Hệ thống đèn LED RGB có thể điều khiển cho Nhà hoặc Văn phòng của bạn: 5 bước (có Hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:36

Đèn trong nhà hoặc không gian làm việc của bạn có nhàm chán không? Bạn có muốn thêm một chút năng lượng hoặc ánh sáng theo tâm trạng vào phòng của mình? Có thể hướng dẫn này chỉ cho bạn cách tạo một mảng LED RGB có thể điều khiển được để sử dụng trong nhà hoặc văn phòng của bạn. Màn hình LED màu đỏ, xanh lá cây, xanh lam của bạn sẽ mang đến những giờ phút tận hưởng cho bạn và gia đình cũng như khiến bạn phải ghen tị với những người bạn công nghệ của bạn! Một hệ thống được xây dựng cho nhà của chúng tôi và hệ thống kia cho nhà thờ của chúng tôi. Xem video về các hệ thống đang hoạt động! Đây là hệ thống đèn LED phòng khách của chúng tôi. Đây là hệ thống đèn LED chúng tôi tạo ra cho Island ECC ở Hồng Kông. Bạn có thể khám phá các sản phẩm của chúng tôi tại trang web của chúng tôi: Brilldea.com

Bước 1: Lập kế hoạch hệ thống

Tất cả các hệ thống đèn LED RGB tốt đều bắt đầu với một chút kế hoạch và tính toán trước. Bước này rất quan trọng trong việc xác định các yêu cầu kỹ thuật của bạn đối với hệ thống, chẳng hạn như kích thước nguồn điện và số kênh điều khiển, cũng như chi phí của hệ thống. Và đừng quên mục đích nghệ thuật - lập kế hoạch sẽ giúp bạn hình dung giao diện của hệ thống và cách nó sẽ tương tác với không gian của bạn. Điều đầu tiên cần tìm là khu vực bạn muốn thêm đèn LED chiếu sáng. Bạn cần hình dung hệ thống đèn LED sẽ được gắn ở đâu và bạn nên xem xét các đèn LED, (các) bộ điều khiển, nguồn điện và các loại cáp liên quan. Khía cạnh quan trọng nhất của bước này là xác định khu vực mà đèn LED sẽ chiếu sáng. Bạn có một vịnh nhỏ nơi bạn muốn đặt ánh sáng? Bạn có thể sắp xếp lại đồ đạc để tạo khoảng trống cho đèn LED không? Bạn có đang tu sửa lại nơi bạn có thể lên kế hoạch cho một vị trí đặc biệt để gắn đèn LED và phần cứng liên quan vào tường hoặc sàn nhà không? Hệ thống phòng khách của chúng tôi được xây dựng giữa các hộp sách Ikea. Hệ thống Island ECC được thiết kế trong khi căn phòng đang được xây dựng nên một không gian đặc biệt đã được tạo ra cho nó sao cho đèn nằm ngay trong các bức tường. Khi bạn đã chọn được một khu vực, điều tiếp theo cần xem xét là bạn muốn sử dụng bao nhiêu đèn LED để bao phủ khu vực đó. Có một số biến số cần xem xét. Đèn LED có chiếu lên bề mặt mờ không? Các đèn LED sẽ được xem trực tiếp? Không gian nơi gắn đèn LEDS sâu bao nhiêu? Vật liệu của bạn đang được chiếu lên có độ mờ như thế nào? Bạn có muốn chiếu sáng các hình dạng và hoa văn trong mảng LED không? Bạn muốn ánh sáng có độ sáng như thế nào? Bạn sẽ cần xem xét kích thước của mỗi "pixel" trong hệ thống. Đối với hệ thống của chúng tôi, chúng tôi đã sử dụng Ruy băng LED RGB. Đây là một bảng mạch in linh hoạt 10cm với 3 đèn LED RGB trên đó. Các đèn LED được nối tiếp với nhau để mỗi dải hoạt động trên 12V DC. Các đèn LED được điều khiển thành một nhóm. Mỗi hệ thống chúng tôi thiết kế có độ sâu khác nhau và vật liệu mờ khác nhau để chiếu lên. Khoảng cách và kích thước của bạn sẽ thay đổi tùy theo vị trí và ngân sách của bạn. Hệ thống đèn LED phòng khách của chúng tôi sử dụng 32 miếng Ruy băng LED RGB 10cm, mỗi cột là 16 miếng. Hệ thống Island ECC sử dụng 48 mảnh trong mỗi "cửa sổ" và có ba cửa sổ. Khi bạn đã xác định số lượng đèn LED để cài đặt, sau đó bạn có thể bắt đầu lập kế hoạch số lượng kênh điều khiển cho hệ thống, dòng điện cho nguồn điện của bạn và phân phối hệ thống dây điện. hệ thống. Video bao gồm các ghi chú về các thành phần và nó cho thấy các quy trình kiểm tra được sử dụng trong quá trình lắp ráp và cài đặt.

Bước 2: Các thành phần hệ thống LED

Hệ thống đèn LED bao gồm một số thành phần. Chúng ta hãy dành một chút thời gian để xem xét các thành phần đó. Hệ thống đèn LED cần một bộ não để điều khiển tất cả các đèn LED đó. Bộ não này thường là một bộ vi điều khiển như Parallax Propeller hoặc SX hoặc PIC hoặc Arduino. Bộ điều khiển này có thể xoay vòng các đèn LED bằng các thuật toán được lập trình trước hoặc thay đổi các đèn LED dựa trên kết nối bên ngoài với hệ thống DMX-512A hoặc nối tiếp (RS-232). Chúng tôi đã thiết kế bộ điều khiển Prop Blade cho các ứng dụng cụ thể của hệ thống đèn LED. Prop Blade chấp nhận 6V đến 12V DC và có kết nối cho cả nối tiếp (thông qua tiêu đề lập trình) và DMX-512A. Ngoài ra, nó còn có đèn LED trạng thái để phản hồi và chuyển mạch DIP và các nút cho đầu vào của người dùng. Bạn có thể nhận Prop Blade dưới dạng một bộ từ Brilldea nếu bạn muốn sử dụng bộ điều khiển này. Bạn cũng có thể tự làm. Cần có một hoặc nhiều mô-đun trình điều khiển LED để điều khiển tất cả các đèn LED, xét cho cùng, một bộ vi điều khiển chỉ có rất nhiều chân I / O. Để điều khiển nhiều đèn LED này, bộ vi điều khiển cần trợ giúp vì vậy chúng tôi đã thiết kế LED Painter. LED Painter có thể điều khiển 16 kênh LED RGB. Điều này có nghĩa là chúng tôi có thể kết nối 16 miếng Ruy băng LED RGB, một miếng cho mỗi kênh và kiểm soát màu sắc và cường độ của mỗi dải băng. LED Painter dựa trên IC TLC5940 của Texas Instruments. Có mã trực tuyến cho cả Propeller và Arduino để điều khiển IC này. Bạn cũng có thể nhận bộ dụng cụ LED Painter từ Brilldea.3. Và tất nhiên, mọi hệ thống đèn LED đều cần… tốt… ừm… đèn LED! Đúng vậy, rất nhiều đèn LED đỏ, xanh lá cây, xanh dương! Chúng tôi thích sự tiện lợi của Ruy băng LED RGB mà chúng tôi bán. Mặt sau của sản phẩm có lớp keo dính nên dễ dàng gắn vào các bề mặt. Các đèn LED và điện trở đã được lắp ráp và nó chạy trên 12V DC. Hơn nữa nó có thể được uốn cong để gắn trên các bề mặt cong nếu cần. Nếu muốn, bạn có thể sử dụng đèn LED của riêng mình. Bạn thậm chí không cần phải sử dụng đèn LED RGB, bạn có thể gắn 48 đèn LED màu đơn hoặc 24 đèn LED một màu và 24 đèn LED màu khác. Xem bảng dữ liệu LED Painter để biết thêm chi tiết. Tất cả các thiết bị trong hệ thống sẽ chẳng là gì nếu bạn không cung cấp điện. Có, tất cả các thành phần này cần nguồn DC. Hệ thống của chúng tôi được thiết kế để chạy trên 12V DC. Số lượng đèn LED trong hệ thống của bạn sẽ quyết định lượng dòng điện mà bạn cần cung cấp. Chúng tôi đã sử dụng nguồn cung cấp 12V DC, 5 amp để lắp đặt và còn nhiều chỗ trống để mở rộng. Nếu bạn muốn chính xác hơn, bạn sẽ cần tính toán bản vẽ hiện tại của đèn LED bạn sử dụng trong hệ thống của mình cũng như dòng điện cần thiết cho bộ điều khiển và trình điều khiển của bạn. Dưới đây là một số mục khác hoàn thiện hệ thống:

• Cáp và dây để phân phối nguồn và tín hiệu điều khiển.
• Máy tính và phần cứng lập trình cho bộ điều khiển của bạn. Nếu bạn đang sử dụng Prop Blade dựa trên Parallax Propeller, bạn sẽ muốn mua một Prop Plug từ Parallax.
• Dụng cụ điện tử và dụng cụ cầm tay để lắp ráp hệ thống của bạn như mỏ hàn, kìm, tua vít, dụng cụ cắt và dụng cụ tuốt dây.
• Bất kỳ phần cứng gắn nào cần thiết để gắn bộ điều khiển, trình điều khiển, bộ cấp nguồn, v.v.
• Nguồn DMX-512A, nếu bạn muốn sử dụng DMX để điều khiển hệ thống đèn LED của mình; đây là tùy chọn.

6. Bây giờ bạn đã suy nghĩ về hình dạng, không gian, kích thước và giao diện của hệ thống của bạn, cũng như xem xét các vật liệu cần thiết, bạn có thể bắt đầu định giá nó. Chi phí hệ thống của bạn sẽ thay đổi dựa trên kích thước của nó và những vật liệu bạn có thể đã có từ các dự án trước đây. Nếu bạn có một bộ vi điều khiển xung quanh, thì bạn có thể sử dụng bộ vi điều khiển đó. Hãy nhớ định giá hệ thống và đặt chi phí thực tế cho các mặt hàng "không tầm thường" như đầu nối, cáp ruy-băng và dây AC vì những chi phí đó có thể tăng lên. Video sau đây cho thấy tổng quan về hệ thống đèn LED gia đình của chúng tôi. Hệ thống này là hệ thống đầu tiên của chúng tôi được tạo ra, vì vậy phần cứng được sử dụng trong hệ thống là bản sửa đổi đầu tiên. Prop Blade và LED Painter hiện tại của Brilldea là những thiết kế cập nhật cần thiết để hoàn thiện một hệ thống tương tự.

Bước 3: Thời gian thi công

Vào thời điểm bạn đạt được bước này, bạn đã hoàn thành thiết kế và mua tất cả các bộ phận của mình. Tôi thích nhận các hộp các bộ phận để biến những ý tưởng tuyệt vời của tôi thành hiện thực, còn bạn thì sao? Không gì có thể đánh bại việc bạn bắt tay vào xây dựng thiết kế mà bạn đã tạo ra ở các bước trước. Khi tôi lắp ráp một hệ thống, tôi dành thời gian để kiểm tra lại kết cấu của mình. Tôi kiểm tra kỹ các thành phần trước khi đưa PCB vào, kiểm tra kỹ các kết nối được hàn hoặc kết thúc chẳng hạn như cáp dữ liệu, và tôi kiểm tra hệ thống theo từng bước. Với một hệ thống đèn LED RGB lớn, có nhiều thứ có thể xảy ra sai sót, vì vậy bạn nên thử nghiệm khi đang thực hiện cùng lúc. Kỹ thuật này sẽ giúp bạn xác định các vấn đề trước khi chúng trở thành vấn đề lớn hơn và làm hỏng các thành phần khác. Ví dụ: chúng tôi đã kiểm tra bộ điều khiển Prop Blade trước khi chúng tôi gắn nó vào PCB của trình điều khiển LED Painter. Khi bạn bắt đầu xây dựng hệ thống của mình, điều đầu tiên bạn nên làm là lắp ráp bộ điều khiển và mạch điều khiển đèn LED. Nếu bạn đang sử dụng một bộ như của chúng tôi, thật tuyệt, thì việc mua sắm các bộ phận rất dễ dàng và việc lắp ráp sẽ không mất quá nhiều thời gian. Nếu bạn đang xây dựng bộ điều khiển và trình điều khiển đèn LED của riêng mình, bước này có thể mất nhiều thời gian hơn. Tuy nhiên, đừng lo lắng vì công sức bỏ ra là xứng đáng khi bạn có được bộ điều khiển hệ thống của mình hoạt động. Khi lắp ráp bộ điều khiển, bạn nên in ra sơ đồ và hóa đơn vật liệu để đảm bảo rằng bạn sử dụng đúng thành phần và đặt linh kiện vào đúng vị trí. Khi bạn lắp ráp xong bộ điều khiển, hãy dành thời gian để bật nguồn và kiểm tra nó. Tải một chương trình đơn giản xuống bộ điều khiển để xác minh rằng bộ điều khiển hoạt động. Trong trường hợp của chúng tôi, chúng tôi đã sử dụng Parallax Prop Plug để tải phần mềm xuống Prop Blade. Khi bạn đã vượt qua bài kiểm tra đó, hãy thêm một đèn LED RBG vào một kênh và gắn trình điều khiển vào bộ điều khiển của bạn. Sử dụng một chương trình đơn giản để xác minh rằng bộ điều khiển có thể điều khiển trình điều khiển / thiết lập đèn LED RGB. Một lần nữa, đối với Prop Blade và LED Painter, chúng tôi có các chương trình ví dụ trên trang web của chúng tôi: Brilldea.com. Bây giờ bạn đã hoàn thành thiết bị điện tử, hãy chuyển sang đèn LED!

Bước 4: Lắp ráp đèn LED

Phần tẻ nhạt nhất của mảng LED RGB là cấu tạo và kết nối LED. Bước này thường bao gồm nhiều công đoạn cắt dây, tạo dải, uốn và hàn. Chưa kể đến việc kiểm tra lại từng kết nối để đảm bảo rằng nó đã được thực hiện đúng. Nếu bạn tìm cách cải thiện quy trình này, hãy cho chúng tôi biết trong phần bình luận. Ngoài ra, bước này cần có thời gian. Lên kế hoạch ra mắt hệ thống của bạn cho phù hợp để bạn không phải vội vàng vào phút cuối để hoàn thành tất cả công việc cần phải hoàn thành. Thức cả đêm để tạo ra tác phẩm tổng thể của bạn sẽ dẫn đến việc làm hỏng các thành phần của bạn vì đấu nối sai. Hãy dành thời gian của bạn và kiểm tra lại các kết nối. Hệ thống của chúng tôi được thiết kế theo mô-đun để chúng tôi có thể dễ dàng lắp ráp hệ thống tại chỗ. Các hệ thống cũng dễ kiểm tra hơn khi chúng tôi lắp ráp chúng. Ví dụ, các đèn LED cho hệ thống Island ECC được lắp ráp trên các tấm pin dài 1 mét x cao 0,4 mét. Mỗi bảng điều khiển giống hệt nhau, vì vậy chúng tôi đã tạo một mẫu cho vị trí gắn đèn LED, cách định tuyến dây và vị trí đặt Máy vẽ đèn LED. Bước này về mặt kỹ thuật khá dễ dàng, chỉ cần lặp đi lặp lại và tốn thời gian. Nếu bạn sử dụng Ruy băng LED RGB thì bạn có thể gắn các đèn LED vào một bề mặt bằng cách tháo lớp phủ trên lớp keo dán. Đảm bảo gắn đèn LED lên bề mặt sạch. Thêm dây, đầu nối và dây nịt theo yêu cầu. Chúng tôi muốn có các đầu nối trong trường hợp chúng tôi cần tháo một phần thiết bị để kiểm tra hoặc thay thế. Bạn có thể chọn hàn tất cả các kết nối và bỏ qua chi phí và thời gian cần thiết để thêm các đầu nối. Khi các đèn LED đã sẵn sàng, hãy cắm chúng vào mạch Trình điều khiển LED hoặc lắp ráp và kiểm tra LED Painter của bạn. Bạn có thể muốn cắm từng kênh LED vào một lúc thay vì tất cả chúng cùng một lúc. Khi bạn cài đặt chúng, hãy đảm bảo bật nguồn chúng tại một thời điểm. Một lần nữa, hãy kiểm tra các kết nối của bạn trước khi bật nguồn. Như đã đề cập trong các bước khác, hệ thống của chúng tôi sử dụng Prop Blade. Prop Blade có hai nhóm I / O. Mỗi nhóm I / O có thể chạy tối đa hai LED Painters trong một chuỗi, do đó, bốn LED Painters cho một bộ điều khiển. Có thể chạy nhiều hơn, nhưng bạn cần chú ý đến chi tiết về chiều dài dây và cường độ tín hiệu, và chúng tôi nhận thấy rằng các mạch đệm nên được xây dựng để tăng độ tin cậy. Lưu ý rằng Người vẽ đèn LED cần ở gần bộ điều khiển Prop Blade. Việc lắp đặt một LED Painter 20ft từ bộ điều khiển của bạn sử dụng tín hiệu logic 3.3V DC sẽ tạo ra kết quả kém hoặc hoàn toàn không có kết quả. Hãy xem xét các vị trí lắp đặt của bạn một cách cẩn thận. Tại thời điểm này, bạn chắc chắn đã thực hiện một số thử nghiệm bật nguồn và cảm thấy sự phấn khích của hệ thống trở nên sống động!

Bước 5: Những lần chạm cuối cùng

Sau khi cài đặt xong hệ thống, chúng tôi sẽ ngồi lại và tận hưởng nó. Chà, có lẽ vẫn chưa. Tất nhiên, có những vấn đề xảy ra trong quá trình xây dựng và cài đặt hệ thống, do đó, vào thời điểm này, bạn có thể phải thực hiện một số khắc phục sự cố. Hy vọng rằng các vấn đề lớn đã được phát hiện trong quá trình thử nghiệm gia tăng được thực hiện trong quá trình xây dựng. Vào thời điểm toàn bộ hệ thống hoạt động, thông thường mọi thứ đều hoạt động bình thường, ở bước này bạn có thể hoàn thiện việc lắp và đi dây các thành phần và làm cho mọi thứ gọn gàng hơn. Bạn cũng có thể tinh chỉnh (hoặc bắt đầu viết!) Phần mềm điều khiển của mình. Viết phần mềm rất thú vị, đặc biệt là khi bạn sử dụng phần mềm cấp cao hơn mô tả các đèn LED trông như thế nào. Tôi gọi những quy trình đó là những quy trình "vẽ tranh". Trước đây tôi đã đề cập rằng bạn có thể kiểm soát hệ thống của mình thông qua các phương tiện khác nhau. Một số người chỉ muốn bật hệ thống và để nó tự chạy. Trong loại hệ thống này, cần có các quy trình hoặc thuật toán được lập trình trước để làm mờ, xóa hoặc đặt các màu ngẫu nhiên trên màn hình. Bạn có thể tìm thấy mãemo cho Prop Blade và LED Painter trên Parallax Propeller Object Exchange hoặc trang web Brilldea. Đoạn mã ví dụ cho thấy các thuật toán đơn giản để làm mờ và thay đổi màu sắc. Họ muốn kiểm soát mọi pixel và mọi màu sắc trong sự đồng bộ hóa chính xác. Bộ kết hợp LED Painter và Prop Blade cho phép điều khiển DMX-512A (như RS-485) hoặc điều khiển nối tiếp (thông qua phích cắm Prop). Điều này có nghĩa là bạn có thể sử dụng phần mềm trên PC của mình, chẳng hạn như Vixen Lights để thiết kế một buổi trình diễn đồng bộ hóa ánh sáng và âm nhạc. Với LED Painter, mỗi kênh điều khiển có thể được điều khiển từ tắt đến bật trong 255 bước. Điều này cho phép trộn các màu ở nhiều cường độ khác nhau. Những việc khác bạn có thể làm với hệ thống đèn LED của mình:

• Làm cho nó phát hiện nhịp điệu của một bài hát và thay đổi giao diện dựa trên đó. Điều này sẽ đòi hỏi phải thêm một micrô vào hệ thống của bạn và xử lý đầu vào.
• Làm cho nó phát hiện video và thay đổi giao diện dựa trên đó, giống như Ambilight trên TV màn hình phẳng của Philips. Điều này có thể liên quan đến việc thêm máy tính truyền video tới TV của bạn hoặc thêm web cam để ghi lại hình ảnh TV của bạn.
• Làm cho nó tự động bật và tắt vào những thời điểm nhất định. Điều này có thể dựa trên ánh sáng ban ngày, thời gian trong ngày hoặc phát hiện một số người đang ở trong phòng hoặc gần hệ thống.
• Kiểm soát nó qua Internet để mọi người có thể bật và tắt đèn LED trong phòng khách của bạn.
• Kết nối tường LED với vòng tâm trạng của bạn để tường LED có thể phản ánh tâm trạng của bạn!

Chúng tôi hy vọng bạn thích tài liệu này. Hãy chắc chắn để tìm hiểu thêm về Brilldea và các sản phẩm của chúng tôi bằng cách truy cập trang web của chúng tôi: Brilldea.com.