Точечный световой узор: 6 шагов

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-23 15:05

Я начал с идеи: «Могу ли я управлять светом своими руками и выражать свою волю?»

Это «Точечный световой узор», который позволяет вам самостоятельно создавать свои собственные цвета, создавать собственные узоры с этими цветами и испытывать различные эффекты анимации.

Шаг 1: материалы

1. Ардуино UNO x 13
2. Пиксельная светодиодная лента WS2901 или WS2811 (130 светодиодов)
3. Кнопочный переключатель x 1
4. Защелкивающийся переключатель x 65
5. Потенциометр x 65
6. Радужный кабель
7. Мощность достаточно SMPS
8. Проводящий кабель
9. Акриловый прозрачный круглый стержень (диаметр 30 мм)
10. Акриловая доска черного цвета (5 зуб.) (500 мм * 790 мм) x 2, (500 мм * 35 мм) x 2, (790 мм * 35 мм) x 2

Шаг 2: план строительства

Шаг 3: Аппаратное обеспечение: схемотехника

1. Вырежьте акриловую пластину, как показано выше. (см. шаг 2)

2. Одна часть неопиксельного светодиода помещается сверху и снизу отверстия для потенциометра, и в общей сложности прикрепляется 65 пар неопиксельных светодиодов.
3. Пара неопиксельных светодиодов соединены вместе, образуя один вывод Arduino.
4. Установите 65 потенциометров в отверстия для потенциометров. (Поместите его на противоположную сторону неопиксельной поверхности.)
5. Присоедините 65 защелкивающихся переключателей, чтобы они соответствовали отверстиям переключателей.
6. В общей сложности тринадцать Arduino UNO подключены к каждой из тринадцати зон, чтобы связать пять частей из 65 единиц оборудования в одну Arduino UNO.
7. Как показано на прилагаемой фотографии, подключите потенциометры, переключатели защелки и неопиксельные светодиоды к контактам Arduino UNO проводом. (см. шаг 2)
8. Контакты GND и 5V нескольких Arduino UNO соединяются с проводами кабеля, а затем подключаются к внешнему источнику питания. (см. шаг 2)
9. Удалите пыль давлением воздуха.

Шаг 4: Фурнитура: резка акрила

1. Отрежьте акриловый стержень до длины 50 мм.
2. Одна сторона акрилового стержня просверливается по размеру и глубине, чтобы соответствовать части контроллера потенциометра.
3. Акриловый стержень обрезан немного шире, чем отверстие, для обеспечения зазора, который может хорошо поместиться в потенциометр.

4. Другая сторона дает немного наждачной бумаги, чтобы свет мог проходить аккуратно.

Шаг 5: программный код Arduino

www.kasperkamperman.com/blog/arduino/ardui…

Код "HSB в RGB" 를 참고 한 사이트

#включают

// 'adafruit_neopixel' 헤더 파일 라는 외부 라이브러리 를 포함

// 네오 픽셀 연결 핀 번호 선언

# определить PIN1 2 # определить PIN2 3 # определить PIN3 4 # определить PIN4 5 # определить PIN5 6

#define NUMPIXELS 2 // 네오 픽셀 LED 갯수

#define NUM_LIGHTS 5 // 작동 모듈 갯수 (네오 픽셀 오브젝트 갯수)

// 네오 픽셀 오브젝트 Массив 선언

Adafruit_NeoPixel пикселей = {Adafruit_NeoPixel (NUMPIXELS, PIN1, NEO_GRB + NEO_KHZ800), Adafruit_NeoPixel (NUMPIXELS, ПИН2, NEO_GRB + NEO_KHZ800), Adafruit_NeoPixel (NUMPIXELS, PIN3, NEO_GRB + NEO_KHZ800), Adafruit_NeoPixel (NUMPIXELS, PIN4, NEO_GRB + NEO_KHZ800), Adafruit_NeoPixel (NUMPIXELS, PIN5, NEO_GRB + NEO_KHZ800)}; //// 네오 픽셀 을 사용 하기 위해 객체 하나 를 생성 한다. // 첫번째 인자 값 은 네오 픽셀 의 LED 의 개수 // 두번째 인자 값 은 네오 픽셀 이 연결된 아두 핀 번호 // 세번째 인자 값 은 픽셀 flag

//////////////////////////////////////////////////////////////

////// HSV 를 RGB 로 변환 하는 함수 getRGB () 를 위한 변수 와 함수 선언

const byte dim_curve = {

0, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 10, 10, 10, 10, 10, 11, 11, 11, 11, 11, 12, 12, 12, 12, 12, 13, 13, 13, 13, 14, 14, 14, 14, 15, 15, 15, 16, 16, 16, 16, 17, 17, 17, 18, 18, 18, 19, 19, 19, 20, 20, 20, 21, 21, 22, 22, 22, 23, 23, 24, 24, 25, 25, 25, 26, 26, 27, 27, 28, 28, 29, 29, 30, 30, 31, 32, 32, 33, 33, 34, 35, 35, 36, 36, 37, 38, 38, 39, 40, 40, 41, 42, 43, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 68, 69, 70, 71, 73, 74, 75, 76, 78, 79, 81, 82, 83, 85, 86, 88, 90, 91, 93, 94, 96, 98, 99, 101, 103, 105, 107, 109, 110, 112, 114, 116, 118, 121, 123, 125, 127, 129, 132, 134, 136, 139, 141, 144, 146, 149, 151, 154, 157, 159, 162, 165, 168, 171, 174, 177, 180, 183, 186, 190, 193, 196, 200, 203, 207, 211, 214, 218, 222, 226, 230, 234, 238, 242, 248, 255, }; //

void getRGB (int hue, int sat, int val, int colors [5] [3], int index) {

val = dim_curve [val]; sat = 255 - dim_curve [255 - sat];

// 색조, 채도 및 밝기 (HSB / HSV) 를 RGB 로 변환

// dim_curve 는 밝기 값 및 채도 (반전) 에서만 사용 됩니다. // 이것은 가장 자연스럽게 보입니다.

int r;

int g; int b; int base;

if (sat == 0) {

цвета [индекс] [0] = значение; цвета [индекс] [1] = значение; цвета [индекс] [2] = значение; } еще {

база = ((255 - сб.) * значение) >> 8;

switch (hue / 60) {

case 0: r = val; g = (((val - база) * оттенок) / 60) + база; b = база; перерыв;

Дело 1:

r = (((val - база) * (60 - (оттенок% 60))) / 60) + база; g = val; b = база; перерыв;

случай 2:

r = база; g = val; b = (((val - base) * (hue% 60)) / 60) + base; перерыв;

случай 3:

r = база; g = (((val - база) * (60 - (оттенок% 60))) / 60) + база; b = val; перерыв;

случай 4:

r = (((val - база) * (оттенок% 60)) / 60) + база; г = основание; b = val; перерыв;

случай 5:

r = val; г = основание; b = (((val - база) * (60 - (оттенок% 60))) / 60) + база; перерыв; }

цвета [индекс] [0] = г;

цвета [индекс] [1] = г; цвета [индекс] [2] = b; }

}

int rgb_colors [NUM_LIGHTS] [3]; // 네오 픽셀 오브젝트 갯수 마다 цвет RGB 선언

int оттенок [NUM_LIGHTS]; // 픽셀 오브젝트 갯수 마다 оттенок 선언 int sat [NUM_LIGHTS]; // 픽셀 오브젝트 갯수 마다 명도 선언 int brignt [NUM_LIGHTS]; // 네오 픽셀 오브젝트 갯수 마다 밝기 서언

// 일반 변수 선언

int startSwitch = {8, 9, 10, 11, 12}; // включение / выключение 버튼 핀 번호 логическое startState = {ложь, ложь, ложь, ложь, ложь}; // вкл / выкл 상태 변수

const int colorPin = {A0, A1, A2, A3, A4}; // 가변 저항 핀 번호

int colorVal = {0, 0, 0, 0, 0}; // 가변 저항 초기 값

int animationButton = 7; // 애니메이션 모드 변환 버튼 핀 번호

/////////////////////////////////////////////////

// 애니메이션 모든 변환 을 위한 버튼 디 바운싱 변수 선언 // 디 바운싱? 짧은 시간 내 많은 이벤트 가 발생 하는것 에 대한 문제 에 대해서 지정된 시간 간격 으로 함수 를 호출 해결 int buttonState; // 입력 핀 으로부터 의 현재 판독 값 int lastButtonState = HIGH; // 이전 의 판독 값 은 켜진 상태 로 unsigned long lastDebounceTime = 0; // 출력 핀 이 마지막 으로 전환 된 시간 은 0 으로 unsigned long debounceDelay = 50; // 디 바운싱 타임 설정; 출력 이 깜빡 이면 증가 한다 int MODE = 0; // 애니메이션 모드 변수

int B_Interval [5]; // 블 링킹 을 위한 각 모듈 의 랜덤 속도 변수

int B_Min = 100; // 블 링킹 최단 속도; int B_Max = 500; // 블 링킹 최장 속도; int R_Interval = 50; // 레인보우 애니메이션 속도 변수 int D_Interval = 10; // 디밍 속도 변수

логическое B_state [5]; // 블 링킹 을 위한 각 모듈 의 상태 변수

///////////////////////////////////////////////////////

// 멀티 테스 킹 애니메이션 을 위한 시간 변수 선언

беззнаковый длинный currentMillis; // 현재 시간 변수

беззнаковое длинное B_previousMillis [5]; // 모듈 의 블 링킹 타이머 unsigned long DR_Millis [5]; // 각 모듈 의 디밍 랜덤 타이머 (예비) unsigned long R_previousMillis; // 레인보우 타이머 unsigned long D_previousMillis; // 디밍 타이머

логическое firstRainbow = true; // 레인보우 색상 초기화 상태 변수

int RainbowSpeed; // 레인보우 변환 변수

int Bright = 100; // 디밍 초기 값 int BrightnessFactor = 1; // 디밍 증감 값 ///////////////////////////////////////////// //////////////////////////////////////

void setup () {

для (int я = 0; я <NUM_LIGHTS; я ++) {пикселей [я].begin (); // 네오 픽셀 오브젝트 초기화}

// 버튼 인풋 설정

для (int i = 0; i <NUM_LIGHTS; i ++) {pinMode (startSwitch , INPUT_PULLUP); // включение / выключение 버튼 인풋 설정} pinMode (animationButton, INPUT_PULLUP); // 애니메이션 버튼 인풋 설정

для (int i = 0; i <NUM_LIGHTS; i ++) {B_Interval = int (random (B_Min, B_Max)); // 모듈 별 블 링킹 랜덤 속도 (인터발) 변수 생성}

Serial.begin (9600); // 통신 설정

}

void loop () {

РЕЖИМ = CheckAnimMode (); // 모드 에 애니메이션 체크 모드 함수 를 넣는다

// 버튼 과 가변 저항 을 값 을 각각 읽어 변수 에 지정 한다.

для (int i = 0; i <NUM_LIGHTS; i ++) {startState =! digitalRead (startSwitch ); // включение / выключение 버튼 에서 읽은 값 의 반대 값 을 startState 에 넣어 준다 // startState = digitalRead (playsSwitch ); colorVal = analogRead (colorPin ); // 가변 저항 에서 읽은 값 을 가변 저항 초기 값 에 넣는다}

переключатель (РЕЖИМ) {// 애니메이션 함수 스위치 문

case 0: on (); // на 함수 실행 break; // 조건문 에서 빠져 나가라

Дело 1:

радуга (); // радуга 함수 실행 break;

случай 2:

затемнение (); // затемнение 함수 실행 break;

случай 3:

мигает (); // мигает 함수 실행 break; }

для (int я = 0; я <NUM_LIGHTS; я ++) {пикселей [я].show (); // 네오 픽셀 오브젝트 배열 켜라}

}

/////////////////////////////////////////////////////////////

int CheckAnimMode () {

// 애니메이션 선택 버튼 을 읽어 모드 를 결정 한다.

////////////////////////////////////////////////// /// currentMillis = millis (); // 시간 측정 int reading = digitalRead (animationButton); if (чтение! = lastButtonState) {// 입력 핀 으로부터 이전 의 버튼 의 상태 와 판독 값 비교 lastDebounceTime = millis (); // 현재 시간 을 출력 핀 이 마지막 으로 전환 된 시간 에 넣음}

if ((currentMillis - lastDebounceTime)> debounceDelay) {

if (чтение! = buttonState) {// 입력 핀 으로부터 받은 현재 값 과 판독 과 비교

buttonState = чтение; // 판독 값 을 buttonState 에 대입

if (buttonState == LOW) {// 버튼 상태 가 꺼져 있다면

РЕЖИМ ++; // 버튼 모드 1 씩 증가 if (MODE> 3) {MODE = 0; firstRainbow = true; // 레인보우 색상 초기화 상태 켜짐 BrightnessFactor = 1; // 디밍 증감 값 Bright = 15; // 밝기 는 15}}}}

lastButtonState = чтение; // 판독 값 을 이전 의 버튼 상태 에 대입

return MODE; 함수 를 종료 하고 режим 함수 로 값 을 리턴 하라}

////////////////////////////////////////////////////////////////////

// функция режима анимации

//на

void on () {Serial.println ("on"); // 시리얼 모니터 에 на 을 써라 for (int i = 0; i <NUM_LIGHTS; i ++) {color_set (i, colorVal ); // 가변 저항 값 에 따라 컬러 셋팅}}

// Радуга

void rainbow () {Serial.println ("дождь"); // 시리얼 모니터 에 дождь 을 써라 if (firstRainbow) {RainbowSpeed = 0; // 레인보우 속도 초기화 firstRainbow = false; // 레인보우 색상 초기화 상태 꺼짐} if (millis () - R_previousMillis> R_Interval) {// 흐른 시간 값 이 레인보우 인터벌 값 보다 크면 R_previousMillis = currentMillis; // 현재 시간 을 이전 의 레인보우 시간 에 넣어 라 RainbowSpeed + = 10; // 레인보우 변환 변수 에 10 을 더해라}

для (int i = 0; i <NUM_LIGHTS; i ++) {color_set (i, (colorVal + RainbowSpeed)% 1023); // 레인보우 컬러 셋팅}

}

// Затемнение

void dimming () {Serial.println ("dimm"); // 시리얼 모니터 에 dimm 을 써라 Serial.println (Bright); // 시리얼 모니터 에 Яркий 를 써라 if (currentMillis - D_previousMillis> D_Interval) {// 흐른 시간 값 이 디밍 인터벌 값 보다 크면 D_previousMillis = currentMillis; // 현재 시간 을 이전 의 디밍 시간 에 넣어 라 Bright + = BrightnessFactor; // 밝기 에 디밍 증감 값 1 씩 올려라} if (Bright 254) {BrightnessFactor = -1 * BrightnessFactor; } Яркий = ограничить (Яркий, 99, 254); // 변수 밝기 값 을 최소값 99 ~ 최대 값 254 사이 의 값 으로 한정 한다

для (int я = 0; я <NUM_LIGHTS; я ++) {dim_color_set (я, Яркий); // 디밍 컬러 셋팅}}

// Мигает

void blinking () {Serial.println ("мигание"); // 시리얼 모니터 에 мигает 를 써라

for (int i = 0; i B_Interval ) {// 흐른 시간 값 이 블링크 인터벌 값 보다 크면

B_previousMillis = currentMillis; // 현재 시간 을 이전 의 블링크 시간 에 넣어 라 B_state =! B_state ; // 각 모듈 의 블 링킹 상태 변수 의 값 을 대입 하라}} for (int i = 0; i <NUM_LIGHTS; i ++) {if (B_state ) {// 모듈 의 블 링킹 상태 가 읽 히면 color_set (i, colorVal ); // 가변 저항 값 에 따라 컬러 셋팅} else {noColor_set (i); // 읽히지 않으면 컬러 셋팅 하지 않음}}

}

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// основная функция

// набор цветов

void color_set (int index, int colorSenser) {

если (startState [индекс]) {оттенок [индекс] = карта (colorSenser, 0, 1023, 0, 359); // 0 ~ 1023 값 을 0 ~ 359 값 으로 매핑 한 값 을 가지고 색상 값 으로 지정 (colorSenser 에) getRGB (hue [index], 255, 255, rgb_colors, index); for (int i = 0; i <NUMPIXELS; i ++) {пикселей [индекс].setPixelColor (i, пикселей [индекс]. Color (rgb_colors [index] [0], rgb_colors [index] [1], rgb_colors [index] [2])); } // 픽셀 컬러 셋팅 을 rgb_colors 의 r, g, b 으로 설정} else noColor_set (index); // 컬러 셋팅 하지 않음}

////// noColor set

void noColor_set (int index) {// 컬러 셋팅 하지 않는 함수 설정

for (int i = 0; i <NUMPIXELS; i ++) {пикселей [индекс].setPixelColor (i, пикселей [индекс]. Color (0, 0, 0)); } // 픽셀 컬러 세팅 을 0, 0, 0 으로 설정}

//// набор dimColor

void dim_color_set (int index, int BC) {// 디밍 컬러 셋팅 함수 설정

если (startState [индекс]) {оттенок [индекс] = карта (colorVal [индекс], 0, 1023, 0, 359); // 0 ~ 1023 값 을 0 ~ 359 값 으로 매핑 한 값 을 가지고 색상 값 으로 지정 (colorVal 에) getRGB (hue [index], 255, BC, rgb_colors, index); for (int i = 0; i <NUMPIXELS; i ++) {пикселей [индекс].setPixelColor (i, пикселей [индекс]. Color (rgb_colors [index] [0], rgb_colors [index] [1], rgb_colors [index] [2])); } /// 픽셀 컬러 셋팅 을 rgb_colors 의 r, g, b 으로 설정} else noColor_set (index); // 컬러 셋팅 하지 않음}

Шаг 6: законченный образ