Ghirlanda LED dell'albero di Natale

Alla vigilia di Capodanno, vorrei decorare la mia casa in modo originale: non essere come i miei vicini, e certamente non così, "come l'ultima volta". Con l'aiuto delle ghirlande a LED in vendita, puoi creare composizioni interessanti, ma il prezzo della domanda supera le audaci decisioni di progettazione. Sì, e le tipiche decorazioni a LED cinesi sembrano uguali e, di regola, senza volto.

Una soluzione intelligente è quella di creare una ghirlanda fai-da-te

• Innanzitutto, sarà un prodotto originale al 100%.
• In secondo luogo, la configurazione dei gioielli sarà esattamente come ti serve.
• In terzo luogo, è un vero risparmio di denaro.
• E infine, puoi tranquillamente dire ai familiari, e in particolare ai bambini: "Papà può!"

La più grande difficoltà è l'illuminazione dell'albero di Natale. In realtà, ci sono solo due opzioni: avvolgere una ghirlanda standard in una spirale o provare a disporla verticalmente, sotto forma di una piramide. Scegliamo la seconda opzione, soprattutto perché le linee possono essere fatte delle dimensioni richieste: l'altezza dell'albero di Natale.
Il concetto è il seguente: i fili vengono tirati dall'alto verso i rami inferiori, i LED sono disposti allo stesso intervallo, come se si creassero livelli.
La luce deve essere dinamica: è necessario un controller di controllo. I LED semplici brillano magnificamente, ma i faretti non creano volume. Quindi hai bisogno di sfumature per ogni elemento LED.
Il calcolo della ghirlanda inizia dall'alimentazione. L'opzione è puramente individuale: ho usato un alimentatore non necessario da un laptop. Il numero stimato di LED non è superiore a 100 pezzi, utilizzando LED standard da 5 mm, il consumo di corrente totale (20 mA * 100) è di 2 A alla massima luminosità. Per la connessione seriale di 6 diodi (caduta di tensione per ciascuno dell'ordine di 3 volt), la tensione dell'alimentatore è di 18-20 volt.
Calcolo generale della potenza della ghirlanda:
Raccogliamo 5 linee. Ogni "filo" è composto da 18 LED da 6 pezzi. per canale (opzione RGB). 18 * 5 = 90 pezzi, corrente totale 1,8 A. Pertanto, l'alimentazione per un laptop con parametri: 19 volt, 4 ampere, è adatta. Ciò fornisce una doppia riserva di potenza.

Selezione dei materiali necessari:

1. LED. Ho ordinato il Aliexpress: 3 confezioni da 100 pezzi elementi a cappello di paglia a LED rossi, verdi e blu, angolo di dispersione 120 gradi.
2. Controller con Aliexpress. Soffermiamoci su questo elemento in modo più dettagliato. Se non hai voglia di perdere tempo a creare il tuo circuito (ci sono molte opzioni, la più economica è su Arduino), puoi prendere un controller già pronto per il nastro RGB. Tutti gli schemi funzionano secondo lo stesso principio: vengono impostati 3 canali controllati, l'ordine di inclusione e la luminosità della luce. In realtà, i tre colori sono condizionati qui, puoi collegare 3 canali degli stessi LED e goderti gli effetti di luce.
Per alimentare i canali a 19 volt, ho scelto un controller con una tensione universale di 12-24 volt. Il circuito di controllo è alimentato da qualsiasi tensione in questo intervallo, all'uscita otteniamo la tensione dell'alimentatore: nel mio caso, 19 V.
Un prerequisito (per il mio schema) è la presenza di una modalità di controllo remoto.
3. Invece di un cablaggio, ho scelto Loop RGB (3 canali + 1 comune).
4. Tubi termorestringenti di diversi colori.
Per facilitare l'installazione, ho usato connettori dupon a 4 pin (passo 2,54 mm). Il set corrispondente è stato a lungo acquistato dallo stesso cinese, un grande aiuto per vari mestieri elettronici.
Da quando ho programmato di nascondere i LED nelle tonalità: un pacchetto di 100 pezzi è stato acquistato su Aliexpress. fiocchi di neve per ghirlande. Diametro di atterraggio 5 mm.

Calcolo dello schema di connessione

I LED, anche con una connessione seriale (nel mio caso, 6 diodi), sono collegati attraverso una resistenza di spegnimento. Parametri degli elementi LED sulla confezione:
Il calcolo del resistore viene eseguito secondo la formula o su un calcolatore LED. Ho usato il servizio online: //cxem.net/calc/ledcalc.php

• Per il canale ROSSO (caduta di tensione 1,8-2,0 V), la resistenza è di 420 Ohm.
• Per i canali VERDE e BLU (caduta di tensione 3,0-3,2 V), la resistenza è di 82 Ohm (verde) e 75 Ohm (blu). L'elemento LED verde brilla più luminoso, quindi una resistenza con un rating più elevato, per uniformare il quadro generale.

Lo schema a blocchi (insieme al principale) nell'illustrazione:
Ho acquistato un controller per LED RGB con un anodo comune. Cioè, meno viene applicato a ciascun canale e più al filo comune.

Mettere ghirlanda

Puoi usare fili intrecciati, come nelle ghirlande di fabbrica. Mi è piaciuto di più il design sul loop.
Realizziamo una gamba rinforzata per ogni elemento LED. Per fare questo, hai bisogno di stuzzicadenti e termorestringenti.
Raccogliamo, riscaldiamo l'asciugacapelli.
Si scopre questo disegno:
Ha senso preparare e controllare immediatamente tutti i 90 LED.
Quindi contrassegniamo il loop, determinando la posizione di installazione dei diodi a una distanza uguale. Ho fatto tagli netti lungo il passante sui fili del colore desiderato, ho tagliato e stagnato il sito di installazione.
Dopo il montaggio, ciascun LED è simile al seguente:
Si è rivelato ordinato e affidabile.
È conveniente saldare sul dispositivo con una lente d'ingrandimento, che si chiama "terza mano".
Successivamente, colleghiamo il cavo di alimentazione (comune "+") ai canali, attraverso i resistori.
Isolare le parti con termorestringente.
E connettiti con il "più".
Copriamo questo anello con un restringimento di grande diametro.
Installiamo connettori sull'estremità opposta.
Il risultato è stato 5 linee a tre canali identiche di 18 LED.
Assembliamo il nodo di connessione: 5 connettori di accoppiamento con un circuito di controllo comune.
Il risultato è stato un tale cavo: da un lato - 5 connettori per linee con LED, dall'altro - un connettore per il collegamento al controller. Quando ho attaccato il gruppo all'albero, ho usato un lungo morsetto.
Colleghiamo le linee, controlliamo tutte le modalità del controller.
Quindi mettiamo i fiocchi di neve sui LED.
La lezione non è facile (dopo tutto, 90 pezzi!), Ma affascinante.
Ricontrolla. L'effetto è sorprendente.
Nota: i LED funzionanti non funzionano bene nelle fotografie, quindi l'immagine è significativamente peggiore dell'originale.
Resta da montare la ghirlanda sull'albero di Natale - e chiamare il bambino: ammirare il lavoro di mio padre.
Il risultato:
Il costo finanziario totale della ghirlanda non è superiore a 1000 rubli. La parte principale dei consumabili è un controller già pronto. L'alimentatore è shareware. Diodi e fili sono semplici penny. Costi aggiuntivi: 300 rubli per fiocchi di neve a soffitto. L'opzione è facoltativa, ma aumenta in modo significativo l'attrattiva della ghirlanda.
Il tempo trascorso (4 giorni interi liberi) non è affatto un peccato: è stato interessante lavorare e il risultato ne vale la pena.