Guirlanda de LED para árvore de Natal

Na véspera de Ano Novo, eu gostaria de decorar minha casa de uma maneira original: não ser como meus vizinhos e, certamente, não ser assim, "como da última vez". Com a ajuda de guirlandas de LED à venda, você pode criar composições interessantes, mas o preço da pergunta rende decisões ousadas de design. Sim, e as decorações típicas de LED chinesas têm a mesma aparência e, como regra, sem rosto.

Uma solução inteligente é criar uma guirlanda faça você mesmo

• Em primeiro lugar, será um produto 100% original.
• Em segundo lugar, a configuração das jóias será exatamente como você precisa.
• Em terceiro lugar, é uma economia de dinheiro real.
• E, finalmente, você pode dizer com segurança aos membros da família e especialmente às crianças: "Papai pode!"

A maior dificuldade é a iluminação da árvore de Natal. Na verdade, existem apenas duas opções: enrole uma guirlanda padrão em espiral ou tente organizá-la verticalmente, na forma de uma pirâmide. Escolhemos a segunda opção, especialmente porque as linhas podem ser feitas com o tamanho necessário: a altura da árvore de Natal.
O conceito é o seguinte: os fios são puxados de cima para os ramos inferiores, os LEDs são organizados no mesmo intervalo, como se estivessem criando camadas.
A luz deve ser dinâmica: é necessário um controlador de controle. LEDs simples brilham lindamente, mas os refletores não geram volume. Então você precisa de tons para cada elemento do LED.
O cálculo da guirlanda começa na fonte de alimentação. A opção é puramente individual: usei uma fonte de alimentação desnecessária em um laptop. O número estimado de LEDs não é superior a 100 peças, usando LEDs padrão de 5 mm, o consumo total de corrente (20 mA * 100) é de 2 A com brilho máximo. Para a conexão serial de 6 diodos (queda de tensão em cada uma da ordem de 3 volts), a tensão da fonte de alimentação é de 18 a 20 volts.
Cálculo geral do poder da guirlanda:
Nós coletamos 5 linhas. Cada "fio" consiste em 18 LEDs de 6 peças. por canal (opção RGB). 18 * 5 = 90 peças., Corrente total de 1,8 A. Assim, a fonte de alimentação para um laptop com parâmetros: 19 volts, 4 amperes, é adequada. Isso fornece uma reserva dupla de energia.

Seleção de materiais necessários:

1. LEDs. Eu pedi em Aliexpress: 3 pacotes de 100 peças vermelho, verde e azul LED chapéu de palha elementos, ângulo de dispersão de 120 graus.
2. Controlador com Aliexpress. Vamos nos debruçar sobre esse elemento com mais detalhes. Se você não está perdendo tempo criando seu próprio circuito (há muitas opções, a mais barata delas é no Arduino), você pode usar um controlador pronto para fita RGB. Todos os esquemas funcionam com o mesmo princípio: são definidos 3 canais controlados, a ordem de inclusão e o brilho da luz. Na verdade, as três cores são condicionais aqui, você pode conectar 3 canais dos mesmos LEDs e aproveitar os efeitos de iluminação.
Para alimentar os canais de 19 volts, escolhi um controlador com uma voltagem universal de 12 a 24 volts. O circuito de controle é alimentado por qualquer voltagem nesta faixa, na saída obtemos a voltagem da fonte de alimentação: no meu caso, 19 V.
Um pré-requisito (para o meu esquema) é a presença de um modo de controle remoto.
3. Em vez do chicote elétrico, escolhi Loop RGB (3 canais + 1 comum).
4. Aqueça tubos retráteis de cores diferentes.
Para facilitar a instalação, usei conectores duplos de 4 pinos (passo 2,54 mm). O conjunto correspondente foi comprado do mesmo chinês, uma grande ajuda para vários ofícios eletrônicos.
Desde que planejei ocultar os LEDs nas persianas - um pacote de 100 peças foi comprado no Aliexpress. flocos de neve para guirlandas. Diâmetro de aterrissagem 5 mm.

Cálculo do esquema de conexão

Os LEDs, mesmo com uma conexão serial (no meu caso, 6 diodos), são conectados através de um resistor de têmpera. Parâmetros dos elementos LED na embalagem:
O cálculo do resistor é realizado de acordo com a fórmula ou em uma calculadora LED. Eu usei o serviço online: //cxem.net/calc/ledcalc.php

• Para o canal VERMELHO (queda de tensão 1,8-2,0 V), a resistência é 420 Ohms.
• Para os canais VERDE e AZUL (queda de tensão 3,0-3,2 V), a resistência é 82 Ohms (verde) e 75 Ohms (azul). O elemento LED verde brilha mais, portanto, um resistor com uma classificação mais alta, para igualar a imagem geral.

O diagrama de blocos (junto com o principal) na ilustração:
Comprei um controlador para LEDs RGB com um ânodo comum. Ou seja, menos é aplicado a cada canal e mais ao fio comum.

Garland

Você pode usar fios trançados, como em guirlandas de fábrica. Gostei mais do design do loop.
Fazemos uma perna reforçada para cada elemento de LED. Para fazer isso, você precisa de palitos de dente e psiquiatra.
Nós coletamos, aquecemos o secador de cabelo.
Acontece que este design:
Faz sentido preparar e verificar imediatamente todos os 90 LEDs.
Em seguida, marcamos o loop, determinando o local de instalação dos diodos por uma distância igual. Fiz cortes elegantes ao longo do laço nos fios da cor desejada, cortei e estanhei o local da instalação.
Após a montagem, cada LED fica assim:
Acabou de forma organizada e confiável.
É conveniente soldar o dispositivo com uma lupa, chamada de "terceira mão".
Em seguida, conectamos o fio de alimentação (comum "+") aos canais, através dos resistores.
Isole as peças com termorretrátil.
E conecte-se com o "mais".
Cobrimos esse loop com um psiquiatra de grande diâmetro.
Instalamos conectores na extremidade oposta.
O resultado foram 5 linhas idênticas de três canais de 18 LEDs.
Montamos o nó de conexão: 5 conectores correspondentes com um loop de controle comum.
O resultado foi um cabo: por um lado - 5 conectores para linhas com LEDs, por outro lado - um conector para conectar ao controlador. Ao anexar a montagem à árvore, usei um grampo longo.
Conectamos as linhas, verificamos todos os modos do controlador.
Em seguida, colocamos flocos de neve nos LEDs.
A lição não é fácil (afinal, 90 peças!), Mas fascinante.
Verifique novamente. O efeito é incrível.
Nota: Os LEDs em funcionamento não funcionam bem em fotografias, portanto a imagem é significativamente pior que a original.
Resta montar a guirlanda na árvore de Natal - e ligar para as crianças: admirar o trabalho do pai.
O resultado:
O custo financeiro total da guirlanda não é superior a 1000 rublos. A principal peça consumível é um controlador pronto. A fonte de alimentação é shareware. Diodos e fios são meros centavos. Custos adicionais: 300 rublos para flocos de neve no teto. A opção é opcional, mas aumenta significativamente a atratividade da guirlanda.
O tempo gasto (4 dias inteiros de folga) não é uma pena: foi interessante trabalhar, e o resultado vale a pena.