Noel ağacı için hacimsel LED çelenk

Yeni Yıl için evinizi özgün bir şekilde dekore etmek istiyorsunuz: komşularınızınki gibi olmasın ve tabii ki "geçen seferki gibi" olmasın. Satışa sunulan LED çelenklerin yardımıyla ilginç kompozisyonlar oluşturabilirsiniz ancak konunun fiyatı cesur tasarım çözümlerini ortadan kaldırıyor. Ve tipik Çin LED dekorasyonları aynı görünüyor ve kural olarak meçhul.

Akıllı bir çözüm, kendi ellerinizle bir çelenk oluşturmaktır

• Öncelikle %100 orijinal ürün olacaktır.
  
• İkincisi, dekorasyonun konfigürasyonu tam olarak ihtiyacınız olduğu gibi olacaktır.
  
• Üçüncüsü, bu gerçek bir para tasarrufudur.
  
• Ve son olarak, aile üyelerine ve özellikle çocuklara güvenle şunu söyleyebilirsiniz: "Babam bunu yapabilir!"

En büyük zorluk Noel ağacını aydınlatmaktır. Aslında sadece iki seçenek var: standart bir çelengi spiral şeklinde sarmak veya onu bir piramit şeklinde dikey olarak düzenlemeye çalışmak. Özellikle çizgiler istenilen boyutta yapılabildiği için ikinci seçeneği seçiyoruz: ağacın yüksekliğine göre.
Konsept şu şekildedir: teller üstten alt dallara doğru gerilir, LED'ler sanki katmanlar oluşturuyormuş gibi eşit aralıklarla düzenlenmiştir.

Işık dinamik olmalıdır: bir kontrol kontrolörü gerekli olacaktır. Basit LED'ler Çok güzel parlıyorlar ancak nokta ışıklar hacim yaratmıyor. Bu, her LED elemanı için abajurların gerekli olduğu anlamına gelir.
Çelenkin hesaplanması güç kaynağından başlar. Seçenek tamamen bireyseldir: Bir dizüstü bilgisayardan gereksiz bir güç kaynağı kullandım. Tahmini miktar LED'ler - en fazla 100 adet, standart 5 mm LED'ler kullanıldığında, maksimum parlaklıkta toplam akım tüketimi (20 mA * 100) 2 A'dır. 6 diyotun seri bağlantısı için (her birinde voltaj düşüşü yaklaşık 3 volttur), güç kaynağı voltajı 18-20 volttur.
Çelenk güç kaynağının genel hesaplaması:
5 satır topluyoruz. Her "iş parçacığı" 18'den oluşur LED'ler 6 adet kanal başına (RGB seçeneği). 18*5 = 90 adet, toplam akım 1,8 A. Dolayısıyla, bir dizüstü bilgisayar için şu parametrelere sahip bir güç kaynağı uygundur: 19 volt, 4 amper. Aynı zamanda çift güç rezervi sağlanır.

Gerekli malzemelerin seçimi:

1. LED'ler. sipariş verdim Aliexpress: 100 adetlik 3 paket "Hasır şapka" tipinde kırmızı, yeşil ve mavi LED elemanları, 120 derecelik dağılım açısı.
2. Aliexpress'den denetleyici. Bu öğeye daha ayrıntılı olarak bakalım. Kendi devrenizi yaparak zaman kaybetmek istemiyorsanız (pek çok seçenek var, en ucuzu Arduino'dur), RGB şeridi için hazır bir kontrol cihazı alabilirsiniz. Tüm devreler aynı prensipte çalışır: 3 kontrol edilebilir kanal, açılma sırası ve ışığın parlaklığı ayarlanır. Aslında burada üç renk şartlıdır, 3 kanal aynı LED'i bağlayabilir ve ışık efektlerinin keyfini çıkarabilirsiniz.
19 volt kanallara güç vermek için evrensel voltajı 12-24 volt olan bir kontrol cihazı seçtim.Kontrol devresine bu aralıktaki herhangi bir voltajla güç verilir, çıkışta voltaj alırız güç kaynağı: benim durumumda 19 V.
Bir ön koşul (benim planım için), uzaktan kumanda modu kontrolünün varlığıdır.
3. Kablo demeti yerine seçtim RGB kablosu (3 kanal + 1 ortak).
4. Isıyla daralan boru farklı renkler.

Kurulum kolaylığı için 4 pinli dupon tipi konnektörler kullandım (aralık 2,54 mm). İlgili set uzun zaman önce aynı Çinliden satın alınmıştı; çeşitli elektronik el sanatlarına mükemmel bir yardımcıydı.

LED'leri abajurlara saklamayı planladığım için Aliexpress'den satın aldım ambalaj 100 adet. çelenkler için kar taneleri. Delik çapı 5 mm.

Bağlantı şemasının hesaplanması

LED'ler seri olarak bağlandıklarında bile (benim durumumda 6 diyot) bir akım söndürme direnci aracılığıyla bağlanır. Ambalajdaki LED elemanlarının parametreleri:

Direnç bir formül veya bir LED hesaplayıcı kullanılarak hesaplanır. Çevrimiçi hizmeti kullandım: http://cxem.net/calc/ledcalc.php

• KIRMIZI kanal için (voltaj düşüşü 1,8-2,0 V) direnç 420 Ohm'dur.
  
• YEŞİL ve MAVİ kanallar için (voltaj düşüşü 3,0-3,2 V) direnç 82 Ohm (yeşil) ve 75 Ohm'dur (mavi). Yeşil LED elemanı daha parlak parlar, böylece direnç genel resmi eşitlemek için daha yüksek bir değere sahip olur.

Çizimdeki blok diyagram (şematik diyagramla birlikte):

Ortak anotlu RGB LED'ler için bir denetleyici satın aldım. Yani, her kanala bir eksi verilir ve ortak kabloya bir artı verilir.

Çelenk montajı

Fabrika çelenklerinde olduğu gibi bükülmüş teller kullanabilirsiniz. Trendeki tasarımı daha çok beğendim.

Her LED elemanı için güçlendirilmiş bir bacak yapıyoruz. Bunu yapmak için kürdan ve ısı büzüşmesine ihtiyacınız olacak.

Saç kurutma makinesi ile birleştirip ısıtıyoruz.

Bunun sonucunda şöyle bir tasarım elde edilir:

90 LED'in tamamını hemen hazırlamak ve test etmek mantıklıdır.

Daha sonra diyotların montaj yerlerini eşit mesafelerde belirleyerek kabloyu işaretliyoruz. İstenilen renkteki tellerin üzerinde kablo boyunca düzgün kesimler yaptım, kestim ve montaj noktalarını kalayladım.

Montajdan sonra her LED şöyle görünür:

Düzgün ve güvenilir çıktı.
"Üçüncü el" olarak adlandırılan büyüteçli bir cihaza lehim yapmak uygundur.

Daha sonra besleme kablosunu (ortak “+”) dirençler aracılığıyla kanallara bağlarız.

Parçaları ısıyla büzüştürerek yalıtıyoruz.

Ve onu "artı"ya bağlayın.

Bu döngüyü geniş çaplı ısı büzüşmesiyle kapatıyoruz.
Konektörleri karşı uca monte ediyoruz.

Sonuç, her biri 18 LED'den oluşan 5 özdeş üç kanallı hattı.

Bağlantı ünitesini monte ediyoruz: Ortak bir kontrol kablosuyla 5 eşleşen konnektör.

Sonuç şu şekilde bir kablodur: Bir tarafta LED'li hatlar için 5 konektör, diğer tarafta kontrolöre bağlantı için bir konektör vardır. Düğümü ağaca sabitlerken sıkma kelepçesi kullandım.

Hatları bağlarız, tüm kontrolör modlarını kontrol ederiz.

Daha sonra LED'lerin üzerine kar taneli abajurlar takıyoruz.

Görev kolay değil (sonuçta 90 parça!), Ama heyecan verici.

Tekrar kontrol edelim. Etkisi şaşırtıcı.

Not: Çalışan LED'ler fotoğraflarda iyi görünmediğinden görüntü orijinalinden çok daha kötüdür.
Geriye kalan tek şey çelengi Noel ağacına monte etmek ve çocukları babalarının çalışmalarına hayran olmaya davet etmek.

Sonuç:
Çelenk için toplam finansal maliyet 1000 ruble'den fazla değil. Ana sarf malzemesi kısmı bitmiş denetleyicidir. Güç kaynağı shareware'dir. Diyotlar ve teller yalnızca birkaç kuruşa mal olur. Ek maliyetler: Kar tanesi abajurlar için 300 ruble. Bu seçenek zorunlu değildir, ancak çelenkin çekiciliğini önemli ölçüde artırır.
Harcadığım zamandan pişman değilim (4 tam hafta sonu): çalışmak ilginçti ve sonuç buna değer.