9 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

Wou u nooit die bui van u kamer verander deur die kleur van die lig te verander nie? Wel, vandag sal u leer hoe om presies dit te doen. Omdat u met hierdie projek 'n Bluetooth -beheerde RGB -omgevingsbeligtingstelsel skep wat u oral in u huis kan plaas, en dit laat kleur soos u wil.

Hierdie projek gebruik PICO, 'n LED RGB -strook, 'n paar transistors en elektriese komponente, en 'n app wat u sal leer hoe om te maak met behulp van die MIT -app -uitvinder.

Stap 1: Komponente

Dit is die komponente wat nodig is om hierdie projek te skep, en dit is:

• PICO, beskikbaar op mellbell.cc ($ 17,0)
• 'N RGB -LED -strook van 4 meter (5050 SMD- 60 LED - 1 M)
• 3 TIP122 Darlington -transistors, 'n bondel van 10 beskikbaar op eBay ($ 1,22)
• 1 PCA9685 16-kanaal 12-bis PWM-bestuurder, beskikbaar op eBay ($ 2,07)
• 1 HC-05 Bluetooth-module, beskikbaar op eBay ($ 3,51)
• 'N 12 volt 5 Amp -kragtoevoer
• 3 1 k ohm weerstande, 'n bondel van 100 op eBay ($ 0,99)
• 1 broodbord, beskikbaar op eBay ($ 2,32)

Stap 2: Skakel die RGB LED -strook aan

Ons wil natuurlik die LED -strook aan ons PICO koppel om dit aan te steek en te beheer.

Maar voor alles moet ons eers wiskunde doen om te weet hoeveel stroom ons LED -strook uit die kragbron gaan trek. In die strook waarmee ons werk, trek elke LED in 'n enkele RGB -sel 20mA, vir 'n totaal van 60mA vir die hele RGB -sel. Ons strook het 20 RGB -selle per meter, en ons het 'n 4 meter lange een. Dit beteken dat ons totale stroomopname by maksimum intensiteit die volgende is:

4 (meter) * 20 (sel/meter) * 60 (mA) = 4800mA

Hierdie trekking sal wissel afhangende van die intensiteit waarmee u werk, maar ons het die wiskunde met die hoogste getalle gedoen, sodat ons vry en veilig met die RGB -strook kan werk. Nou het ons 'n kragbron nodig wat ons van 4.8A kan voorsien.

Die beste kragbron wat ons kan gebruik, is 'n kragtoevoer/omskakelaar wat wisselstroom omskakel na GS; ons benodig dit ook om 12 volt en ten minste 4,8 ampère aan te bied. En ons het presies dit, aangesien die kragtoevoer wat ons gebruik, 12 volt en 5 ampère bied, wat presies is wat ons nodig het.

Stap 3: Koppel die RGB -strook aan die kragtoevoer

'N Kragtoevoer is 'n elektriese toestel wat een tipe elektriese krag na 'n ander omskakel. In ons geval gaan ons dit gebruik om die 220v wisselstroom om te skakel na 12v DC.

Die eerste drie terminale is die insette van die wisselstroombron:

• L → leef
• N → neutraal
• GND → aarde

Die laaste vier terminale is die uitsette van die elektriese toestel wat u benodig. Dit is verdeel in twee "afdelings", een vir die positiewe uitset en die ander vir die negatiewe. In ons geval gaan ons die volgende gebruik:

• V- → negatief
• V+ → positief

En ons verbind hulle soos volg:

• Bruin draad (wisselstroombron) → L (lewendig)
• Blou draad (wisselstroombron) → N (neutraal)
• Groen draad (wisselstroombron) → GND (aarde)

En die rooi en swart drade is die uitset van 12v DC:

• Rooi draad → uitset positief (V+)
• Swart draad → uitset negatief (V-)

Laat ons nou al ons komponente aan PICO koppel!

Stap 4: Koppel alles aan PICO

Soos ons vroeër gesê het, benodig die LED -strook 12v en 4.8A om ten volle te werk. En ons weet dat die maksimum stroom wat enige PICO -pen kan lewer slegs 40mA is, wat nie genoeg is nie. Daar is egter 'n oplossing hiervoor, en dit is die TIP122 Darlington -transistor, wat gebruik kan word om hoë kragbelasting aan te dryf deur klein hoeveelhede stroom en spanning te gebruik.

Die bedrading is redelik eenvoudig; ons koppel die basis van die transistor aan die PICO se D3 -pen om die helderheid van die LED -strook te beheer met behulp van die PWM -tegniek, die emitter na GND en die versamelaar met die las.

• Basis (TIP122) → D3 (PICO)
• Versamelaar (TIP122) → B (LED -strook)
• Emitter (TIP122) → GND

Ons gebruik ook 'n drukknop om die LED -strook aan of uit te skakel.

'N Drukknop is 'n komponent wat slegs twee punte in 'n stroombaan verbind, as dit ingedruk word, dit het geen polariteit nie, sodat ons dit kan verbind sonder om te bekommer oor watter been na watter kant toe gaan. In ons geval verbind ons een van die drukknoppies met die GND deur 'n aftrekweerstand en verbind die ander been met die VCC (5 volt). Daarna sal ons PICO se D2 verbind met die knoppie se been wat aan GND gekoppel is.

Dus, as die knoppie ingedruk word, sal die PICO se D2 -pen HOOG (5 volt) lees, en as dit nie ingedruk word nie, sal die D2 -pen van die PICO laag (0 volt) lees.

Dan verbind ons die LED met die kragtoevoer en die TIP122 -transistor.

• +12 (LED -strook) → positiewe 12 volt -uitset (kragtoevoer)
• B (LED -strook) → versamelaar (TIP122).

Moenie vergeet om die negatiewe draad (swart draad) van die kragtoevoer aan te sluit met die GND -pen van die PICO nie

Stap 5: Verbind die RGB -strook met PCA9685

Noudat ons 'n enkele kleur van die RGB -strook kan beheer, laat ons toe dat ons al die kleure van die RGB -strook kan beheer. Om dit te kan doen, moet ons PWM -seine gebruik om die strook te beheer.

Soos ons weet, het PICO slegs 'n enkele PWM -uitset, en die oplossing daarvoor is die uitbreidingsmodule PCA9685 PWM -penne. Hierdie module brei die PWM -penne van u bord uit, en ons sal dit saam met 'n paar TIP122 Darlington -transistors gebruik om hierdie probleem op te los.

Die bedrading van die kring is baie eenvoudig en dit lyk soos volg:

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

Ons moet die PCA9685 -module met PICO voed, sodat dit behoorlik kan funksioneer.

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

Hier koppel ons die PCA9685 se I2C -protokolpenne SCL en SDA aan PICO se D3 en D2, sodat hulle met mekaar kan kommunikeer.

Ons koppel dan die RGB -strook se +12 met die positiewe aansluiting van die kragtoevoer, en die G, R, B -leidings van die RGB -strook aan die TIP122 -beheerpenne om die LED -strook met die nodige krag van die eksterne kragtoevoer te voed.

Die kode is baie eenvoudig; ons hoef net al die drie kleure van die LED -strook elkeen afsonderlik aan en uit te skakel, so ons maak twee vir lusse vir elke kleur, die eerste vir lus is om die lig te verhoog intensiteit en die tweede is om die ligintensiteit te verlaag,

Stap 6: Skep die mobiele app

Ons wil nou die mobiele app bou wat ons toelaat om die intensiteit van elke kleur individueel te beheer. En ons gaan die MIT -app -uitvinderhulpmiddel hiervoor gebruik.

Eerstens moet u na die amptelike webwerf van MIT app inventor gaan en 'n rekening met u e -posadres skep.

In die ontwerp wat ons gaan gebruik, het ons:

• Een lys kieser, "Koppel aan u omgevingsbeligtingstelsel". Deur op hierdie lys/knoppie te druk, sal 'n spyskaart met die Bluetooth -gekoppelde toestelle oopgemaak word, waaruit ons ons Bluetooth -toestel sal kies.
• Drie skuifbalkies om die individuele kleure te beheer
• 'N Etiket bo elke skuifbalk wat opgedateer sal word, afhangende van die posisie van die skuifbalk
• Deur die Bluetooth -kliëntkomponent by te voeg, gee die program toestemming om die Bluetooth van die toestel te gebruik

Die kode sal in twee dele verdeel word:

Bluetooth -verbinding

Die eerste twee reëls van die kode hanteer die Bluetooth -kommunikasieproses, aangesien dit u die geleentheid bied om toestelle by te voeg en te kies waarmee u wil koppel.

Stuur data

Die res van die kode is vir die stuur van data. Aangesien dit bepaal wat die glyers vir PICO beteken, werk dit ook die lesings van die etikette van die skuifbalk by.

U kan die app aflaai as u dit nie self wil skep nie. U kan dit ook aflaai en dit dan saam met die ontwerp in die MIT -app -uitvinderhulpmiddel invoer en dit na u smaak aanpas.

Stap 7: Koppel aan die HC-05 Bluetooth-module

Nou moet ons net Bluetooth-verbinding by ons PICO voeg, en ons sal dit doen deur die HC-05 Bluetooth-module te gebruik.

Hierdie module is baie eenvoudig en maklik om te gebruik, aangesien dit 'n SPP -module (Serial Port Protocol) is, wat beteken dat dit slegs twee drade (Tx en Rx) benodig om met PICO te kommunikeer. Hierdie module werk ook as slaaf en meester, en het 'n verbindingsbereik van ongeveer 15 meter.

Die HC-05 Bluetooth-module pen uit:

• NL of KEY → As dit na HOOG gebring word voordat die krag aangewend word, dwing dit die opstellingmodus AT -opdragte.
• VCC → +5 krag
• GND → Negatief
• Tx → Stuur die data van die HC-05-module na die seriële ontvanger van PICO
• Rx → Ontvang seriële data van die seriële sender van PICO
• Stel → Vertel of die toestel gekoppel is of nie

En dit is hoe u dit aan PICO koppel:

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

Noudat ons die Bluetooth -module aan PICO gekoppel het, kan ons ons program wysig sodat ons die LED -strook van ons telefoon kan beheer.

Stap 8: Kodering van die Bluetooth -module

Volgens ons plan wou ons die moontlikheid hê om die LED -stroke vanaf ons telefoon te beheer. En ons wou nie net die LED -strook beheer nie, maar ons wou elke kleur individueel beheer.

En ons doen dit deurdat elke skuifbalk van ons app 'n ander stel waardes na PICO stuur:

• Die rooi kleurskuifbalk stuur 'n waarde tussen 1000 en 1010
• Die groen kleurskuif stuur 'n waarde tussen 2000-2010
• Die blou kleurskuif stuur 'n waarde tussen 3000-3010

Ons sal 'n "as" -voorwaarde gebruik om die data na te gaan en te weet watter waardesreeks verander. Byvoorbeeld: as die waarde tussen 1000 en 1010 verander, sal PICO weet dat ons die rooi kleur verander, en dit sal dit dienooreenkomstig verander. Dit sal dit ook doen vir alle waardes wat u geskep het, sodat u elke kleur afsonderlik met sy skuifbalk kan beheer.

Stap 9: u projek is verlig

Ons het geleer hoe om die benodigde krag vir 'n RGB LED -strook te bereken, hoe om transistors te gebruik om huidige waardes te manipuleer en hoe om te besluit oor die kragtoevoer wat nodig is om dit alles te doen. Ons het ook geleer hoe om 'n mobiele app te skep met behulp van die MIT -app -uitvinderhulpmiddel, en hoe om dit via Bluetooth aan PICO te koppel.

En met al u nuwe vaardighede kon u 'n LED -strook skep wat u oral in u huis kan plaas, en dit kan lig wees met enige kleur wat u wil hê, hoe gaaf is dit?

Moenie vergeet om enige vrae te vra nie, en tot binnekort in die volgende projek: D