Guirnalda LED volumétrica para el árbol de Navidad.
Para el Año Nuevo, quieres decorar tu casa de una manera original: para que no sea como la de tus vecinos y, por supuesto, no “como la última vez”. Con la ayuda de las guirnaldas LED que se ofrecen a la venta, puede crear composiciones interesantes, pero el precio de la emisión anula las soluciones de diseño audaces. Y las típicas decoraciones LED chinas tienen el mismo aspecto y, por regla general, sin rostro.
La mayor dificultad es encender el árbol de Navidad. En realidad, solo hay dos opciones: enrollar una guirnalda estándar en espiral o intentar colocarla verticalmente, en forma de pirámide. Elegimos la segunda opción, sobre todo porque las líneas se pueden realizar al tamaño requerido: según la altura del árbol.
El concepto es el siguiente: los cables se estiran desde las ramas superiores hasta las inferiores, LED dispuestos a intervalos iguales, como si crearan niveles.
La luz debe ser dinámica: será necesario un controlador de control. Simple LED Brillan maravillosamente, pero las luces puntuales no crean volumen. Esto significa que se necesitan pantallas para cada elemento LED.
El cálculo de la guirnalda parte de la fuente de alimentación. La opción es puramente individual: utilicé una fuente de alimentación innecesaria de una computadora portátil. Cantidad estimada LED - no más de 100 piezas, cuando se utilizan LED estándar de 5 mm, el consumo total de corriente (20 mA * 100) es de 2 A con brillo máximo. Para una conexión en serie de 6 diodos (la caída de voltaje en cada uno es de aproximadamente 3 voltios), el voltaje de la fuente de alimentación es de 18 a 20 voltios.
Cálculo general del suministro de energía de la guirnalda:
Recopilamos 5 líneas. Cada "hilo" consta de 18 LED 6 uds. por canal (opción RGB). 18*5 = 90 unidades, corriente total 1,8 A. Por lo tanto, es adecuada una fuente de alimentación para una computadora portátil con los parámetros: 19 voltios, 4 amperios. Al mismo tiempo, se proporciona una doble reserva de marcha.
1. LED. ordené en Aliexpress: 3 paquetes de 100 piezas Elementos LED rojos, verdes y azules tipo “sombrero de paja”, ángulo de dispersión de 120 grados.
2. Controlador de Aliexpress. Veamos este elemento con más detalle. Si no quiere perder el tiempo haciendo su propio circuito (hay muchas opciones, la más barata de ellas es Arduino), puede llevarse un controlador listo para usar para una tira RGB. Todos los circuitos funcionan según el mismo principio: se configuran 3 canales controlables, la secuencia de encendido y el brillo de la luz. En realidad, aquí son condicionales tres colores, puedes conectar 3 canales de LED idénticos y disfrutar de los efectos de iluminación.
Para alimentar los canales de 19 voltios, elegí un controlador con un voltaje universal de 12-24 voltios.El circuito de control se alimenta con cualquier voltaje en este rango, en la salida obtenemos voltaje fuente de alimentación: en mi caso 19 V.
Un requisito previo (para mi esquema) es la presencia de un control de modo de control remoto.
3. En lugar de un mazo de cables, elegí cable RGB (3 canales + 1 común).
4. Tubo termoretráctil Colores diferentes.
Para facilitar la instalación, utilicé conectores tipo dupon de 4 pines (paso de 2,54 mm). El juego correspondiente se compró hace mucho tiempo al mismo chino, una excelente ayuda para diversas manualidades electrónicas.
Como planeé ocultar los LED en las pantallas de las lámparas, lo compré en Aliexpress embalaje 100 uds. copos de nieve para guirnaldas. Diámetro del agujero 5 mm.
Los LED, incluso cuando están conectados en serie (en mi caso, 6 diodos), se conectan a través de una resistencia de extinción de corriente. Parámetros de los elementos LED en el embalaje:
La resistencia se calcula mediante una fórmula o una calculadora LED. Utilicé el servicio en línea: http://cxem.net/calc/ledcalc.php
Diagrama de bloques (junto con el diagrama esquemático) en la ilustración:
Compré un controlador para LED RGB con ánodo común. Es decir, se suministra un menos a cada canal y un más al cable común.
Puedes utilizar cables retorcidos, como en las guirnaldas de fábrica. Me gustó más el diseño del tren.
Realizamos una pata reforzada para cada elemento LED. Para ello necesitarás palillos de dientes y termocontraíble.
Lo montamos y lo calentamos con secador de pelo.
Esto da como resultado un diseño como este:
Tiene sentido preparar y probar inmediatamente los 90 LED.
Luego marcamos el cable, determinando las ubicaciones de instalación de los diodos a distancias iguales. Hice cortes prolijos a lo largo del cable en los cables del color deseado, los corté y estañé los puntos de montaje.
Después del montaje, cada LED tiene este aspecto:
Resultó limpio y confiable.
Es conveniente soldar un dispositivo con una lupa, que se llama "tercera mano".
A continuación, conectamos el cable de alimentación (común “+”) a los canales a través de resistencias.
Aislamos las piezas con termorretráctil.
Y conéctelo al “más”.
Cubrimos este bucle con termorretráctil de gran diámetro.
Montamos conectores en el extremo opuesto.
El resultado fueron 5 líneas idénticas de tres canales de 18 LED cada una.
Montamos la unidad de conexión: 5 conectores macho con un cable de control común.
El resultado es un cable como este: en un lado hay 5 conectores para líneas con LED, en el otro lado hay un conector para conectar al controlador. Al asegurar el nudo al árbol, utilicé una abrazadera de apriete.
Conectamos las líneas, verificamos todos los modos del controlador.
Luego colocamos pantallas de copos de nieve sobre los LED.
La tarea no es fácil (¡al fin y al cabo, 90 piezas!), pero sí apasionante.
Comprobemos de nuevo. El efecto es asombroso.
Nota: Los LED que funcionan no se ven bien en las fotografías, por lo que la imagen es significativamente peor que la original.
Ya sólo queda montar la guirnalda en el árbol de Navidad e invitar a los niños a admirar el trabajo de su padre.
Resultado:
Los costos financieros totales de la guirnalda no superan los 1000 rublos. El consumible principal es el controlador terminado. La fuente de alimentación es shareware. Los diodos y los cables cuestan unos centavos. Costos adicionales: 300 rublos por pantallas de lámparas de copo de nieve. La opción no es obligatoria, pero aumenta significativamente el atractivo de la guirnalda.
No me arrepiento del tiempo invertido (4 fines de semana completos): fue interesante trabajar y el resultado vale la pena.
Una solución inteligente es crear una guirnalda con tus propias manos.
- En primer lugar, será un producto 100% original.
- En segundo lugar, la configuración de la decoración será exactamente la que necesitas.
- En tercer lugar, se trata de un verdadero ahorro de dinero.
- Y finalmente, puedes decirles con seguridad a los miembros de la familia, y especialmente a los niños: "¡Papá puede hacerlo!".
La mayor dificultad es encender el árbol de Navidad. En realidad, solo hay dos opciones: enrollar una guirnalda estándar en espiral o intentar colocarla verticalmente, en forma de pirámide. Elegimos la segunda opción, sobre todo porque las líneas se pueden realizar al tamaño requerido: según la altura del árbol.
El concepto es el siguiente: los cables se estiran desde las ramas superiores hasta las inferiores, LED dispuestos a intervalos iguales, como si crearan niveles.
La luz debe ser dinámica: será necesario un controlador de control. Simple LED Brillan maravillosamente, pero las luces puntuales no crean volumen. Esto significa que se necesitan pantallas para cada elemento LED.
El cálculo de la guirnalda parte de la fuente de alimentación. La opción es puramente individual: utilicé una fuente de alimentación innecesaria de una computadora portátil. Cantidad estimada LED - no más de 100 piezas, cuando se utilizan LED estándar de 5 mm, el consumo total de corriente (20 mA * 100) es de 2 A con brillo máximo. Para una conexión en serie de 6 diodos (la caída de voltaje en cada uno es de aproximadamente 3 voltios), el voltaje de la fuente de alimentación es de 18 a 20 voltios.
Cálculo general del suministro de energía de la guirnalda:
Recopilamos 5 líneas. Cada "hilo" consta de 18 LED 6 uds. por canal (opción RGB). 18*5 = 90 unidades, corriente total 1,8 A. Por lo tanto, es adecuada una fuente de alimentación para una computadora portátil con los parámetros: 19 voltios, 4 amperios. Al mismo tiempo, se proporciona una doble reserva de marcha.
Selección de materiales necesarios:
1. LED. ordené en Aliexpress: 3 paquetes de 100 piezas Elementos LED rojos, verdes y azules tipo “sombrero de paja”, ángulo de dispersión de 120 grados.
2. Controlador de Aliexpress. Veamos este elemento con más detalle. Si no quiere perder el tiempo haciendo su propio circuito (hay muchas opciones, la más barata de ellas es Arduino), puede llevarse un controlador listo para usar para una tira RGB. Todos los circuitos funcionan según el mismo principio: se configuran 3 canales controlables, la secuencia de encendido y el brillo de la luz. En realidad, aquí son condicionales tres colores, puedes conectar 3 canales de LED idénticos y disfrutar de los efectos de iluminación.
Para alimentar los canales de 19 voltios, elegí un controlador con un voltaje universal de 12-24 voltios.El circuito de control se alimenta con cualquier voltaje en este rango, en la salida obtenemos voltaje fuente de alimentación: en mi caso 19 V.
Un requisito previo (para mi esquema) es la presencia de un control de modo de control remoto.
3. En lugar de un mazo de cables, elegí cable RGB (3 canales + 1 común).
4. Tubo termoretráctil Colores diferentes.
Para facilitar la instalación, utilicé conectores tipo dupon de 4 pines (paso de 2,54 mm). El juego correspondiente se compró hace mucho tiempo al mismo chino, una excelente ayuda para diversas manualidades electrónicas.
Como planeé ocultar los LED en las pantallas de las lámparas, lo compré en Aliexpress embalaje 100 uds. copos de nieve para guirnaldas. Diámetro del agujero 5 mm.
Cálculo del diagrama de conexión.
Los LED, incluso cuando están conectados en serie (en mi caso, 6 diodos), se conectan a través de una resistencia de extinción de corriente. Parámetros de los elementos LED en el embalaje:
La resistencia se calcula mediante una fórmula o una calculadora LED. Utilicé el servicio en línea: http://cxem.net/calc/ledcalc.php
- Para el canal ROJO (caída de voltaje 1,8-2,0 V), la resistencia es de 420 ohmios.
- Para los canales VERDE y AZUL (caída de voltaje 3,0-3,2 V) la resistencia es de 82 ohmios (verde) y 75 ohmios (azul). El elemento LED verde brilla más, por lo que la resistencia tiene un valor más alto para ecualizar la imagen general.
Diagrama de bloques (junto con el diagrama esquemático) en la ilustración:
Compré un controlador para LED RGB con ánodo común. Es decir, se suministra un menos a cada canal y un más al cable común.
Armando la guirnalda
Puedes utilizar cables retorcidos, como en las guirnaldas de fábrica. Me gustó más el diseño del tren.
Realizamos una pata reforzada para cada elemento LED. Para ello necesitarás palillos de dientes y termocontraíble.
Lo montamos y lo calentamos con secador de pelo.
Esto da como resultado un diseño como este:
Tiene sentido preparar y probar inmediatamente los 90 LED.
Luego marcamos el cable, determinando las ubicaciones de instalación de los diodos a distancias iguales. Hice cortes prolijos a lo largo del cable en los cables del color deseado, los corté y estañé los puntos de montaje.
Después del montaje, cada LED tiene este aspecto:
Resultó limpio y confiable.
Es conveniente soldar un dispositivo con una lupa, que se llama "tercera mano".
A continuación, conectamos el cable de alimentación (común “+”) a los canales a través de resistencias.
Aislamos las piezas con termorretráctil.
Y conéctelo al “más”.
Cubrimos este bucle con termorretráctil de gran diámetro.
Montamos conectores en el extremo opuesto.
El resultado fueron 5 líneas idénticas de tres canales de 18 LED cada una.
Montamos la unidad de conexión: 5 conectores macho con un cable de control común.
El resultado es un cable como este: en un lado hay 5 conectores para líneas con LED, en el otro lado hay un conector para conectar al controlador. Al asegurar el nudo al árbol, utilicé una abrazadera de apriete.
Conectamos las líneas, verificamos todos los modos del controlador.
Luego colocamos pantallas de copos de nieve sobre los LED.
La tarea no es fácil (¡al fin y al cabo, 90 piezas!), pero sí apasionante.
Comprobemos de nuevo. El efecto es asombroso.
Nota: Los LED que funcionan no se ven bien en las fotografías, por lo que la imagen es significativamente peor que la original.
Ya sólo queda montar la guirnalda en el árbol de Navidad e invitar a los niños a admirar el trabajo de su padre.
Resultado:
Los costos financieros totales de la guirnalda no superan los 1000 rublos. El consumible principal es el controlador terminado. La fuente de alimentación es shareware. Los diodos y los cables cuestan unos centavos. Costos adicionales: 300 rublos por pantallas de lámparas de copo de nieve. La opción no es obligatoria, pero aumenta significativamente el atractivo de la guirnalda.
No me arrepiento del tiempo invertido (4 fines de semana completos): fue interesante trabajar y el resultado vale la pena.
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