Arduino Nano 33 IoT 12V WS2811 LED灯条控制器

描述

去年，我意识到为节日展示灯光的最安全方式是使用 LED 进行永久性安装。有 4 个连接器用于 4 个 LED 灯条，每个灯条可以将数百个 LED 链接在一起。默认代码向所有四个条带发送相同的效果，但这可以在主 TreeController_dec27a.ino 文件中轻松自定义。Arduino IoT Remote 应用程序可用于通过移动设备控制灯光。您还可以将您的物联网云帐户链接到 Alexa，并将其用于 LED 的语音控制。

以下是您可以使用的一些语音命令（假设您将变量命名为“tree_xxx”，其中 xxx 是效果名称）：

• Alexa，把树的颜色变成绿色

• Alexa，打开树火 50%

• Alexa，打开树闪光

该项目还应与 5V WS2812 型 LED 配合使用。只需将原理图中的 12V 电源替换为 5V 电源即可。同时更改对 FastLED.addLeds() 的调用并传入 WS2812 而不是 WS2811。

第 1 步：安装

下面是如何安装这个项目。

• 您将需要一个 Arduino IoT 云帐户。转到www.arduino.cc ->Cloud->IoT Cloud。

• 使用 IoT Cloud 的“设备”选项卡使用您的帐户注册您的 Nano 33 IoT。单击“添加设备”并按照说明进行操作。

• 创建一个“东西”。我将我的命名为“TreeController”，这就是 main.ino 文件被命名为 TreeController_dec27a.ino 的原因。

• 您需要将以下变量添加到您的事物中。没有简单的方法可以从我的项目中“导入”这些内容，因此您需要使用 IoT Cloud Thing 设置控件一次添加这些内容。我在名称中使用了“tree_”前缀，因为这是当您使用语音控制时 Alexa 会响应的内容。如果您不打算将您的 Arduino 帐户链接到 Alexa，那么您可以简化名称。然而，我有几个这样的控制器，所以我为每个控制器使用不同的前缀“roof_”、“counter_”等。“Alexa，打开计数器颜色”。

一种。int bpm - 等离子效果的每分钟节拍数

b. CloudColor color1 - 需要多种颜色的效果的颜色

C。CloudColor 颜色 2 - " "

d. CloudColor 颜色 3 - " "

e. int numLedsOnPin2 - 通过电平转换器（蓝线）连接到 Nano 引脚 2 的 LED 数量

F。int numLedsOnPin3 - " " 3（绿线）

G。int numLedsOnPin4 - " " 4（黄线）

H。int numLedsOnPin5 - " " 5（红线）

一世。int rotateSpeed - 每秒变化 (1 到 1, 000)

j. CloudTime runningTime - 只读 - 启动后的毫秒数 - 用于确定“在线”状态

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 - 控制五彩纸屑效果

名词 CloudLight tree_glitter - 添加闪光效果

哦。CloudDimmedLight tree_lightning - 控制闪电效果

p. CloudDimmedLight tree_pattern - 控制图案效果

问。CloudColoredLight tree_plasma - 控制等离子效果

河 CloudDimmedLight tree_rainbow - 控制彩虹效果

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

吨。CloudDimmedLight tree_sweep - 控制扫描效果

你。int universe - E13.1 流式 ACN 的宇宙编号

• 将您的事物链接到您的 Nano 33 IoT 设备。IoT 云事物设置中有一个“附加”按钮。

• 转到“草图”选项卡，然后“打开完整的编辑器”。简单编辑器无法导入。

• 使用导入按钮导入草图。您需要将 imported.ino 文件复制粘贴到 IoT 云提供的文件中。

第 2 步：组装电路

组装电路照片：https ://photos.app.goo.gl/EMdDA4vWgxhGjG2t7

该电路假设您的 WS2811 LED 灯条有 12V 直流电源。我通过 JST 连接器连接地线、+12V 和数据线。如果在室外安装，我建议您改用防水汽车连接器。如果您有十几个左右的 LED，则还需要电源注入，否则由于 LED 灯条上的电压降，远处的 LED 会变暗。不过，我已经看到 12V WS2811 LED 可以在低至 7V 的情况下工作。

按照附在草图上的图表 schematic.png 组装电路。电平转换器输出端使用 1K 欧姆下拉电阻。我的示波器告诉我这是减少连接到 LED 的数据线上的感应反馈的最佳方法。220 欧姆电阻也与数据线串联。这还可以降低噪音并防止 LED 闪烁，尤其是在关闭时。

我使用 LM2596 DC - DC 电压降压转换器将 12V 降压至 5V，以与电平转换器一起使用。这些转换器对于仅运行一个 IC 来说可能有点矫枉过正（3A 输出！），但我的实验表明它们工作得最好。您需要调整转换器上的电位器以获得所需的 5V 输出。我的没有设置为 5V。

请注意，我离开了 Nano 的 PIN 12 的云连接状态 LED。我计划在将此电路板放入外壳后稍后添加它。

第 3 步：加载代码

使用事物代码编辑器中的上传按钮将此草图中包含的代码上传到您的板上。

您需要将 TreeController_dec27a.ino 中包含的代码复制/粘贴到为您的事物自动创建的 the.ino。然后你应该删除 TreeController_dec27a.ino 所以只有 main.ino 文件。

文件夹结构

TreeController_dec27a => Arduino 草图文件夹

├── TreeController_dec27a.ino => 主 Arduino 文件

├── schematics.png => 接线图图片

├── effect.h => 所有效果的基类

├── E131.h => E13.1 Streaming ACN 解码器，文件头

├── E131.cpp => E13.1 Streaming ACN解码器，代码

├── effect.h => 所有效果的基类，标题

├── e131effect.h => E13.1 串流ACN效果

├── effect.cpp => 所有效果的基类，代码

├── plasma.h => 等离子效果，Effect 的子类

├── rainbow.h => 彩虹效果

├── lightning.h => 闪电效果

├── sweep.h => 扫描效果

├── confetti.h => 五彩纸屑效果

├── pattern.h => 简单图案效果

├── fire.h => 火焰效果

├── blend.h => 混合效果

├── glitter.h => 为其他效果添加闪烁效果

├── colored.h => 所有一种颜色

└── ReadMe.adoc => 这个文件

执照

该项目是在公共许可证下发布的。

贡献

要为该项目做出贡献，请联系：john _at_ dillenburg.org