Arduino Nano 33 IoT 12V WS2811 LED燈條控制器

描述

去年，我意識(shí)到為節(jié)日展示燈光的最安全方式是使用 LED 進(jìn)行永久性安裝。有 4 個(gè)連接器用于 4 個(gè) LED 燈條，每個(gè)燈條可以將數(shù)百個(gè) LED 鏈接在一起。默認(rèn)代碼向所有四個(gè)條帶發(fā)送相同的效果，但這可以在主 TreeController_dec27a.ino 文件中輕松自定義。Arduino IoT Remote 應(yīng)用程序可用于通過移動(dòng)設(shè)備控制燈光。您還可以將您的物聯(lián)網(wǎng)云帳戶鏈接到 Alexa，并將其用于 LED 的語音控制。

以下是您可以使用的一些語音命令（假設(shè)您將變量命名為“tree_xxx”，其中 xxx 是效果名稱）：

• Alexa，把樹的顏色變成綠色

• Alexa，打開樹火 50%

• Alexa，打開樹閃光

該項(xiàng)目還應(yīng)與 5V WS2812 型 LED 配合使用。只需將原理圖中的 12V 電源替換為 5V 電源即可。同時(shí)更改對 FastLED.addLeds() 的調(diào)用并傳入 WS2812 而不是 WS2811。

第 1 步：安裝

下面是如何安裝這個(gè)項(xiàng)目。

• 您將需要一個(gè) Arduino IoT 云帳戶。轉(zhuǎn)到www.arduino.cc ->Cloud->IoT Cloud。

• 使用 IoT Cloud 的“設(shè)備”選項(xiàng)卡使用您的帳戶注冊您的 Nano 33 IoT。單擊“添加設(shè)備”并按照說明進(jìn)行操作。

• 創(chuàng)建一個(gè)“東西”。我將我的命名為“TreeController”，這就是 main.ino 文件被命名為 TreeController_dec27a.ino 的原因。

• 您需要將以下變量添加到您的事物中。沒有簡單的方法可以從我的項(xiàng)目中“導(dǎo)入”這些內(nèi)容，因此您需要使用 IoT Cloud Thing 設(shè)置控件一次添加這些內(nèi)容。我在名稱中使用了“tree_”前綴，因?yàn)檫@是當(dāng)您使用語音控制時(shí) Alexa 會(huì)響應(yīng)的內(nèi)容。如果您不打算將您的 Arduino 帳戶鏈接到 Alexa，那么您可以簡化名稱。然而，我有幾個(gè)這樣的控制器，所以我為每個(gè)控制器使用不同的前綴“roof_”、“counter_”等。“Alexa，打開計(jì)數(shù)器顏色”。

一種。int bpm - 等離子效果的每分鐘節(jié)拍數(shù)

b. CloudColor color1 - 需要多種顏色的效果的顏色

C。CloudColor 顏色 2 - " "

d. CloudColor 顏色 3 - " "

e. int numLedsOnPin2 - 通過電平轉(zhuǎn)換器（藍(lán)線）連接到 Nano 引腳 2 的 LED 數(shù)量

F。int numLedsOnPin3 - " " 3（綠線）

G。int numLedsOnPin4 - " " 4（黃線）

H。int numLedsOnPin5 - " " 5（紅線）

一世。int rotateSpeed - 每秒變化 (1 到 1, 000)

j. CloudTime runningTime - 只讀 - 啟動(dòng)后的毫秒數(shù) - 用于確定“在線”狀態(tài)

k. CloudDimmedLight tree_blend - 控制混合效果

湖。CloudColoredLight tree_color - 控制全一色效果

米。CloudDimmedLight tree_confetti - 控制五彩紙屑效果

名詞 CloudLight tree_glitter - 添加閃光效果

哦。CloudDimmedLight tree_lightning - 控制閃電效果

p. CloudDimmedLight tree_pattern - 控制圖案效果

問。CloudColoredLight tree_plasma - 控制等離子效果

河 CloudDimmedLight tree_rainbow - 控制彩虹效果

秒。CloudDimmedLight tree_sacn - 控制流 ACN E13.1 效果

噸。CloudDimmedLight tree_sweep - 控制掃描效果

你。int universe - E13.1 流式 ACN 的宇宙編號(hào)

• 將您的事物鏈接到您的 Nano 33 IoT 設(shè)備。IoT 云事物設(shè)置中有一個(gè)“附加”按鈕。

• 轉(zhuǎn)到“草圖”選項(xiàng)卡，然后“打開完整的編輯器”。簡單編輯器無法導(dǎo)入。

• 使用導(dǎo)入按鈕導(dǎo)入草圖。您需要將 imported.ino 文件復(fù)制粘貼到 IoT 云提供的文件中。

第 2 步：組裝電路

組裝電路照片：https ://photos.app.goo.gl/EMdDA4vWgxhGjG2t7

該電路假設(shè)您的 WS2811 LED 燈條有 12V 直流電源。我通過 JST 連接器連接地線、+12V 和數(shù)據(jù)線。如果在室外安裝，我建議您改用防水汽車連接器。如果您有十幾個(gè)左右的 LED，則還需要電源注入，否則由于 LED 燈條上的電壓降，遠(yuǎn)處的 LED 會(huì)變暗。不過，我已經(jīng)看到 12V WS2811 LED 可以在低至 7V 的情況下工作。

按照附在草圖上的圖表 schematic.png 組裝電路。電平轉(zhuǎn)換器輸出端使用 1K 歐姆下拉電阻。我的示波器告訴我這是減少連接到 LED 的數(shù)據(jù)線上的感應(yīng)反饋的最佳方法。220 歐姆電阻也與數(shù)據(jù)線串聯(lián)。這還可以降低噪音并防止 LED 閃爍，尤其是在關(guān)閉時(shí)。

我使用 LM2596 DC - DC 電壓降壓轉(zhuǎn)換器將 12V 降壓至 5V，以與電平轉(zhuǎn)換器一起使用。這些轉(zhuǎn)換器對于僅運(yùn)行一個(gè) IC 來說可能有點(diǎn)矯枉過正（3A 輸出！），但我的實(shí)驗(yàn)表明它們工作得最好。您需要調(diào)整轉(zhuǎn)換器上的電位器以獲得所需的 5V 輸出。我的沒有設(shè)置為 5V。

請注意，我離開了 Nano 的 PIN 12 的云連接狀態(tài) LED。我計(jì)劃在將此電路板放入外殼后稍后添加它。

第 3 步：加載代碼

使用事物代碼編輯器中的上傳按鈕將此草圖中包含的代碼上傳到您的板上。

您需要將 TreeController_dec27a.ino 中包含的代碼復(fù)制/粘貼到為您的事物自動(dòng)創(chuàng)建的 the.ino。然后你應(yīng)該刪除 TreeController_dec27a.ino 所以只有 main.ino 文件。

文件夾結(jié)構(gòu)

TreeController_dec27a => Arduino 草圖文件夾

├── TreeController_dec27a.ino => 主 Arduino 文件

├── schematics.png => 接線圖圖片

├── effect.h => 所有效果的基類

├── E131.h => E13.1 Streaming ACN 解碼器，文件頭

├── E131.cpp => E13.1 Streaming ACN解碼器，代碼

├── effect.h => 所有效果的基類，標(biāo)題

├── e131effect.h => E13.1 串流ACN效果

├── effect.cpp => 所有效果的基類，代碼

├── plasma.h => 等離子效果，Effect 的子類

├── rainbow.h => 彩虹效果

├── lightning.h => 閃電效果

├── sweep.h => 掃描效果

├── confetti.h => 五彩紙屑效果

├── pattern.h => 簡單圖案效果

├── fire.h => 火焰效果

├── blend.h => 混合效果

├── glitter.h => 為其他效果添加閃爍效果

├── colored.h => 所有一種顏色

└── ReadMe.adoc => 這個(gè)文件

執(zhí)照

該項(xiàng)目是在公共許可證下發(fā)布的。

貢獻(xiàn)

要為該項(xiàng)目做出貢獻(xiàn)，請聯(lián)系：john _at_ dillenburg.org