Volumetrische LED-slinger voor de kerstboom
Voor het nieuwe jaar wil je je huis op een originele manier inrichten: zodat het niet is zoals dat van je buren, en natuurlijk niet ‘zoals de vorige keer’. Met behulp van LED-slingers die te koop worden aangeboden, kun je interessante composities maken, maar de prijs van het probleem doet gedurfde ontwerpoplossingen teniet. En typische Chinese LED-decoraties zien er hetzelfde uit, en in de regel gezichtsloos.
De grootste moeilijkheid is het aansteken van de kerstboom. Eigenlijk zijn er maar twee opties: wikkel een standaard slinger in een spiraal, of probeer hem verticaal te rangschikken, in de vorm van een piramide. Wij kiezen voor de tweede optie, vooral omdat de lijnen op de gewenste maat gemaakt kunnen worden: afhankelijk van de hoogte van de boom.
Het concept is als volgt: draden worden van de bovenkant naar de onderste takken gespannen, LED's gerangschikt op gelijke intervallen, alsof er lagen worden gecreëerd.
Het licht moet dynamisch zijn: er is een regelcontroller vereist. Eenvoudig LED's Ze schijnen prachtig, maar de puntlichten creëren geen volume. Dit betekent dat er voor elk LED-element lampenkappen nodig zijn.
De berekening van de slinger begint bij de stroomvoorziening. De optie is puur individueel: ik heb een onnodige voeding van een laptop gebruikt. Geschatte hoeveelheid LED's - niet meer dan 100 stuks, bij gebruik van standaard 5 mm LED's is het totale stroomverbruik (20 mA * 100) 2 A bij maximale helderheid. Bij een serieschakeling van 6 diodes (de spanningsval over elk is ongeveer 3 volt) bedraagt de voedingsspanning 18-20 volt.
Algemene berekening van de stroomvoorziening van de slinger:
We verzamelen 5 lijnen. Elke "thread" bestaat uit 18 LED's 6 stuks per kanaal (RGB-optie). 18*5 = 90 stuks, totale stroom 1,8 A. Een voeding voor een laptop met de parameters: 19 volt, 4 ampère is dus geschikt. Tegelijkertijd wordt een dubbele gangreserve geboden.
1. LED's. Ik heb besteld bij Aliexpress: 3 pakken van 100 stuks rode, groene en blauwe LED-elementen van het type “strohoed”, spreidingshoek van 120 graden.
2. Controller van AliExpress. Laten we dit element in meer detail bekijken. Als je geen tijd wilt verspillen aan het maken van je eigen circuit (er zijn veel opties, de goedkoopste is Arduino), dan kun je een kant-en-klare controller voor een RGB-strip nemen. Alle circuits werken volgens hetzelfde principe: 3 regelbare kanalen, de inschakelvolgorde en de helderheid van het licht worden ingesteld. Eigenlijk zijn drie kleuren hier voorwaardelijk; je kunt 3 kanalen identieke LED's aansluiten en genieten van de lichteffecten.
Om de 19 volt kanalen van stroom te voorzien heb ik gekozen voor een controller met een universele spanning van 12-24 volt.Het stuurcircuit wordt gevoed door elke spanning in dit bereik, aan de uitgang krijgen we spanning voeding: in mijn geval 19 V.
Een vereiste (voor mijn schema) is de aanwezigheid van een afstandsbedieningsmodus.
3. In plaats van een kabelboom heb ik gekozen RGB-kabel (3 kanalen + 1 gemeenschappelijk).
4. Krimpkous verschillende kleuren.
Voor installatiegemak heb ik 4-pins dupon-connectoren gebruikt (steek 2,54 mm). De bijbehorende set is lang geleden bij dezelfde Chinees gekocht, een uitstekende hulp bij verschillende elektronische ambachten.
Omdat ik van plan was de LED's in de lampenkappen te verbergen, kocht ik deze op AliExpress verpakking 100 st. sneeuwvlokken voor slingers. Boringdiameter 5 mm.
LED's zijn, zelfs als ze in serie zijn geschakeld (in mijn geval 6 diodes), verbonden via een stroomdovende weerstand. Parameters van LED-elementen op de verpakking:
De weerstand wordt berekend met behulp van een formule of een LED-calculator. Ik heb de online service gebruikt: http://cxem.net/calc/ledcalc.php
Blokdiagram (samen met het schema) in de afbeelding:
Ik kocht een controller voor RGB-LED's met een gemeenschappelijke anode. Dat wil zeggen, er wordt een minpunt aan elk kanaal geleverd en een pluspunt wordt aan de gemeenschappelijke draad geleverd.
Je kunt gedraaide draden gebruiken, zoals bij fabrieksslingers. Ik vond het ontwerp op de trein beter.
Voor elk LED-element maken wij een verstevigde poot. Hiervoor heb je tandenstokers en krimpkous nodig.
We monteren en verwarmen het met een haardroger.
Dit resulteert in een ontwerp als dit:
Het is zinvol om alle 90 LED's onmiddellijk voor te bereiden en te testen.
Vervolgens markeren we de kabel en bepalen we de installatielocaties van de diodes op gelijke afstanden. Ik heb langs de kabel netjes de draden van de gewenste kleur ingesneden, afgeknipt en de bevestigingspunten vertind.
Na montage ziet elke LED er als volgt uit:
Het bleek netjes en betrouwbaar.
Het is handig om op een apparaat te solderen met een vergrootglas, dat de "derde hand" wordt genoemd.
Vervolgens verbinden we de voedingsdraad (gewone "+") via weerstanden met de kanalen.
Wij isoleren de onderdelen met krimpkous.
En sluit deze aan op de “plus”.
We bedekken deze lus met krimpkous met een grote diameter.
We monteren connectoren aan het andere uiteinde.
Het resultaat was 5 identieke driekanaalslijnen van elk 18 LED's.
Wij monteren de aansluitunit: 5 bijpassende connectoren met een gemeenschappelijke besturingskabel.
Het resultaat is een kabel als deze: aan de ene kant zitten 5 connectoren voor lijnen met LED's, aan de andere kant zit een connector voor aansluiting op de controller. Bij het vastzetten van de knoop aan de boom heb ik een spanklem gebruikt.
We verbinden de lijnen, controleren alle controllermodi.
Vervolgens plaatsen we sneeuwvloklampenkappen op de LED's.
De opgave is niet eenvoudig (tenslotte 90 stukjes!), maar wel spannend.
Laten we het nog eens controleren. Het effect is verbluffend.
Opmerking: Werkende LED's zien er niet goed uit op foto's, dus het beeld is aanzienlijk slechter dan het origineel.
Het enige dat overblijft is de slinger aan de kerstboom te hangen en de kinderen uit te nodigen om het werk van hun vader te bewonderen.
Resultaat:
De totale financiële kosten voor de slinger bedragen niet meer dan 1000 roebel. Het belangrijkste verbruiksartikel is de voltooide controller. De voeding is shareware. Diodes en draden kosten slechts centen. Bijkomende kosten: 300 roebel voor sneeuwvloklampenkappen. De optie is niet verplicht, maar verhoogt de aantrekkelijkheid van de slinger aanzienlijk.
Ik heb geen spijt van de tijd die ik heb besteed (4 volledige weekenden): het was interessant om te werken en het resultaat is de moeite waard.
Een slimme oplossing is om met je eigen handen een slinger te maken
- Ten eerste zal het een 100% origineel product zijn.
- Ten tweede zal de configuratie van de decoratie precies zijn zoals u nodig heeft.
- Ten derde is dit een echte geldbesparing.
- En tot slot kun je gerust tegen familieleden, en vooral kinderen, zeggen: “Papa kan het!”
De grootste moeilijkheid is het aansteken van de kerstboom. Eigenlijk zijn er maar twee opties: wikkel een standaard slinger in een spiraal, of probeer hem verticaal te rangschikken, in de vorm van een piramide. Wij kiezen voor de tweede optie, vooral omdat de lijnen op de gewenste maat gemaakt kunnen worden: afhankelijk van de hoogte van de boom.
Het concept is als volgt: draden worden van de bovenkant naar de onderste takken gespannen, LED's gerangschikt op gelijke intervallen, alsof er lagen worden gecreëerd.
Het licht moet dynamisch zijn: er is een regelcontroller vereist. Eenvoudig LED's Ze schijnen prachtig, maar de puntlichten creëren geen volume. Dit betekent dat er voor elk LED-element lampenkappen nodig zijn.
De berekening van de slinger begint bij de stroomvoorziening. De optie is puur individueel: ik heb een onnodige voeding van een laptop gebruikt. Geschatte hoeveelheid LED's - niet meer dan 100 stuks, bij gebruik van standaard 5 mm LED's is het totale stroomverbruik (20 mA * 100) 2 A bij maximale helderheid. Bij een serieschakeling van 6 diodes (de spanningsval over elk is ongeveer 3 volt) bedraagt de voedingsspanning 18-20 volt.
Algemene berekening van de stroomvoorziening van de slinger:
We verzamelen 5 lijnen. Elke "thread" bestaat uit 18 LED's 6 stuks per kanaal (RGB-optie). 18*5 = 90 stuks, totale stroom 1,8 A. Een voeding voor een laptop met de parameters: 19 volt, 4 ampère is dus geschikt. Tegelijkertijd wordt een dubbele gangreserve geboden.
Selectie van benodigde materialen:
1. LED's. Ik heb besteld bij Aliexpress: 3 pakken van 100 stuks rode, groene en blauwe LED-elementen van het type “strohoed”, spreidingshoek van 120 graden.
2. Controller van AliExpress. Laten we dit element in meer detail bekijken. Als je geen tijd wilt verspillen aan het maken van je eigen circuit (er zijn veel opties, de goedkoopste is Arduino), dan kun je een kant-en-klare controller voor een RGB-strip nemen. Alle circuits werken volgens hetzelfde principe: 3 regelbare kanalen, de inschakelvolgorde en de helderheid van het licht worden ingesteld. Eigenlijk zijn drie kleuren hier voorwaardelijk; je kunt 3 kanalen identieke LED's aansluiten en genieten van de lichteffecten.
Om de 19 volt kanalen van stroom te voorzien heb ik gekozen voor een controller met een universele spanning van 12-24 volt.Het stuurcircuit wordt gevoed door elke spanning in dit bereik, aan de uitgang krijgen we spanning voeding: in mijn geval 19 V.
Een vereiste (voor mijn schema) is de aanwezigheid van een afstandsbedieningsmodus.
3. In plaats van een kabelboom heb ik gekozen RGB-kabel (3 kanalen + 1 gemeenschappelijk).
4. Krimpkous verschillende kleuren.
Voor installatiegemak heb ik 4-pins dupon-connectoren gebruikt (steek 2,54 mm). De bijbehorende set is lang geleden bij dezelfde Chinees gekocht, een uitstekende hulp bij verschillende elektronische ambachten.
Omdat ik van plan was de LED's in de lampenkappen te verbergen, kocht ik deze op AliExpress verpakking 100 st. sneeuwvlokken voor slingers. Boringdiameter 5 mm.
Berekening van het aansluitschema
LED's zijn, zelfs als ze in serie zijn geschakeld (in mijn geval 6 diodes), verbonden via een stroomdovende weerstand. Parameters van LED-elementen op de verpakking:
De weerstand wordt berekend met behulp van een formule of een LED-calculator. Ik heb de online service gebruikt: http://cxem.net/calc/ledcalc.php
- Voor het RODE kanaal (spanningsval 1,8-2,0 V) bedraagt de weerstand 420 Ohm.
- Voor GROENE en BLAUWE kanalen (spanningsverlies 3,0-3,2 V) is de weerstand 82 Ohm (groen) en 75 Ohm (blauw). Het groene LED-element schijnt helderder, waardoor de weerstand een hogere waarde heeft om het totaalbeeld gelijk te maken.
Blokdiagram (samen met het schema) in de afbeelding:
Ik kocht een controller voor RGB-LED's met een gemeenschappelijke anode. Dat wil zeggen, er wordt een minpunt aan elk kanaal geleverd en een pluspunt wordt aan de gemeenschappelijke draad geleverd.
Het samenstellen van de slinger
Je kunt gedraaide draden gebruiken, zoals bij fabrieksslingers. Ik vond het ontwerp op de trein beter.
Voor elk LED-element maken wij een verstevigde poot. Hiervoor heb je tandenstokers en krimpkous nodig.
We monteren en verwarmen het met een haardroger.
Dit resulteert in een ontwerp als dit:
Het is zinvol om alle 90 LED's onmiddellijk voor te bereiden en te testen.
Vervolgens markeren we de kabel en bepalen we de installatielocaties van de diodes op gelijke afstanden. Ik heb langs de kabel netjes de draden van de gewenste kleur ingesneden, afgeknipt en de bevestigingspunten vertind.
Na montage ziet elke LED er als volgt uit:
Het bleek netjes en betrouwbaar.
Het is handig om op een apparaat te solderen met een vergrootglas, dat de "derde hand" wordt genoemd.
Vervolgens verbinden we de voedingsdraad (gewone "+") via weerstanden met de kanalen.
Wij isoleren de onderdelen met krimpkous.
En sluit deze aan op de “plus”.
We bedekken deze lus met krimpkous met een grote diameter.
We monteren connectoren aan het andere uiteinde.
Het resultaat was 5 identieke driekanaalslijnen van elk 18 LED's.
Wij monteren de aansluitunit: 5 bijpassende connectoren met een gemeenschappelijke besturingskabel.
Het resultaat is een kabel als deze: aan de ene kant zitten 5 connectoren voor lijnen met LED's, aan de andere kant zit een connector voor aansluiting op de controller. Bij het vastzetten van de knoop aan de boom heb ik een spanklem gebruikt.
We verbinden de lijnen, controleren alle controllermodi.
Vervolgens plaatsen we sneeuwvloklampenkappen op de LED's.
De opgave is niet eenvoudig (tenslotte 90 stukjes!), maar wel spannend.
Laten we het nog eens controleren. Het effect is verbluffend.
Opmerking: Werkende LED's zien er niet goed uit op foto's, dus het beeld is aanzienlijk slechter dan het origineel.
Het enige dat overblijft is de slinger aan de kerstboom te hangen en de kinderen uit te nodigen om het werk van hun vader te bewonderen.
Resultaat:
De totale financiële kosten voor de slinger bedragen niet meer dan 1000 roebel. Het belangrijkste verbruiksartikel is de voltooide controller. De voeding is shareware. Diodes en draden kosten slechts centen. Bijkomende kosten: 300 roebel voor sneeuwvloklampenkappen. De optie is niet verplicht, maar verhoogt de aantrekkelijkheid van de slinger aanzienlijk.
Ik heb geen spijt van de tijd die ik heb besteed (4 volledige weekenden): het was interessant om te werken en het resultaat is de moeite waard.
Soortgelijke masterclasses
Bijzonder interessant
Kabelantenne voor digitale TV in 5 minuten
Een selectie van eenvoudige en effectieve schema's.
Driefasige spanning van eenfasig in 5 minuten
Een driefasige motor starten vanuit een enkelfasig netwerk zonder condensator
Eeuwige zaklamp zonder batterijen
Hoe maak je een goedkope maar zeer krachtige LED-lamp?
Opmerkingen (1)
