Светодиодная Матрица для Arduino

Подключение матрицы WS2812B к Ардуино

Матрица WS2812B Ардуино ► позволяет сделать множество крутых и интересных проектов. Продемонстрируем несколько интересных скетчей для ws2812b матрицы Arduino

Матрица WS2812B для Ардуино и просто адресная лента — позволяет сделать множество крутых и интересных проектов. На этой странице мы продемонстрируем несколько интересных скетчей для 8×8 матрицы WS2812B Arduino (подойдут и другие размеры матрицы — 16×16 или 32×32). Для создания различных красивых световых эффектов на матрице использовалась популярная библиотека Adafruit_NeoPixel.

Arduino матрица на адресной ленте ws2812b

Светодиодную матрицу на ws2812b 32×32 можно заказать на Алиэкспрессе, а можно сделать самому (это наш случай). На фото и видео показана матрица шириной 5 и высотой 8 пикселей (светодиодов). Для представленных примеров размер матрицы значения не имеет — главное указать общее количество светодиодов в ленте. На следующем фото можно увидеть, как из адресной ленты сделали матрицу.

Матрица из адресной ленты своими руками

Если вы решили сделать матрицу из ws2812b своими руками, то при пайке обращайте внимание на направление стрелок, нарисованных на ленте. Во-вторых, поставьте резистор 100-500 кОм на цифровой вход ленты, чтобы подключать ленту к сигнальному пину Ардуино уже напрямую, без резистора. Высота матрицы должна быть не менее 8 строк, иначе при выводе букв на led дисплей, они у вас не будут помещаться.

Как подключить матрицу ws2812b к Ардуино

Для этого занятия нам потребуется:

  • плата Arduino Uno / Arduino Nano / Arduino Mega;
  • WS2812B матрица 8×8 / 16×16 / 32×32;
  • провода «папа-папа».

Первый пример заставляет матрицу из адресной ленты переливаться всеми цветами радуги. Перед загрузкой скетча в микроконтроллер, убедитесь, что у вас установлена библиотека Adafruit_NeoPixel.h. Если нет, то архив можно скачать на нашем сайте со страницы, где размещены все наиболее популярные библиотеки Ардуино. После установки и подключения матрицы WS2812B к Arduino Uno — загрузите скетч.

Скетч. Радуга на матрице ws2812b Ардуино

Пояснения к коду:
  1. в строчке Adafruit_NeoPixel strip(35, 6, NEO_GRB + NEO_KHZ800); : первое значение — это количество пикселей в ленте, а второе — это пин Ардуино к которому подключен цифровой вход матрицы из адресной ленты.

Следующий пример подойдет и для простой адресной ленты, но так как матрица собрана из ws2812b зигзагом, то мерцание пикселей смотрится достаточно эффектно. Скорость мерцания светодиодов можно ускорять и замедлять с помощью команды delay. Цвет ленты можно менять, в процедуре void loop, которая вызывает функцию void theaterChase(), передавая информацию о цвете светодиодной адресной ленты.

Скетч. Бегущий огонек на матрице ws2812b Ардуино

Пояснения к коду:
  1. в процедуре void loop () можно добавить новые оттенки и вызывать функцию void theaterChase() с нужным цветом — количество новых цветов не ограничено.

Эффекты на матрице из адресной ленты

Следующий скетч демонстрирует наиболее красивые эффекты на матрице (видео размещено в начале страницы). Программа представляет собой рандомное включение светодиодов с разным оттенком и разной контрастностью. В примерах программ от библиотеки Adafruit_NeoPixel можно найти еще много, не менее интересных эффектов для адресной ленты или матрицы ws2812b для платы Arduino Nano.

Скетч. Эффекты на матрице из адресной ленты

Пояснения к коду:
  1. для изменения скорости мигания матрицы измените delay в скетче;
  2. чем больше вы указываете яркость strip.setBrightness(); , тем больше тока будет потреблять устройство и сильнее будет греться лента.

Заключение. На этой странице мы лишь продемонстрировали, какие эффекты можно сделать на 16×16 матрице WS2812B Ардуино. Если вы хотите сделать пиктограммы или бегущую строку, используя адресную ленту в качестве дисплея или экрана — заходите в раздел проекты на Ардуино с LED-лентой на нашем сайте. Если у вас остались вопросы по подключению матрицы ws2812b — оставляйте их в комментариях.

Ардуино: управление светодиодной матрицей 8×8

На предыдущих уроках мы научились управлять группой из восьми светодиодов при помощи сдвигового регистра. Это оказалось немного сложнее, чем зажигать 1-2 светодиода напрямую с выводов общего назначения. Проблема, которую нам тогда предстояло решить, заключалась в ограниченном количестве управляемых выводов у контроллера Ардуино. Апогеем же наших изысканий стало использование динамической индикации для управления сразу тремя индикаторами-цифрами. Теперь пришло время еще немного усложнить задачу: учимся работать со светодиодной матрицей.

Матричный индикатор

Как мы уже знаем, сегментные индикаторы, будь то шкалы или цифры, состоят из отдельных светодиодов, соединенных вместе. Например, у группы светодиодов могут быть соединены все катоды. Такой индикатор имеет приписку «с общим катодом», в противном случае — «с общим анодом».

А что будет, если мы разместим светодиоды не в виде цифры или шкалы, а в виде сетки? Получится уже вполне себе графический индикатор. То есть такой, на котором можно отобразить не только число, но и какое-то изображение.

Такая сетка называется матричным индикатором, а в случае использования светодиодов — светодиодной матрицей. Разрешение матричного индикатора — это количество точек по горизонтали и вертикали. Например, самые распространенные индикаторы имеют разрешение 8×8 точек.

Если требуется светодиодная матрица с большим разрешением, то её просто-напросто составляют из нескольких 8×8 индикаторов. Как это делать, мы увидим позже. А пока разберемся как соединяются все 64 светодиода внутри матрицы.

Конечно, можно бы было как и в случае семисегментного индикатора соединить все светодиоды общим катодом или анодом. В этом случае нам бы потребовалось либо 64 вывода контроллера, либо 8 сдвиговых регистров. Оба варианта весьма расточительны.

Более правильный вариант — объединить светодиоды в группы по 8 штук с общим катодом. Пусть это будут столбцы матрицы. Затем, параллельные светодиоды в этих столбцах объединить снова в группы по 8 штук уже с общим анодом. Получится вот такая схема:

Предположим, стоит задача зажечь светодиод R6C3. Для этого нам потребуется подать высокий уровень сигнала на вывод R6, а вывод C3 соединить с землей.

Не выключая эту точку, попробуем зажечь другую — R3C7. Положительный контакт питания соединим с R3 и землю с C7. Но в таком случае строки R6 и R3 будут пересекаться с колонками C3 и C7 не в двух, а в четырех местах! Следовательно и зажжется не две, а четыре точки. Проблема!

Очевидно, что помочь сможет всё та же динамическая индикация. Если мы будем включать точки R6C3 и R3C7 по-очереди очень быстро, то сможем использовать персистентность зрения — способность интерпретировать быстро сменяющиеся изображения как одно целое.

Светодиодная матрица и сдвиговые регистры

В нашем уроке мы будем подключать к Ардуино Уно самую простую светодиодную матрицу 8×8 красного свечения. Нумерация выводов начинается с нижнего левого угла. При этом, нумерация ног 1-16 не связана никакой логикой с нумерацией колонок и строк C и R.

Ориентируясь на урок про динамическую индикацию, попробуем использовать в схеме управления матричным индикатором 8-битные сдвиговые регистры. Один регистр подключим к выводам индикатора, отвечающим за колонки, а второй к выводам строк.

Принципиальная схема

Важное замечание №1. Необходимо, чтобы резисторы в этой схеме были на линиях, идущих от первого сдвигового регистра. Этот сдвиговый регистр отвечает за колонки. При таком подключении, каждый резистор будет задавать ток только для одного светодиода на каждом шаге динамического алгоритма. Следовательно, все светодиоды будут светиться равномерно.

Важное замечание №2. Указанная выше схема носит сугубо ознакомительный характер. Правильнее будет включить в разрыв между вторым регистром и матрицей дополнительную силовую микросхему, например транзисторную сборку ULN2003.

Программа

Чтобы было веселей, попробуем высветить на индикаторе смайлик. Как уже было сказано, для вывода изображения на матрицу воспользуемся динамической индикацией. А именно, будем высвечивать нашу картинку построчно. Сначала зажжем нужные колонки в самой верхней строке, затем во второй, в третьей, и так все 8 строк.

За колонки у нас будет отвечать первый сдвиговый регистр, а за строки второй. Следовательно, вывод строки будет состоять из двух последовательных записей в регистр: сначала передаем код строки, затем код точек в этой строке.

В этой программе мы также воспользуемся ускоренной версией функции digitalWrite. Это необходимо для того, чтобы процесс динамической индикации проходил очень быстро. В противном случае, мы увидим заметное мерцание матрицы.

Исходный код

Основная часть этой программы, включая переменные data_pin, sh_pin, st_pin, next_flick, to_flick и функцию fill уже известны нам из уроков про сдвиговый регистр и про динамическую индикацию.

Массив data хранит восемь строк нашей картинки. Для экономии памяти мы записали каждую комбинацию точек в бинарном виде.

Функция latchOn открывает защелку регистра. Это нужно делать только после заполнения обоих сдвиговых регистров.

После загрузки программы на Ардуино, на индикаторе появится смайл.

Анимация на светодиодной матрице

А теперь доработаем программу таким образом, чтобы изображение на индикаторе менялось каждые пол секунды. Для этого вспомним еще раз урок про выполнение действий по таймеру.

Загружаем программу на Ардуино и наблюдаем результат.

Масштабирование светодиодной матрицы

Светодиодная матрица с разрешением 8×8 подойдет для отображения двух цифр или простого символа. Если требуется вывести на индикатор какое-то более или менее полезное изображение, необходимо объединить матрицы. Делается это с помощью добавления новых сдвиговых регистров как по вертикали, так и по горизонтали.

Следует отметить, что быстродействия контроллера Ардуино Уно в связке со сдвиговыми регистрами хватит разве что на дисплей 16×16. Дальнейшее увеличение размеров светодиодного дисплея приведет к появлению заметного мерцания.

Задания

  • Гипноз. Запрограммировать контроллер таким образом, чтобы на светодиодной матрице с периодом в 1 секунду появлялись концентрические окружности с постоянно увеличивающимся радиусом.
  • Игра змейка. Реализовать на светодиодной матрице 8×8 такую известную игру, как змейка. В схему необходимо добавить четыре кнопки для управления направлением движения, а также зуммер для сигнализации события съедания яблок (или что там ест змея…).
  • Электронный уровень. Добавить в схему акселерометр. Написать программу, которая будет отображать на светодиодной матрице точку, координаты которой зависят от наклона всего устройства. Например, когда устройство зафиксировано параллельно земле (перпендикулярно вектору гравитации), то точка находится в центре. При наклоне электронного уровня влево, точка пропорционально смещается право.

К размышлению

Собрав схему управления матрицей, у многих может возникнуть вопрос: «Ну неужели за 30 лет никто не придумал более простого способа работы с матрицей?» На самом деле, придумали. Существуют специализированные микросхемы для работы с разными типами дисплеев, в том числе и для работы со светодиодной матрицей.

1. У нас в RobotClass как раз есть такой модуль с I2C интерфейсом. Легко подключается к Ардуино. Познакомиться с этим модулем можно на уроке «Модуль матрицы 8×8 с I2C интерфейсом от ROC«.

2. В одном из следующих уроков мы также научимся управлять индикатором с помощью микросхемы MAX7219. Такой способ позволяет легко объединять несколько матриц в один большой дисплей, без необходимости сильно усложнять электрическую схему.

Читайте также:  Беседка из профиля

Светодиодная матрица. Урок 17. Ардуино

Привет! Что может быть лучше rgb светодиода? Конечно 256 светодиодов вместе. Да еще и адресуемых. Это значит, что мы сможем зажечь любой из 256 светодиодов из программы на Ардуино. Сегодня в обзоре светодиодная матрица WS2812B (SK6812).

В предыдущей статье мы говорили о гироскопе GY-521. Это тоже очень интересный модуль для Ардуино. Посмотрите тот обзор, если пропустили или уже забыли.

Для того, чтобы выполнить этот урок нам понадобиться

  • Ардуино UNO
  • Перемычки
  • Макетная плата
  • Светодиодная матрица
  • Резистор 220 Ом
  • Кабель USB

Светодиодная матрица

Я использовал матрицу 16 на 16 светодиодов на черной подложке. Ссылка на Алиэкспресс будет внизу. Матрица хорошо гнется. Работает от 5 вольт и бывает во многих формфакторах. 8 на 8, 16 на 16 и 8 на 32 светодиодов.

Светодиодная матрица WS2812B (SK6812)

Характеристики

  • Можно использовать только внутри сухих помещений.
  • Напряжением 5 вольт.
  • Рабочая температура матрицы от -25 до + 80 °C Работая при температуре ниже — 25 лента может «тормозить» или вообще не выполнять команды контроллера. Однако изменения при переохлаждении не фатальны. При повышении температуры, диоды продолжат полноценно работать.

Подключение

  • +5V — питание 5 вольт на плате
  • GND — земля
  • DIN — пин для данных на плате Ардуино

Матрица работает от 5 вольт. А значит мы сможем подключить ее напрямую к Ардуино. Однако, для реальных проектов рекомендую сделать для нее отдельное питание от аккумулятора или блока питания. В соответствии с характеристиками производителя при ярком белом свете, матрица потребляет 76,8 Вт. А ток может быть от 12 до 18 А, в соответствии с таблицей производителя.

Кроме того, сигнальный контакт DIN подключим через резистор, чтобы оградить контакт Ардуино от перепадов напряжения.

Подключение матрицы.
+5V — питание 5 вольт на плате, GND — земля, DIN — пин для данных на плате Ардуино Принципиальная схема подключения светодиодной матрицы

Библиотека FastLed

Для работы со светодиодными матрицами уже написано не мало библиотек. Сегодня используем одну из них. И посмотрим на примеры программ из нее. С помощью менеджера библиотек установим FastLED и откроем пример из меню File -> Examples -> FastLED -> DemoReel100

В начале скетча есть раздел с настройками матрицы. Нам нужно изменить несколько параметров. Поставим количество светодиодов равное 256, а яркость уменьшим, чтобы потреблять меньше тока, на 8.

Контакт DIN подключен к 3 контакту Ардуино.

Остальную программу изменять не будем, загрузим скетч в Ардуино и посмотрим на результат.

FastLed DemoReel100 program

Теперь попробуем использовать код из примера и напишем свой небольшой скетч.

Объявим настройки матрицы и инициализируем их.

А цикле loop() возьмем каждый отдельный светодиод и будем зажигать и гасить его в цикле. Таким образом мы сможем обратиться к каждому конкретному светодиоду.

Адресные светодиоды на матрице

Полный текст программы

Возможные проблемы

При подключении питания матрицы к Ардуино. Контроллер может сильно нагреться в процессе использования. Особенно, если включить все светодиоды на большой яркости. В этом случае, пожалуйста, используйте отдельное питание.

Заключение

Мы рассмотрели светодиодную матрицу 16х16 светодиодов. Подключили ее к Ардуино и научились обращаться к каждому светодиоду. Это сильно поможет нам в будущих проектах.

Инструкция по подключению Arduino к адресной светодиодной ленте

На сегодня это наша третья статья. В прошлых статьях мы уже разобрали, что из себя представляет адресная лента и примерно поняли, как она устроена. А также поговорили о плате Arduino Nano , по средствам которой мы буем управлять лентой, установили необходимое программное обеспечения и даже написали свою первую программу. Теперь же пришло время подключить все вместе и сделать простую световую анимацию.

Для начала необходимо разобраться с потреблением светодиодной ленты. Дело в том, что каждый светодиод в пикселе потребляет до 20 мА, в зависимости от яркости его свечения. Напомню, что яркость свечения задаем мы сами из программы. Итого получается, что каждый пиксель может потреблять до 60 мА. Это довольно много, если учитывать, что мы можем использовать несколько метров ленты. Но в рамках данной статьи я буду экспериментировать с отрезком на 5 пикселей. И по этой причине запитаю адресную ленту прямо от Arduino Nano . Хотя я бы сам не рекомендовал так делать, лучше всего ставить отдельный блок питания и подключить ленту к нему, а с МК реализовать только управление.

Как мы помним из прошлых статей, управление будет осуществлено любым из цифровых выходов с D 2 по D 13. В данном случае я решил использовать D 5 (просто для примера, Вы можете использовать любой). Итак, подключаем ленту к Arduino Nano . GND к GND , +5 V к +5 V и D – input к D 5 на плате Nano . Я не стал ничего придумывать и просто припаял. Визуально выглядит адресная лента подключенная к Ардуино:

А вот схема подключения адресной ленты к Arduino:

Тут главное помнить, что адресная светодиодная лента имеет направление и важно не перепутать к какому концу ленты подключать плату Arduino. Но об этом я уже говорил в прошлых статьях и больше заострять на этом внимание не будем.

Следующим действием предлагаю подключить плату Адруино к компьютеру и уже заняться написанием нашей первой программы под адресную светодиодную ленту.

Пишем программу для управления адресной светодиодной лентой через Arduino. Установка библиотеки

Первый раз – это всегда очень волнительно. В первый раз можно наделать кучу ошибок, причем в последствии понимаешь, что данные ошибки и нарочно придумать сложно, не то, чтобы их случайно допустить, и это касается не только программирования. Но для того я и пишу данную статью, чтобы максимально облегчить путь от идеи до результата. Сейчас я достаточно подробно опишу все, что буду делать. Это поможет сформировать в голове новичка четкое представление о подключении Arduino.

Для начала давайте откроем IDE Arduino . Это программа, которую мы установили в одной из прошлых статей.

Получилось? Отлично! Далее нам необходимо установить библиотеку. Это нужно, чтобы управлять адресной лентой. Дело в том, что лента принимает определенный набор команд, но нам, как молодым разработчикам, пока не интересно, что это за команды и как они устроены. Мы просто хотим управлять цветами. И библиотека управления адресной лентой поможет нам сделать это максимально просто и быстро. Мы будем сообщать программе, где какой цвет хотим видеть, а программа, с помощью библиотеки, будет формировать наборы команд, понятные для микросхем адресной ленты. На самом деле все достаточно просто и очевидно, нужно только привыкнуть. Поэтому нажимаем «Скетч» -> «Подключить библиотеку» – > «Управлять библиотеками».

После этого появится окно «Менеджер библиотек». Кстати, данному окну нужно немного времени чтобы прогрузиться, поэтому пару секунд оно будет не активным, нужно подождать.

На данный момент мы будем использовать библиотеку « Adafruit NeoPixel ». Проще всего будет воспользоваться поиском. Как видно, в списке есть похожие название, нужно быть внимательным и не перепутать.

Следующим шагом нам необходимо установить библиотеку, для этого есть соответствующая кнопка. Нажимаем и ждем. После того, как установка будет завершена, кнопка «Установить» пропадет, зато появится выпадающий список, позволяющий выбрать версию. Пока что ничего менять не будем и просто закроем окно.

Пишем программу для управления лентой через Ардуино

И теперь мы приступаем к следующему этапу – написанию программы. Начнем с чего-то простого и потом будем постепенно совершенствовать. Наша первая программа будет выглядеть следующим образом:

#define LED_COUNT 5

#define LED_PIN 5

Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel(LED_COUNT, LED_PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

strip.begin(); //Инициализируем ленту.

strip.setPixelColor(i, strip.Color(255, 0, 0)); // Красный цвет.

strip.setPixelColor(i, strip.Color(0, 0, 0)); // null

На первый взгляд это может показаться немного не понятным. Сейчас мы пройдемся по коду и используемые нами команды приобретут смысл.

Начнем с первой строчки. Тут мы объявляем библиотеку. Дело в том, что перед этим мы только ее скачали, а чтобы использовать в программе, необходимо ее объявить. Для этого используется директива # include <>. Где в скобках указано имя файла, который будет использоваться при компиляции, как часть кода. В нашем случае это название библиотеки. Кстати да, библиотека – это файл с программой.

Вторая и третья строчки, – тут мы задаем кол-во пикселей в нашей ленте и номер вывода, с которого будет организовано управление.

Обратите внимание: речь идет именно о количестве пикселей, то есть чипов в ленте, а не о количестве светодиодов. В некоторых адресных лентах, например с чипом ws2811 и ws2818 управление происходит кратно 3 диодам, поэтому лента с 60 диодами на метр будет управляться всего 20 пикселями. Если у вас адресная лента ws2812b, ws2813 или ws2815, то управление происходит кратно одному диоду, то есть количество пикселей = количество светодиодов.

Идем далее. Директива # define определяет идентификатор и последовательность символов, которой будет замещаться данный идентификатор при его обнаружении в коде. Давайте разберем вторую строку более подробно «#define LED_COUNT 5». «LED_COUNT» — это идентификатор, которому соответствует символ «5». Это позволит нам в теле программы (везде, где нужно) написать «5», писать «LED_COUNT». Возможно, это звучит немного непотяно, но подумайте вот о чем: нам пришло в голову изменить кол-во пикселей в ленте и тогда нам придется во всем коде менять их кол-во. Но благодаря # define , мы имеем возможность поменять всего лишь последовательность символов в идентификаторе. Понятное дело, в нашей программе возможно заменить все значения, потому что тут всего 2-а десятка строк. Но бывают и очень большие программы, где действия по замене потребуют огромного количества времени и терпения.

В пятой строке мы объявляем экземпляр класса Adafruit_NeoPixel и передаем его конструктору значения о длине ленты, выводе управления и типу адресной ленты. В данной статье мы не будем разбирать само понятие классов, поэтому предлагаю просто принять данную строчку как должное, где в скобках мы передаем необходимые параметры. Скажу только одно: тут мы создали объект под именем « strip ». И этот объект полностью отвечает за работу подключенной ленты.

В теле функции setup () мы сообщаем компилятору, что данный объект « strip » у нас будет использован. По сути, эту команду инициализации пока тоже нужно принять как необходимый минимум.

А дальше у нас уже идет самое интересное – основная часть программы, в которой и происходит волшебство, она находится в теле функции loop (). Но перед этим необходимо ввести новое понятие – цикл.

Цикл — это определенный блок программы, выполняющийся по кругу. Даже сама функция loop () является циклом. Циклы бывают конечными и бесконечными и у циклов так же, как и у функций, есть тело, где написаны повторяющиеся команды. В данной программе мы использовали цикл – for . Если данный цикл описан правильно, то он, как правило, конечен. Цикл for имеет 3 параметра «for(int i = 0; i Первый параметр задает начальное значение для переменной i . Кстати, в данном случае переменная i инициализируется при начале работы цикла и забывается при окончании работы цикла. Второй параметр – это условие, при котором цикл продолжает выполняться. В нашем случае цикл выполняется до тех пор, пока i меньше 5. И третий параметр прибавляет единицу к i , при каждом повторе цикла. Сейчас ограничимся этим коротким объяснением. В дальнейшем у меня выйдет короткая статья, посвящённая программированию.

Читайте также:  Неавтоклавный и автоклавный газобетон: отличие, что лучше, плюсы, минусы

Итак, вернемся к программе. С 13-ой по 17-ую строку у нас расположен цикл, цикл на 5 повторений, где i меняется от 0 до 4 включительно.

В 14-ой строке мы вызываем метод setPixel , объекта strip и передаем ему два параметра. Где i это номер пикселя на адресной ленте, а « s trip.Color(255, 0, 0)» его цвет. Про то, как задается цвет по системе RGB мы уже говорили ранее. Скажу только очевидную вещь, «255, 0, 0» – это максимально красный цвет.

Получается, когда мы объявили объект strip и передали ему, что в нашей адресной ленте будет 5 пикселей, то в памяти было зарезервировано 5 ячеек, предназначенные для хранения цвета. И теперь в данном цикле мы их заполняем.

В 15-ой строке расположена команда, которая выводит на ленту цвета из памяти в МК (микроконтроллер). То есть последовательность такая: сначала пишем цвета в память, потом разом выводим их на адресную ленту. Изначально пока мы еще не успели заполнить память, там хранятся нулевые цвета «0, 0, 0».

И в 16-ой строке у нас стоит задержка в 300 млс.

Получается, изначально мы имеем 5 ячеек памяти, где записаны только нулевые цвета. Потом в цикле поочередно в каждую из ячеек пишется красный цвет, выводится на ленту и происходит небольшая задержка.

Теперь давайте разберем строки кода с 18-й по 23-ю. Тут происходит практически то же самое. В таком же цикле, мы обнуляем цвета, только это происходит без какой-либо задержки. И данные поступают на адресную ленту уже после выполнения всего цикла, то есть обнуления всех цветов. И уже после этого мы используем задержку.

На мой взгляд все достаточно просто. Светодиоды поочередно загораются красным, а затем гаснут и все это происходит по кругу. Результат выполнения программы вы можете увидеть ниже.

В данной статье мы написали свою первую программу для управления адресной лентой. Теперь Вы сами можете повторить это. Также Вы можете использовать не только красный цвет, но и самостоятельно поэкспериментировать с палитрой и более сложными цветами. А уже в следующих статьях мы постепенно усложним задачу.

Светодиодная матрица 24х6 на Arduino

Материалы:
– светодиоды 144 шт
– резисторы 24 шт (определяется по типу светодиодов, в этом случае 91 Ом)
– счетчик десятичный 4017
– резисторы 6 шт (номинал 1 кОм)
– транзисторы 6 шт 2N3904
– Длинная макетная плата
– Arduino
– регистры сдвига 3 шт (74HC595)
– штыревые разъёмы

Шаг 1: Как работает:
Обычно информация в светодиодной матрице разбивается на мелкие части, которые после передаются друг за другом. Таким образом, экономится большое количество выводов на Arduino, и программа становится достаточно простой.

Далее, наступает время 3-х сдвиговых регистров, они умножают выходы и экономят много выводов на Arduino.

На каждом регистре числится 8 выходов, используется всего 3 вывода Arduino для контролирования огромного числа сдвиговых регистров.

Автор также использует счётчик 4017, для возможности сканирования рядов. С его помощью сканируется до 10 рядов, так как у автора всего только 10 выходов, тем не менее необходимо всего 2 вывода.

Как было сказано ранее, сканирование происходит с помощью этого счётчика 4017, через подключение одного ряда к земле за один раз и отправке данных через резисторы в колонки.

Шаг 2: Схема
Единственные элементы не указанные на схеме — это резисторы ограничения тока, так как их номинал напрямую зависит от того какого типа светодиоды используются. Поэтому их величина должна быть вычислена самостоятельно.

Для расчёта величин 24 резисторов можно воспользоваться калькулятором LED-калькулятор

Для начала смотрят спецификацию светодиода, для того чтобы узнать их прямое напряжение и их прямой ток. Информацию можно узнать сразу при покупке. Схема работает от напряжения 5В. Соответственно необходим источник питания с таким же напряжением.

Также добавлен макет платы управления, который изготовлен с помощью инструментального средства Willard 2.0.

Шаг 3: пайка
Пайка такого большого количества светодиодов задача ни из лёгких если не знаешь наверняка как это делается правильно.

Автор сгибает вниз положительный вывод светодиодов по направлению к остальным выводам, и делается ряд, после чего отрезается неприменимая часть вывода, и пытается сделать эти соединения максимально низкими. Эта процедура делается для каждого положительного вывода.

На данном этапе отрицательные выводы соединены в колонку и их спаивание неудобно, так как у них на пути положительный ряд. Поэтому отрицательный вывод сгибается на 90 градусов, и делается мост над положительным рядом к следующему отрицательному выводу, и так для всех остальных светодиодов.

Сдвиговые регистры и оставшиеся компоненты можно припаиваются на усмотрение каждого отдельно.

Шаг 4: программирование
Пришло время к последнему этапу проекта.

Автор до этого писал несколько похожих программ. Поэтому ему пришлось только добавить программу, которая будет получать слово или же целое предложение от монитора IDE arduino и затем отображает его на матрице. Код , конечно же, можно создать свой или изменить этот на своё усмотрение.
В архиве приложен excel файл, для возможности создания своих знаков или символов.

Как это сделать:
Создаётся нужный знак пиксель за пикселем (ничего сложного в этом нет), и копируется выходная строка – #define

Шаг 5: устройство готово
Матрица 24х6 готова, теперь на нее возможно вывести все что угодно. Можно сделать самому новые программы или попробовать улучшить интерфейс.

Самодельные бетономешалки: ручные, электрические

Для благоустройства участка часто необходим то раствор, то бетон. Месить его вручную — тяжело и долго, да и качество раствора далеко не самое лучшее: добиться однородности сложно. Покупать же бетономешалку для ее периодического использования хотят далеко не все. Хороший выход — бетономешалка своими руками. Денег надо немного, по производительности самодельные агрегаты ничуть не хуже китайских, а порой и лучше.

Ручная бетономешалка

На стройке не всегда есть электричество, да и большие объемы раствора и бетона тоже требуются не всегда. Выход — сделать бетономешалку небольшого объема, которая будет вращаться вручную (с ручным приводом). Конструкции этих моделей просты и незамысловаты.

Из молочной фляги

Простейшую ручную бетономешалку можно сделать имея обычную металлическую флягу (раньше в таких молоко продавали). Еще нужны будут обрезки труб или другой какой металлолом. Конструкция проста, такая бетономешалка своими руками реализуется за пару часов. Основное — сварить раму. Сборка самой бетономешалки займет от силы пару десятков минут.

Конструкция ручной бетономешалки из молочной фляги

Изготавливаете станину, из круглой трубы выгибаете ручку. В верхней части станины привариваете две водопроводные муфты (например). Их внутренний диаметр чуть больше диаметра трубы, используемой для ручки. Трубу пропускают через флягу, приваривают к корпусу.

Как найти центр тяжести

Чтобы бочка крутилась легко, надо найти центр тяжести. Для этого ее можно положить на какой-нибудь тонкий предмет, и перемещая вперед/назад, найти этот самый центр. Вот через него и надо будет пропустить ручку. Пропустив ручку, ее крепят к стенкам корпуса. Вот тут могут возникнуть сложности: фляги обычно делают из алюминиевого сплава, а ручка может быть из стали. Соединить из при помощи сварки не удастся. Единственный доступный выход — холодная сварка. Он вполне себе реален. Остальные режимы — с биметаллическими прокладками или аргонно-дугоавя сварка в домашних условиях не реализуются. Еще один выход — на ручку приварить пластины, которые приклепать к бокам фляги.

Чтобы ручка не сильно люфтила и не вывалилась при работе, к ней с обоих сторон от муфты приваривают гайки.

В общем, это все изготовление ручной бетономешалки своими руками. За один замес в 40 литровом бидоне можно получить 2,5-3 ведра раствора. Для использования на даче или на участке возле дома (без стройки) более чем достаточно.

Если бидона нет, можно приспособить бочку (толстостенную). Тогда пропадает проблема со сваркой ручки, но придется придумать систему фиксации крышки. Можно сделать нечто похожее на ту, которая имеется у бидона.

В видео — пример ручной самодельной бетономешалки из молочной фляги. Конструкция немного другая, но не слишком отличается. Есть интересная идея — внутри емкости к трубе приварены рассекатели, которые ускоряют перемешивание.

Из бочки (ручная и с электроприводом)

Эту конструкцию автор назвал «пьяная бочка» — из-за своеобразной траектории движения. Вся суть в том, что ось вращения идет через емкость наискосок. Из-за чего раствор переваливается от одной стенки к другой. Конструкция тоже проста и эффективна. Что важно — нет проблем со свариванием разнородных металлов. Чертеж ручной бетономешалки из бочки приведен ниже.

Чертеж ручной самодельной бетономешалки из бочки

В верхней части рамы по центру установлены подшипники, в которые продета ручка. Благодаря им крутится 200 литровая бочка легко. Только выбирайте емкость с толстыми стенками — прослужит дольше. Внутри никаких дополнительных лопастей не приваривают: они только задерживают компоненты, мешая перемешиванию и усложняют выгрузку.

В оригинальной конструкции люк загрузки/выгрузки находится в днище. Это отрезанная часть (примерно 1/3), прикрепленная при помощи петель к дну, снабженная уплотнительной резиной по периметру и закрывающаяся на два замка. При загрузке бочку поворачивают так, чтобы люк оказался вверху. При выгрузке — поворачивают вниз. Раствор самотеком перемещается в подставленную емкость, а прилипший можно удалить постучав по корпусу молотком или кувалдой.

Усовершенствованная самодельная бетономешалка из бочки

Данная конструкция прослужила у автора 10 лет, хотя была сделана для разовой работы, но оказалась очень удачной: за 20-30 оборотов хорошо перемешивается 2,5 ведра раствора. За это время ее повторили и усовершенствовали соседи и знакомые. В основном переделки касались люка. Экспериментальным путем выявлена самая удачная его конструкция — похожая на ту, Которая используется в молочной фляге. Такую «горловину» приваривают к телу бочки с одной из сторон (смотрите на фото вверху). Также делают ручки с двух сторон — для возможности работы вдвоем.

Читайте также:  Обои на основе стеклоткани

Механизация в действии: ручная бетономешалка превращается в электрическую

Эта конструкция легко превращается в электрическую самодельную бетономешалку. Ставится не очень мощный двигатель — 1 кВт для бочки в 200 литров достаточно, к оси которого крепится небольшая звездочка, к оси-трубе приваривается звездочка большего размера (для уменьшения числа оборотов), соединяются они при помощи цепи (от мотороллера, например).

Электро-бетономешалка своими руками из бочки и двигателя стиральной машины

Эта бетономешалка редукторного типа. Для изготовления этой модели понадобились:

  • бочка из оцинкованной стали на 180 литров (диаметр 560 мм, высота — 720 мм);
  • двигатель стиральной машины — 180 Вт, 1450 об/мин;
  • маховик и шестерня стартера от Москвича 412;
  • два шкива от стиральной машины диаметром 300 мм и 60 мм;
  • колеса от садовой тележки;
  • металлолом для рамы.

Шестерни, колеса — все старое, все было в гараже

Это тоже не новое

Первым делом все зачищаем от ржавчины, обрабатываем преобразователем ржавчины и покрываем грунтом.

Варим раму из труб, швеллера. Углы рамы усиливаем приварив пластины металла. Все должно быть жестким и надежным. Перекладину делаем серьезную: на ней будет «висеть» бочка с раствором, да еще все будет вибрировать и крутиться.

Рама — основа конструкции. Трубы почти новые))

Привариваем штифты, посадочное место под шестерни передачи. Зачищаем от ржавчины, обрабатываем преобразователем ржавчины, грунтуем.

Крепим колеса от тележки. Они с широкими протекторами и себя оправдали: перетаскивать бетономешалку несложно даже просто по участку.

Из труб варим еще конструкции для упора и установки всей «начинки».

Еще две треугольные конструкции

Их тоже крепим на раму

Вторая — для большей устойчивости

Начинаем собирать привод. Первой ставим большую шестеренку на приваренный ранее штифт.

Ставим большую шестерню

В посадочное место устанавливаем сборку — маленькую шестерню, соединенную с колесом для ременной передачи.

Передача от большой шестерни

К приваренной заранее пластине крепим двигатель.

Его подвешиваем так, чтобы два колеса ременной передачи находились на одном уровне. Также необходимо обеспечить нормальное натяжение ремня.

Осталось прикрепить бочку. В ней в центре делаем отверстие под большой шкив, сверлим отверстие для крепежа. Ставим на место.

В дне бочки делаем отверстия. При монтаже не забываем про уплотнительные резинки

Так она выглядит на раме

Остается только электрическая часть. Кабель подключаем через пускатель с кнопкой.

Кабель подключаем через пускатель с кнопкой

Несколько фото основных узлов. Может кому-то надо посмотреть ближе.

Шестерня и крепление бочки

Подвес мотора на пластине гасит большую часть вибраций

Под другим углом

Второй вариант передачи — из автомобильного диска

Бочка 200-литровая, ее края надрезали, согнули и сварили, сформировав привычную «грушу».

Из бочки сделали «грушу»

Автомобильный диск прикрепили болтами к днищу (с резиновыми прокладками). Его подбирали так, чтобы образовалась выемка для ременной передачи. К диску предварительно прикрепили ступицу.

Для ременной передачи

Внутри бочки наварили лопасти для более эффективного перемешивания раствора.

Все это хозяйство прикрепили к раме.

Бочку и диск для ременной передачи установили на раме

Там где приварена пластина — место для двигателя. Его выставляем так, чтобы ремень шел ровно. Питание подали через тумблер, последовательно включен таймер от стиральной машины, с которой сняли мотор.

Вид сзади. Под листом металла мотор

В общем, скорость вращения получилась 35-40 оборотов в минуту. Должно хватить.

Вся передача выглядит так

Самодельные мешалки в видео-варианте

Если понятен общий принцип того, как делается бетономешалка своими руками, можно его модернизировать и переделывать, подстраивая под имеющиеся детали. Помогут в этом видео, собранные в этом разделе.

Венцового типа

Еще один вариант, только уже не редукторная, а венцового типа. Венец, кстати, можно купить (чугунный или пластиковый) и установить на бочку.

С роликами в качестве опоры

Разборная мешалка из бочки

Фото узлов самодельных бетономешалок (может будет полезно)

Каждая или почти каждая бетономешалка, сделанная своими руками, имеет какие-то оригинальные решения. Мало кто повторяет конструкцию полностью, не внося каких-либо изменений — приходится подстраиваться под те детали и узлы, которые есть в наличии. Некоторые интересные решения есть в фото.

Если оставить дно обычной бочки без усиления, тонкий металл (3-4 мм) может не выдержать нагрузок и его просто покрутит. Потому лучше наварить уголки или П-образный прокат

Организация передачи при помощи мото-цепи и второй — ременной

Форма лопастей — сложная штука. Надо чтобы они улучшала перемешивание, а не задерживали бетон от падения вниз

Как сделать емкость подвижной, чтобы можно было выворачивать ее

Самодельные бетономешалки и просеиватели для песка и щебня: конструктив + видео

Рынок строительных инструментов предлагает большой выбор бетономешалок на любой вкус и кошелёк. От самых простых — для замешивания небольших объёмов кладочных и штукатурных растворов, до мощных бетоносмесителей принудительного действия, в которых готовят жесткие бетонные смеси. Несмотря на это, многие самостройщики предпочитают не покупать бетомешалку в магазине, а сделать её своими руками из хлама, завалявшегося в сарае. Как собрать такую самоделку, и стоит ли заморачиваться с её изготовлением? Ответы в статье.

Содержание:

  • Как сделать бетономешалку из бочки и двигателя от стиральной машины
  • Как превратить бетономешалку в просеиватель для песка, гравия и щебня
  • Какие нужны инструменты для изготовления самоделок
  • Выгодно ли делать самодельную бетономешалку

Как изготовить недорогую бетономешалку из стальной бочки и электрического двигателя от стиралки

При строительстве бани я замешивал бетон вручную в корыте. Для небольших объёмов этот способ годится, но, для возведения чего-то большего, нет. Слишком много тратится сил на «рукопашный» замес бетона. Покупать дорогую бетономешалку я не хотел, а тратиться на дешевую, но недолговечную — деньги на ветер. Посмотрел в интернете из чего делают самодельные смесители для бетона. Понравилась пара мобильных конструкций из обычных металлических бочек на 200 литров. Купил на автобазе бу ёмкость из-под масла и, на её основе, профильных труб, бендикса с венцом от «Волги» и старого движка от стиралки собрал дешевую бетономешалку.

В бетономешалку помещается:

  • 4 ведра обогащенной песчано-гравийной смеси;
  • 1 ведро цемента;
  • 1.5 ведра воды;
  • 1 ведро песка.

Привод бетономешалки крупным планом.

Привод защищает чехол из жести.

Вторую бетономешалку, сделанную из того, что было под рукой, изготовил АфанасьевичRUS.

Я не хотел тратить на покупку бетономешалки 12 – 25 тыс. руб. и сделал её сам из разного хлама, бочки и электродвигателя от стиральной машины. Самодельным смесителем для бетона пользуюсь уже не один год. В принципе, всё устраивает. Металл бочки конечно тонковат, но все лечится сваркой. Внутри бочки приварены лопасти для размешивания смеси. Чтобы сделать бетономешалку мне понадобились:

  • двухсотлитровая бочка;
  • двигатель мощностью 0.45 кВт на 3400 об/мин;
  • шкив от сеялки;
  • колесо от детского велосипеда;
  • обод от колеса от велосипеда для взрослых;
  • цепь от мотоцикла марки «Иж»;
  • подшипник с втулкой от заднего колеса мотоцикла марки «Иж».

​Предлагаем вам посмотреть видео, где показана работа этой бетономешалки.

Как из бетономешалки сделать дешевый просеиватель для песка и щебня

Места у меня на участке мало, поэтому, при завозе песка и щебня их свалили в одну кучу. За несколько лет они перемешались. Просеивать этот объём вручную не хотелось. Поэтому я сделал из бетономешалки просеиватель.

Расскажем, как изготовить это нужное в хозяйстве приспособление:

  1. Берёте две полоски оцинкованного металла шириной 100 и 200 мм.

  1. Полосу шириной 100 мм сгибаете и стягиваете болтами вокруг горловины бетономешалки.

  1. Полосу шириной 200 мм сгибаете в кольцо, а концы фиксируете заклёпками.

  1. Сетку с ячеей 6 мм обрезаете по диаметру кольца с нахлёстом. Концы загибаете и закрепляете заклёпками к кольцу через металлическую ленту.

Сито вставляете в бетономешалку сеткой вниз.

Включаете бетономешалку и просеиваете сыпучие материалы. Затем останавливаете бетоносмеситель и только потом вынимаете сито!

В «груше» остаётся просеянный песок и каменная пыль.

Самоделка мне понравилась. Планирую прикупить сетку с ячеей 4 мм и 8 мм и сделать еще два сита для разных работ.

  • Не просеивайте сыпучку до полной загрузки бетономешалки. Достаточно просеять 8 совковых лопат и сразу высыпать содержимое бетономешалки в мешок. Если заполнить песком всю «грушу» он спрессуется на дне в плотную массу. Её неудобно фасовать в мешки.
  • Если во время работы нужно остановить бетономешалку заполненную бетоном и потом вновь включить её, то поверните «грушу» так, чтобы её зев был направлен вверх. Только потом запустите бетономешалку и поверните «грушу» под нужным углом, для нормального перемешивания смеси. Так вы уменьшите нагрузку на двигатель и привод, и они прослужат дольше.

Ещё одна конструкция просеивателя для сыпучих строительных материалов от Витэк.

Инструменты для изготовления самодельной бетономешалки

Вам потребуется стандартный набор любого самодельщика:

  • болгарка;
  • мощная дрель;
  • сварочный инвертор;
  • набор слесарных инструментов и расходных материалов — отрезные и зачистные диски для УШМ, электроды, свёрла по металлу.

Выгодно ли делать бетономешалку своими руками

Практика показывает, что самоделка рентабельна, если в хозяйстве завалялись «ненужные» электродвигатели, шкивы, цепи, шестерёнки, металл и т.д. Б/у бочка на 200 литров стоит копейки, но у неё придётся усиливать днище, а верх бочки заужать на конус. «Груша» из бочки, из-за тонких стенок, уступает по прочности и долговечности качественной заводской, сделанной из толстого металла. Не забудьте прибавить к стоимости бетономешалки время, потраченное на её изготовление и, если нет, затраты на покупку необходимых материалов и инструментов. Поэтому сначала изучите строительный рынок и предложения частников.

Хотите купить бетономешалку, но не знаете какую взять, чтобы она прослужила долго и не сломалась? Ответ в теме Выбор бетономешалки, где собран практический опыт реальных пользователей и консультируют производители бетоносмесителей.

  • Хотите узнать пропорции качественного бетона-самомеса? Думаете, что самомесный бетон выгоднее покупного? В материале Делаем самомесный бетон подробно рассказывается, как самостоятельно замесить в бетономешалке смесь из песка, воды, цемента и щебня, так, чтобы не разочароваться в результате.
  • Тем самодельщикам, которым нужен недорогой профилегиб, узнают, как его сделать из запчастей от старых автомобилей в статье Самодельный профилегиб за 2000 рублей.
  • Весна не за горами и вскоре на участках затарахтят бензопилы. Чтобы при распиливании дров не надорваться и существенно ускорить и упростить этот процесс, почитайте статью Самодельные козлы для распиливания дров, где показаны 5 вариантов козел для распиливания брёвен и 3 варианта дровоколов.

В видео Бетон и бетонные смеси рассказывается, где лучше приобретать бетон, и какие ингредиенты и добавки нужны для его самостоятельного изготовления.

Оцените статью
Добавить комментарий