Новогодняя елочка на светодиодах с микроконтроллером. Новогодняя ёлка своими руками на МК

Этот instructable показывает как надо обращаться со светодиодами, чтобы сделать из них какую-либо светящуюся цепь, рассказывает об общих правилах применения светодиодов на примере изготовления светящейся Рождественской светодиодной ёлки . Зная и используя принципы изложенные здесь, вы без труда повторите другие конструкции с использованием светодиодов, такие как и

, раздел сайта, где представлены ВСЕ самодельные ёлки и ВСЕ варианты из чего можно сделать ёлку.

Шаг 1. Детали

Эта светодиодная ёлка сделана из 17 красных, зеленых и желтых светодиодов – из самых дешевых, которые были в наличии в магазине электроники, (не знаю, кто изготовитель).
Их спецификация: (одинаковая для всех цветов)
прямое падение напряжения = 2,0 В
Макс непрерывный ток = 15 мА
Если вы можете, попытайтесь подобрать светодиоды, которые имеют те же характеристики - это облегчит создание дерева.

Блок питания от старого принтера обнаружился на улице - никакого источника питания постоянного тока больше не надо. В данном случае я имею напряжение 30 В, с током до 400 мА. Достаточная мощность для 300 светодиодов, но это излишне.

Шаг 2. Дизайн электрической схемы

Есть три возможности при проектировании схемы светодиодной ёлки, в зависимости от количества светодиодов, их прямого падения напряжения и напряжения питания.

1. На светодиодах будет падать меньшее напряжение, чем поставляет блок питания.
(То есть, например, если у вас есть 12 В питания, и у вас есть 5 светодиодов - каждый с прямым напряжением 1,8 В - то падение на светодиодах будет только 9 В)
При подключении светодиодов соединенных последовательно, непосредственно к источнику питания, будет течь слишком большой ток, и по крайней мере один из светодиодов перегорит (надеюсь разорвет цепь и защитит остальные).

В этом случае, вы должны включить резистор для ограничения величины тока до безопасного уровня. Для расчета общего сопротивления необходимо:
R = (Vs - Vf * N) / Is
Vs: - Напряжение питания
Vf: - Падение напряжения на 1 светодиод.
N: - Количество светодиодов
Is: - Безопасный ток для светодиодов.

Мой первоначальный дизайн был похож на схему А: R1 и R2 каждый по половине R_общего (для симметрии), резисторы добавлены для получения общего сопротивления.

2. На светодиодах падает точно такое же напряжение, что выдает блок питания. Отлично! Резисторы не нужны, просто подключите все индикаторы последовательно к провода клемм питания.
Будьте осторожны, если вы рассчитали неправильно, светодиоды сгорят.

3. На светодиодах падает больше, чем напряжение питания. Плохие новости - вы не можете подключить последовательно соединенные светодиоды. Однако, Вы можете разделить светодиоды в параллельные цепочки. Если вы посмотрите на схему B, вы можете видеть, что есть два пути для прохождения тока от Vcc (+) к GND (-). Путь по левой цепи имеет только 2 светодиода, поэтому она нуждается в токоограничительном резисторе, чтобы сохранить текущий ток на безопасном уровне (Сценарий 1). Путь по правой цепи имеет 15 светодиодов, падение напряжения каждого светодиода 2,0 В и блок питания 30В, это дает мне именно нужное падение напряжения, когда можно обойтись без резистора (Сценарий 2).

Если у вас есть известное напряжение питания и необходимое количество светодиодов с известным падением напряжения на каждом, можно прикинуть, какие сценарии у вас возможны, и разработать свою светодиодную ёлку!

Шаг 3. Дизайн эстетический

Пришло время художественных навыков!
При разработке дизайна дерева помните:
1. Должна быть определена электрическая цепь (см. предыдущий шаг), которая и определит ваши дальнейшие шаги.
2. Старайтесь не делать расстояние между соседними светодиодами больше чем два раза длина выводов светодиода, или вы должны будете использовать дополнительный провод.
Если вы посмотрите на дизайн B, можно увидеть, что есть два пути, по которому течет ток: выводы на нижних зеленых светодиодах подключаются к источнику питания и ток идет по ним вокруг всего контура дерева. Другой путь - два самых нижних зеленых светодиода подключены через резистор, и создают вторую параллельную цепь.

Шаг 4. Используйте кондуктор!

Этот проект не использует печатную плату, и любой, кто пытался паять компоненты вместе, знает, как это трудно! Дерево представляет еще более сложный вариант, так как провода и компоненты следует разместить эстетично - вы хотите, чтобы провода были прямыми, а дерево симметричным.
Чтобы преодолеть это, я использовал кондуктор - распечатайте свой план расположения или нарисуйте его от руки, и приклейте на кусочек дерева, по крайней мере, 5 мм (1/4 inch) толщиной. Если у вас есть гладкое дерево, как фанера или MDF, можно просто рисовать прямо на него.
Найти сверло такого же размера, как ваш светодиод (3 мм или 5 мм, как правило), и просверлить небольшие отверстия под каждый светодиод. В идеале каждый светодиод должен плотно прилегать в отверстии, без шевеления.

Шаг 5. Пайка светодиодов

На данном этапе необходимо выяснить, в каком направлении протекает ток по вашему дереву (по часовой стрелке или против часовой стрелки). От этого будет зависеть расположение контактов питания, и каким образом вы хотите, чтобы было ориентировано дерево (лицом вперед).
Разберитесь с этим – иначе или ёлочка не будет гореть, или будет развернута задом наперед.

Положите каждый светодиод в отверстие кондуктора, убедившись, что они ориентированы так, что положительный вывод первого светодиода будет идти к источнику питания (возможно, через первый резистор), а отрицательный вывод каждого светодиода соединяется с положительным выводом следующего светодиода.

Осторожно согните выводы светодиодов по направлению к прилегающим светодиодам, и обрежьте излишки, так чтобы оставить только ~ 1 см перекрытия. Совместите их внимательно, и спаяйте вместе.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ:
Светодиоды чувствительны к температуре – если вы перегреете выводы - они сгорают.
Пайку производите так далеко от светодиодов, как только сможете.
Попробуйте расплавить припой и положить его на соединение, а не нагревайте провода, пока припой плавится на них.
Если у вас не получилась пайка в первые ~ 10 секунд, подождите, пока светодиоды остынут и повторите попытку. Если вы паяете два длинных провода вместе, риск небольшой, но если светодиоды очень близко друг к другу (например, желтые светодиоды в моей конструкции), то вы должны быть намного более осторожными.

Шаг 6. Почти готово...

(Если вы поспешите вынуть светодиоды, вы деформируете ваше дерево)
С помощью плоскогубцев, обойдите кондуктор и тщательно потяните каждый из светодиодов, а затем перейдите к следующему, затем следует вернуться и вытащить каждый немного дальше, пока дерево не освободится.

После удаления дерева из кондуктора, оно должно быть подключено к источнику питания. Если у вас есть хороший компактный блок питания, как у меня, то вы можете использовать его в качестве прочной базы, ... в противном случае вам может понадобиться небольшой деревянный брусок.

Вставьте дерево ногами в отверстия, или согните ноги под углом 90 градусов, и припаяйте к клеммам БП.

Теперь, когда ёлка прочно закреплена, вы можете исправить любые деформации, которые произошли, осторожно изгибая конструкцию. Убедитесь, что провода не касаются друг друга прежде, чем вы подключите питание.

Этот instructable не показывает проверки на каждом этапе строительства, как надо делать, чтобы гарантировать, что каждый светодиод подключен правильно, что электрическая схема будет работать, что напряжение питание достаточной величины, что прямое падение напряжения светодиодов соответствует спецификации, и что светодиоды не перегрелись во время пайки.
Проявляйте должное внимание, (Семь раз отмерь, один раз отрежь), и вы не будете иметь проблем, что что-то пошло не так.

Шаг 7. Светодиодная ёлка г отова!

Ура! Новогодняя светодиодная ёлка , которая не занимают кучу места, когда не используется, готова!

Как-то перед Новым Годом остался я без ёлки и без ёлочных игрушек (так как дело было посреди океана). А душа требовала праздника… Ёлку я ещё кое-как сымитировал, а вот над игрушками пришлось подумать. Тут-то под руку и попались остатки светодиодных лент разноцветных.
Далее для начала разжую, а затем вкратце опишу как сделать оригинальные светодиодные ёлочные украшения. А заодно и рассмотрим варианты подключения.

Для этого берем светодиодные ленты разных цветов, не в силиконе.

Первый будет круглым, его и разжуем

	Празднично смотрятся белые ленты, в смысле окрашенные в белый цвет
	Разрезаем ленту ножницами в правильных местах на правильные отрезки по три светодиода
	Для данного украшения нам понадобится три отрезка
	Склеиваем их между собой с помощью липкой основы
	Первые два отрезка скрепляем в виде буквы «Л». Обратите вниманию, что нужно соблюдать полярность и располагать отрезки ленты полюсами друг к другу, т.е. чтобы плюс одной ленты был направлен к плюсу другой.
	Третий приклеиваем поперек, получая что-то типа буквы «А»
	Площадки на концах лент залуживаем, чтоб потом было легче припаяться
	И попарно подключаем их между собой проводами, здесь я подключил два «плюса»
	Подпаяв все проводки получаем вот такую елочную игрушку. Здесь у меня коротки проводки без изоляции - это неправильно, надо все изолировать. Кстати, короткие - это «плюс», а длинные - «минус».

Другие варианты с большим числом отрезков

Квадрат

Звезда

Шестиконечная звезда

Шарик

Больше отрезков

В работе

Подключение

Вариант 1: по простому в 12в

Игрушки припаиваем последовательно друг за дружком.

Вариант 2: RGB контроллер

Вариант 3: Микроконтроллер

Здесь небольшой прошло-новогодний видео отчет:

Зы. Кому нужен скетч с этого видео он

Спасибо

Всем доброго времени суток! До Нового Года ещё есть время, решил сделать Ёлочку. Как говорится, я её слепил из того что было!

А было именно:

• Медная трубка высотой 30 см диаметром 5-7 мм (можно и железную),
• Медная проволока диаметром 1-1,5 мм не помню сколько метров, изолента мягкая «Япония»(На самом деле «Made in China») думаю подойдет и скотч узкий,
• Термоусадка диаметром 4 мм,
• Медный провод (я использовал витые пары из UTP кабеля),
• Светодиоды 3мм (количество в зависимости от количества веток на будущей ёлке) зеленые и красные которые имелись в наличии, которые были когда-то заказаны с китайского интернет магазина,
• Резисторы (номинал и количество зависит от метода подключения и напряжения питания, я выпаял резисторы из старых схем телефонов,телевизоров,магнитофонов),
• Плоскогубцы,
• Ножницы, либо кусачки для откусывания проволоки,
• Пряжа «Травка» зеленого цвета была куплена в отделе «Пряжа»,
• Блок питания (использовал старую зарядку от телефона)
• Номиналы резисторов, количество и схему подключения можно рассчитать на сайте: http://www.casemods.ru/services/raschet_rezistora.html
• Расчет мультивибратора делал в программе «Symmetrical multivibrator»

Приступим!

Отмеряем проволоку на верхние ветви, делаем припуск на крепление ветки к стволу, складываем пополам и скручиваем между собой половинки. Таким образом получаем заготовку ветки:

Количество веток в первом ряду зависит от вашей фантазии, Я сделал 4. Далее крепим ветки к стволу при помощи изоленты.

Делаем макушку таким же методом. Далее делаем второй ряд веток вниз. У меня их 6 все сделаны как и первые, только они немного длиннее, количество веток в ряду и количество рядов в дереве зависит от Вас. Таким образом нужно сделать и закрепить все ветки на будущей ёлке.

Если вы не хотите делать гирлянду, то можно сразу обматывать ветки и ствол пряжей «Травка». Но я сделал гирлянду, а точнее даже две раздельные. Одна гирлянда из красных светодиодов а вторая из зеленых.

Паял светодиоды последовательно по 2 штуки, резистор 120 ом 0,04 ватта. Напряжение питания 6 вольт. На каждый кончик ветки по одному светодиоду. Кончик ветки вставлял между ножками светодиода. Проволока из которой сделаны ветки в лаковой изоляции.После пайки надевалась термоусадка.

Перед обмоткой веток проверил всю конструкцию на работоспособность (как видно на фото это уже вторая елка, а на видео в конце статьи третья).

Подставка для елки была сделана из картонной трубы (основа бобины упаковочной пленки). Верх подставки выпилен из ДСП, просверлено отверстие по диаметру ствола, ДСП прикреплено к картонной трубе гвоздями, низ подставки выпилен из крагиса. Ствол зафиксирован в подставке при помощи термоклея. Подставка обшита черным кашемиром.

Сбоку подставки просверлено отверстие под провод питания.

В подставку вставлен мультивибратор, рассчитан в программе «»Symmetrical multivibrator»» и спаяный по этой схеме:

Всё подключено по схеме. После установки мультивибратора в подставке, крепим дно подставки (крагис) мебельным степлером. Ёлка готова! По желанию можно имитировать снег на ветвях гуашью.

Видео самодельной ёлки:

На смену традиционной большой елке пришли ее миниатюрные варианты, изготовленные из самых разных материалов. Наиболее празднично смотрится елочка из светодиодов. Способов, светодиодную елочку , существует несколько. Елочки при этом выглядят непохожими друг на друга и оригинальными.

Светодиодная елочка на стене

Самый простой и легкий вариант изготовления светодиодной елки не требует особых усилий. Для изготовления такой елки понадобится светодиодная гирлянда, канцелярские кнопки и фотографии или небольшие пластмассовые игрушки. Украшать елка будет стену.

Кнопки необходимо закрепить в районе верхушки ели, на концах ее лап и в их основании. Отметьте середину светодиодной гирлянды и закрепите ее на верхней кнопке. Дальше пропускайте оба конца гирлянды через кнопки, изображая елку. Такую елку вы можете украсить легкими шарами, игрушками или фотографиями. Включайте светодиодную гирлянду и любуйтесь новой елкой.

Светодиодная елка из бутылки

Оригинальная елка со светодиодами может получиться на основе пустой бутылки из-под шампанского. Помимо бутылки вам понадобится дрель, сверло, пластилин, клей, светодиодная гирлянда и бумага.

Бутылку нужно очистить от этикетки и сполоснуть. Подготовленную бутылку закрепите на рабочей поверхности при помощи пластилина. В нижней части бутылки место сверления оклейте пластилином. Начните сверлить отверстие. После того, как образуется небольшая выемка, в отверстие капните несколько капель воды. Это нужно, чтобы сверло сильно не нагревалось. Просверлите отверстие до конца. Удалите весь пластилин, ополосните бутылку и вытрите ее насухо.

Пропустите гирлянду через просверленное отверстие и заполните ею бутылку. Чтобы изделие больше напоминало елочку, сверните белую пергаментную бумагу конусом, края ее закрепите клеем. Включайте гирлянду. На этом ваша елочка готова.

Светодиодная елка из флористической сетки

Эта елочка по внешнему виду будет напоминать елку из-под , но будет смотреться эстетичнее. Для изготовления елки понадобится флористическая сетка, плотный картон, пищевая пленка, ножницы, клей ПВА, кисть, швейные иголки, светодиодная гирлянда и украшения для елочки.

Из картона нужно скрутить конус желаемой высоты. Флористическую сетку нарежьте полосами. В емкости разведите клей ПВА с малым количеством воды. Конус из картона обмотайте пищевой пленкой, излишки отрежьте. Куски флористической сетки смочите в растворе клея, и прикладывайте их к конусу, скрепляя швейными иголками. После того, как первый слой сетки подсохнет, выложите второй таким же образом. Оставьте конус до полного высыхания.

После этого снимите конус из сетки с картонной конструкции, пленку также аккуратно удалите. Внутрь конуса положите светодиодную гирлянду и украсьте всю елочку игрушками.