Rgb-ночник управляемый руками

Ночник с управлением жестами, на базе адресных светодиодов

Общие сведения:

В этом уроке мы создадим ночник с управлением адресными светодиодами через датчик жестов.

Выполнив один из жестов, которые распознаёт датчик, вы сможете управлять режимом работы ночника, его яркостью, цветом и скоростью анимации.

Видео:

Нам понадобится:

  • 1х Arduino / Piranha UNO;
  • 1х Battery Shield;
  • 1х Trema Shield;
  • 8х Trema-модуль Адресный светодиод NeoPixel;
  • 1х Trema-модуль Датчик жестов, приближения, освещённости, цвета;
  • 6х ПВХ-конструктор;

Для реализации проекта нам необходимо установить библиотеки:

  • SparkFun_APDS9960 — для работы с датчиком движений;
  • iarduino_NeoPixel — для работы с адресными светодиодами NeoPixel;
  • Wire — библиотека входит в базовый набор Arduino IDE и не требует установки;

О том, как устанавливать библиотеки, Вы можете ознакомиться на странице Wiki — Установка библиотек в Arduino IDE.

Описание работы ночника:

После подачи питания ночник готов к работе.

Для включения ночника проведите рукой над датчиком вправо или влево, после чего ночник включит один из режимов работы:

  • Перелив всеми цветами радуги;
  • Случайное включение случайным цветом;
  • Смена одного цвета на другой;
  • Имитация пламени свечи;
  • Один цвет на выбор по порядку(красный, зелёный, синий, жёлтый, фиолетовый, голубой, белый);

Для того, чтобы увеличить или уменьшить скорость анимации, достаточно провести рукой вверх (ускорить) или вниз (замедлить) над датчиком.

Для того, чтобы изменить уровень яркости ночника достаточно приблизить руку к датчику и плавно её отдалить — ночник перейдёт в режим настройки:

  • При входе в режим настройки яркости ночник однократно моргнёт светодиодами белого цвета, после чего в течении времени, заданном в переменной waiting_time , будет принимать команды настройки яркости;
  • Приближая или отдаляя руку к/от датчика яркость будет плавно меняться от меньшего (приближая) к большему (отдаляя);
  • По истечении времени ночник вновь однократно моргнёт светодиодами белого цвета и выйдет из режима настройки яркости;

Для того, чтобы выключить ночник, достаточно поднести руку над датчиком на расстоянии 10-15 см и плавно её приблизить. После этого ночник выключится.

Схема сборки:

Arduino / Piranha UNO:

Batery Shield:

Установите Battery Shield на Arduino / Piranha UNO:
Во время установки Battery Shield должен быть в выключенном состоянии.

Trema Shield:

Датчик жестов:

Подключите Trema-модуль Датчик жестов к Trema Shield:

Адресные светодиоды:

Все используемые в уроке Trema-модули NeoPixel соединены друг c другом, а первый модуль можно подключить к любому выводу Arduino. Номер вывода указывается в скетче (в примере используется вывод D10 ). Чем больше модулей в цепи, тем больше тока она потребляет, по этому в схеме используется стабилизированный источник питания Battery Shield на 5В постоянного тока.

Код программы (скетч):

Алгоритм работы скетча:

До кода void setup() определяются переменные, подключаются необходимые библиотеки.

В коде void setup() инициализируется датчик жестов, адресные светодиоды NeoPixel, выключаются светодиоды, если до этого они горели.

Код void loop() делится на несколько частей:

  • Проверяется, определил ли датчик жестов какой-то жест;
    • Если жест определён, тогда выполняется одно из действий, назначенное на этот жест: изменение режима работы светодиодов, изменение скорости анимации, изменение яркости, выключение;
  • После того, как жест определён, в зависимости от того, какой был жест, скетч переходит к выбору режима работы (переменная mode ):
    • Работать в режиме плавного перелива RGB-цветами;
    • Работать в режиме случайного выбора цветов;
    • Работать в режиме случайного включения светодиодов случайным цветом;
    • Работать в режиме переключения цветов;
    • Работать в режиме имитации горения пламени свечи;
    • Работать в режиме одного цвета (красный, зелёный, синий, жёлтый, фиолетовый, голубой, белый);
    • Работать в режиме настройки яркости;
    • Выключить свет;
  • Если выбран режим настройки яркости, тогда:
    • Перед входом в режим однократное включение светодиодов белым оповестит вас о том, что вы вошли в режим;
    • Датчик будет переведён из режима чтения жестов в режим чтения расстояния до руки;
    • В течении фиксированного времени waiting_time вы можете настраивать яркость работы светодиодов (поднесите руку к датчику и движением вверх-вниз регулируйте яркость);
    • По окончании режима настройки светодиоды снова однократно моргнут белым и ночник вернётся в рабочий режим;
  • Если необходимо изменить скорость работы анимации, тогда:
    • По умолчанию скорость анимации указана в переменной z , а в скетче есть алгоритм изменения скорости:
      • Если z принимает значение от 1 до 10, то каждое движение вверх или вниз будет увеличивать или уменьшать его значение на 5;
      • Если z принимает значение от 10 до 100, то каждое движение вверх или вниз будет увеличивать или уменьшать его значение на 20;
      • Если z принимает значение от 100 до 500, то каждое движение вверх или вниз будет увеличивать или уменьшать его значение на 50;
  • Если выбран режим выключения света, тогда все светодиоды потухнут, а для того, чтобы их снова зажечь, достаточно будет просто выполнить жест смены режима работы;

Как сделать умный светильник своими руками. Лучше, чем Xiaomi в магазине

В умном доме или простой квартире без других smart-гаджетов всегда найдется место красивому и стильному светильнику. Устройство может выполнять роль тематического осветителя, дополнительной подсветки или прикроватного ночника.

В данной нише представлено сразу несколько удачных моделей от Xiaomi и суб-брендов компании.

Модели имеют свои преимущества, но и недостатков у гаджетов хватает.

Обычно при хорошей начинке страдает программная часть. Разработчики не раскрывают весь потенциал железа, не добавляют красивые эффекты или полезные фишки.

Китайские производители выпустили уже несколько поколений умных ламп, а их возможности находятся на уровне первых моделей 7-летней давности.

Предлагаем собрать свой умный светильник с кучей настроек и крутых фишек. Попытаемся повторить популярный проект Алекса Гайвера.

Для большинства пользователей собрать подобное устройство не составит никакого труда, особенно, если вы уже делали крутую новогоднюю гирлянду вместе с нами.

Какие компоненты потребуются

Все необходимые компоненты можно разделить на электронную начинку и корпус. Всю необходимую электронику можно заказать на AliExpress:

▶ диодная матрица WS2812B 16х16 – от 886 рублей

▶ блок питания 5В/3А – 271 рубль

▶ модуль управления Wemos D1 mini от 124 рублей или NodeMcu v2/V3 – от 153 рублей

Корпус и элементы каркаса приобретаются или заказываются в любом строительном магазине.

▶ пластиковая труба и заглушка: диаметр 50мм – длина 250мм, диаметр 40мм – длина 100-150мм, заглушка диаметр 40мм. В любом строительном магазине все вместе обойдется примерно в 100 рублей.

Проект оказался довольно популярным, китайцы предлагают купить все компоненты разом – за 2853 рубля. В набор входит все кроме пластиковых труб, но при покупке комплектующих раздельно выходит дешевле.

Бюджет проектадо 2000 рублей. Это на 500 рублей дешевле самого доступного умного ночника от Xiaomi.

В итоге мы получим более крутой по возможностям гаджет, который при этом будет сделан своими руками.

Как прошить умную начинку

На сайте проекта (в очередной раз говорим “Спасибо” Алексу Гайверу) есть несколько вариантов прошивки для будущей лампы:

Читайте описание и выбирайте понравившуюся прошивку. При тестировании лампы можно будет попробовать разные прошивки и окончательно определиться.

Для начала загрузим прошивку в “мозги” лампы. Ими будет выступать одни из модулей Wemos D1 mini или NodeMcu v2/V3. Платы практически идентичные по своим возможностям и стоимости. Выбирайте любую, возможно, у вас остался такой модуль от других самодельных проектов.

1. На Mac или Windows скачиваем и устанавливаем среду разработки Arduino IDE.

2. Скачиваем и устанавливаем библиотеки Java Runtime Environment для работы приложения.

3. Скачиваем и устанавливаем кекст (драйвер) для работы с китайскими аналогами платы Arduino и производных от нее модулей. Для этого переходим на GitHub и загружаем последнюю версию.

4. Скачиваем архив проекта со страницы Алекса Гайвера и распаковываем его на компьютере.

5. В папке с проектом находим папку libraries и копируем ее содержимое в /Documents/Arduino/libraries.

6. В архиве находим файл прошивки GyverLamp_v1.5.5.ino (или более свежую версию) и открываем его в Arduino IDE.

7. На первой вкладке проекта находим ссылку для менеджера плат и копируем ее.

8. В Arduino IDE переходим в меню Arduino – Preferences… и вставляем скопированную ссылку в поле Дополнительные ссылки для менеджера плат.

9. Открываем меню Инструменты – Плата – Менеджер плат… и устанавливаем плагин ESP8266 (рекомендуется выбрать версию 2.5.2).

10. В меню Инструменты – Плата выбираем используемую плату Wemos D1 mini или NodeMcu.

11. Если плата подключена к компьютеру и драйвер (кекст) установлен, в меню Инструменты – Порт увидите новое устройство. Его и нужно выбрать перед прошивкой.

Можете пройтись по настройкам прошивки в приложении. Все важные опции снабжены понятными комментариями. По умолчанию можно не менять ничего и сразу же загрузить прошивку на плату.

Как спаять всю электронику


Тестовая сборка компонентов на макетной плате

Перед тем, как начнете паять всю конструкцию, лучше соберите компоненты на макетной плате или просто на скрутках проводов. Так точно проверите, что правильно прошили модуль управления, а еще сможете поэкспериментировать с разными прошивками и их настройками.

Только после того, как убедились, что все работает, а нужная прошивка со всеми изменениями загружена в блок управления, приступайте к пайке.


Схема сборки компонентов при использовании Wemos mini

Читайте также  Понижающий светодиодный контроллер с возможностью регулировки яркости светодиодного освещения

Схема предельно простая и понятная. Привожу оригинал с сайта автора.

Даже люди без опыта пайки без труда справятся со сборкой данного проекта.


Схема сборки компонентов при использовании NodeMCU

Не торопитесь припаивать матрицу, ведь идущие к ней проводки потребуется проложить через другие элементы конструкции.

Лучше всего предусмотреть несколько коннекторов, чтобы иметь возможность отсоединить матрицу для сборки или блок управления для перепрошивки.


Проверка работоспособности

Есть возможность сделать светильник без сенсорной кнопки, управлять им можно будет через приложение. В этом случае придется внести некоторые правки в прошивку. Специальные строки, которые нужно закомментировать помечены в каждом варианте ПО для лампы.

Как сделать корпус

Когда электронная начинка будет готова, нужно будет собрать для нее корпус.

Как вы поняли, основа лампы – стеклянный или пластиковый плафон. Лучше всего подойдет матовое стекло с хорошим рассеивающим эффектом. Если плафон прозрачный или плохо рассеивает свет, можно приклеить на внутреннюю часть слой пекарской или пергаментной бумаги.

В качестве основного крепления будет использоваться пластиковая труба 50-го диаметра. Диодная матрица идеально охватывает ее с наружной стороны.

Верхний торец трубы можно закрыть пробкой того-же диаметра или заглушкой меньшего размера. Все зависит от диаметра отверстия в используемом плафоне.


Важный момент. Для лучшей подачи питания следует соединить соответствующие контакты на обратной стороне матрицы

Если выберите плафон по ссылке выше, в него идеально впишется труба диаметром 40мм, в моем случае пришлось наматывать несколько слоев изоленты, чтобы пробка не болталась.

Для основания нет единого решения, все опять же будет зависеть от используемого плафона. У одних нижний торец может идеально закрыться заглушкой для трубы диаметром 100мм, у других найдется подходящая пластиковая емкость, из которой придется вырезать дно, а третьи просто напечатают заглушку на 3D-принтере.


Огромная самодельная диодная лампочка

Теперь нужно намотать матрицу на трубу, заранее просверлив в ней отверстие для проводов, и собрать конструкцию воедино. Сенсорную кнопку нужно будет приклеить термопистолетом ко внутренней стороне верхней пробки, аналогично можно связать основание с днищем.

Последним сложным решением будет подвод питания.

Можно просто припаять кабель от адаптера и проделать для него отверстие в днище. При наличии бормашины лучше просверлить отверстие в самом плафоне.


Просверлил отверстие под штекер питания при помощи бормашины

Теперь можно собирать все компоненты. Не стоит наглухо склеивать все узлы конструкции, предусмотрите вариант разборки через верхнюю или нижнюю пробку.

Первый запуск и настройка Wi-Fi

Я использовал прошивку от gunner47, для настройки других прошивок читайте их описание на странице разработчика.

1. Подаем питание на лампу, а на смартфоне находим появившуюся точку доступа LedLamp с паролем 31415926 (имя точки доступа и пароль настраивается в прошивке)

2. Подключаемся и ждем появление окна авторизации.

3. Выбираем пункт Configure WiFi и подключаемся к домашней сети.

4. После перезагрузки лампы находим ее в веб-интерфейсе или приложении своего роутера, чтобы узнать полученный IP-адрес.

5. Устанавливаем приложение Arduino Lamp из App Store (для других прошивок нужно использовать другие приложения).

6. Вводим IP-адрес лампы и подключаемся.

Все! Наша умная лампа готова, можно показывать свое творение и готовиться к порции похвалы от жены и детей.

Что умеет такой умный светильник

Получившийся светильник имеет такие интересные фишки.

Во-первых, это яркий ночник с большим количеством настраиваемых эффектов. В зависимости от прошивки, в светильник можно загрузить до 60 эффектов. Каждый эффект имеет настройки яркости, скорости отображения и цвета.

Во-вторых, в светильнике есть режим огненной лампы. Диоды имитируют горение свечи или небольшого источника огня. Выглядит очень реалистично.

В-третьих, в прошивке добавлен классный режим для комфортного пробуждения по утрам.

За несколько минут до установленного будильника светильник начинает заполнять комнату теплым светом. Чем ближе к срабатыванию будильника, тем ярче будет свечение.

В-четвертных, доступно управление со смартфона. Можно переключать эффекты, управлять их яркостью, скоростью и цветом. Есть возможность создавать свой список эффектов для циклического переключения. В приложении будет настраиваться время срабатывания будильника для каждого дня недели.

В-пятых, при использовании прошивки от Whilser ночник можно подключить к самым распространённым системам управления умным домом. Ночник можно интегрировать в Home Assistant, Apple Home Kit, или управлять устройством при помощи голосового ассистента Алиса.

При этом у гаджета несколько десятков параметров, которые поддаются точной настройке в прошивке. Можно менять абсолютно любую мелочь, которая вас не устраивает.

Если сравнивать с умными лампами от Xiaomi, то последние не имеют гибких настроек, не все умеют подключаться к Home Kit или умному дому от Яндекс из коробки и даже близко не дотягивают до самодельного ночника по количеству отображаемых эффектов.

На уровне железа лампы Xiaomi могут выдавать подобные варианты свечения, но программно этого не предусмотрено. В китайском ночнике можно лишь изменить цвет, яркость или включить циклическую смену оттенка.

Ни одна из существующих на рынке моделей ночников и светильников не обладает таким набором возможностей, как получившаяся у нас лампа.

RGB-ночник на базе Arduino

Наверное, у каждого в детстве была мечта (и не одна). Можно попытаться даже вспомнить то чувство, которое переполняет душу ребенка при исполнении его мечты или тот далекий знакомый блеск в глазах… Я же в детстве мечтала иметь свой ночник.

Сейчас я учусь на 4ом курсе БГУИР и когда нам сообщили, что курсовой проект по схемотехнике можно сделать не на бумаге, а на железяке, меня осенило: ночник, который так желался в детстве, можно сделать самой. Причем сделать не просто объект, который будет освещать комнату в темное время суток, а устройство, каким можно будет с легкостью управлять под любое настроение. А почему бы и нет? Я решила добавить возможность менять цвета с помощью рук: чем ближе рука подносится к ночнику, тем ярче горит один из цветов (RGB). А также хотелось бы управлять ночником с помощью пульта ДУ.

Сразу признаюсь, что идею я подсмотрела на сайте cxem.net. Если вкратце, в этом примере использовалась RGB-матрица, которая управлялась с помощью регистров сдвига, и ультразвуковые датчики расстояния. Но я подумала, что матрица светит исключительно в одну сторону, мне же хотелось, чтобы ночник светил по сторонам.

Обоснование элементов схемы

Я обратила свое внимание на микроконтроллеры Arduino. UNO вполне подходящий вариант для моей задумки, во-первых потому что это наиболее популярная платформа и количество пинов не слишком велико, в отличие от Mega, во-вторых к ней можно подключить внешний источник питания, в моем случае он 12В, в отличие от Nano, в третьих… ну думаю можно остановиться на этих двух пунктах. Платформа пользуется огромной популярностью во всем мире благодаря удобству и простоте языка программирования, а также открытой архитектуре и программному коду.

Более подробную информацию о данной плате можно с легкостью найти на просторах интернета, так что не буду перегружать статью.

Итак, основные требования, предъявляемые системе. Необходимы:
– датчики, которые будут отслеживать расстояние до преграды для управления системой;
– датчик для считывания сигналов с пульта дистанционного управления;
– светодиоды, которые и будут обеспечивать необходимую функциональность освещения;
– управляющий блок, который будет управлять всей системой.

В качестве датчиков расстояния для проекта необходимы дальномеры, каждый из которых будет соответствовать определенному цвету: красный, зеленый, синий. Датчики расстояния будут следить за расстоянием руки до ночника и, чем ближе рука будет подноситься к определенному датчику, тем сильнее будет гореть цвет, соответствующий этому дальномеру. И наоборот, чем дальше рука, тем меньше подается напряжение на цвет, соответствующий датчику.

Наиболее популярные дальномеры на данный момент это Sharp GP2Y0A21YK и HC-SR04. Sharp GP2Y0A21YK — это инфракрасный дальномер. Он оснащен ик-излучателем и ик-приемником: первый служит источником луча, отражение которого ловит второй. При этом ик-лучи датчика для человеческого глаза невидимы и при такой интенсивности безвредны.

По сравнению с ультразвуковыми датчиком HC-SR04, у этого датчика есть и достоинства, и недостатки. К достоинствам можно отнести нейтральность и безвредность. А недостатки — меньший радиус действия и зависимость от внешних помех, в том числе — некоторых типов освещения.

В качестве датчиков расстояния для проекта использованы ультразвуковые дальномеры HC-SR04.
Принцип действия HC-SR04 основан на хорошо известном явлении эхолокации. При его использовании излучатель формирует акустический сигнал, который отразившись от преграды, возвращается к датчику и регистрируется приемником. Зная скорость распространения ультразвука в воздухе (примерно 340м/с) и время запаздывания между излученным и принятым сигналом, легко рассчитать расстояние до акустической преграды.

Вход TRIG подключается к любому выводу микроконтроллера. На этот вывод нужно подавать импульсный цифровой сигнал длительностью 10 мкс. По сигналу на входе TRIG датчик посылает пачку ультразвуковых импульсов. После приема отраженного сигнала, датчик формирует на выводе ECHO импульсный сигнал, длительность которого пропорционально расстоянию до преграды.

Ик-датчик. Разумеется, с данного датчика будет считываться и декодироваться сигнал, необходимый для дистанционного управления. TSOP18 отличаются между собой только по частоте. Для проекта выбран датчик VS1838B TSOP1838.

В основе проекта лежала идея об освещении помещения любым цветом, это говорит о том, что понадобятся 3 основных цвета из которых будет получено освещение: красный, зеленый, синий. Поэтому была выбрана модель светодиодов SMD 5050RGB, которые отлично справятся с поставленной задачей.

Читайте также  Автозапуск бензинового двигателя

В зависимости от величины напряжения, подаваемого на каждый светодиод, они будут менять интенсивность этого освещения. Светодиод должен быть подключен через резистор, иначе рискуем испортить не только его, но и Arduino. Резистор нужен для того, чтобы ограничить ток на светодиоде до приемлемой величины. Дело в том, что внутреннее сопротивление светодиода очень низкое и, если не использовать резистор, то через светодиод пройдет такой ток, который попросту спалит и светодиод, и контроллер.

Планки со светодиодами, которые используются в проекте, питаются от 12В.

В связи с тем, что напряжение на светодиодах в «выключенном» состоянии равно 6В и необходимо регулировать питание, которое превосходит 5В, в схему необходимо добавить транзисторы в ключевом режиме. Мой выбор пал на модель BC547c.

Рассмотрим вкратце, для тех, кто подзабыл, принцип работы n-p-n транзистора. Если напряжение не подавать вовсе, а просто взять и замкнуть выводы базы и эмиттера пусть даже и не накоротко, а через резистор в несколько Ом, получится, что напряжение база-эмиттер равно нулю. Следовательно, нет и тока базы. Транзистор закрыт, коллекторный ток пренебрежительно мал, как раз тот самый начальный ток. В этом случае говорят, что транзистор находится в состоянии отсечки. Противоположное состояние называется насыщение: когда транзистор открыт полностью, так, что дальше открываться уже некуда. При такой степени открытия сопротивление участка коллектор эмиттер настолько мало, что включать транзистор без нагрузки в коллекторной цепи просто нельзя, сгорит моментально. При этом остаточное напряжение на коллекторе может составить всего 0,3…0,5В.

Эти два состояния – насыщение и отсечка, используются в том случае, когда транзистор работает в ключевом режиме наподобие обычного контакта реле. Основной смысл такого режима в том, что малый ток базы управляет большим током коллектора, который в несколько десятков раз больше тока базы. Большой ток коллектора получается за счет внешнего источника энергии, но все равно усиление по току, что называется, налицо. В нашем случае, микросхема, рабочее напряжение которой 5В, включает 3 планки со светодиодами, работающими от 12В.

Рассчитаем режим работы ключевого каскада. Требуется рассчитать величину резистора в цепи базы, чтобы светодиоды горели в полную мощность. Необходимое условие при расчете, чтобы коэффициент усиления по току был больше либо равен частному от деления максимально возможного тока коллектора на минимально возможный ток базы:

Поэтому планки могут быть на рабочее напряжение 220В, а базовая цепь управляться от микросхемы с напряжением 5В. Если транзистор рассчитан на работу с таким напряжением на коллекторе, то светодиоды будут гореть без проблем.
Падение напряжения на переходе база-эмиттер 0,77В при условии, что ток базы 5мА, ток коллектора 0,1А.
Напряжение на базовом резисторе составит:

По Закону Ома:

Из стандартного ряда сопротивлений выбираем резистор 8,2 кОм. На этом расчет закончен.

Хочу обратить ваше внимание на одну проблему, с которой я столкнулась. При использовании библиотеки IRremote Arduino зависал при регулировании синего цвета. После долгого и тщательного поиска в интернете оказалось, что данная библиотека использует по умолчанию таймер 2 для этой модели Arduino. Таймеры используются для управление выходами ШИМ.

Tаймер 0 (Системное время, ШИМ 5 and 6);
Tаймер 1 (ШИМ 9 и 10);
Tаймер 2 (ШИМ 3 и 11).

Первоначально у меня был использован ШИМ 11 для регулирования синего цвета. Поэтому будьте внимательны при работе с ШИМ, таймерами и сторонними библиотеками, которые могут их использовать. Странно, что на главной странице на гитхабе об этом нюансе не было ничего сказано. При желании вы можете раскомментировать строчку с таймером 1 и закомментировать 2.

Подключение элементов на макетной плате выглядит следующим образом:

После тестирования на макетке начались фазы «Размещение элементов на плате» и «Работа с паяльником». После первого тестирования готовой платы в голову закрадывается мысль: что-то пошло не так. И тут начинается знакомая многим фаза «Кропотливая работа с тестером». Однако неполадки (случайно спаялись несколько соседних контактов) были быстро устранены и вот он долгожданный озорной огонек светодиодов.

Далее дело стояло только за корпусом. По этому поводу были выпилены фанерки с отверстиями для наших датчиков. Задняя крышка делалась специально съемной, чтобы можно было насладиться видом изнутри и, при желании, что-то доделать или переделать. Также в ней имеются 2 отверстия для перепрограммирования платы и питания.

Корпус клеился на двухкомпонентном эпоксидном клее. Стоит отметить особенность данного клея, для тех, кто с ним раньше не встречался. Данный товарищ поставляется в двух отдельных емкостях, при смешивании содержимого которых происходит моментальная химическая реакция. После смешивания действовать приходится быстро, в пределах 3–4 минут. Для дальнейшего использования нужно смешать новую порцию. Так что если пытаетесь это повторить, мой вам совет, смешивать маленькими порциями и действовать весьма быстро, время на подумать будет не так уж и много. Поэтому стоит заранее продумать, как и где склеить корпус. Причем за один присест это сделать не получится.

Для крепления планок со светодиодами в верхнюю крышку была вставлена трубка через которую прекрасно прошли все провода.

Когда возник вопрос с абажуром, я вспомнила как в детстве делала поделки из простой нитки, клея и воздушного шарика, который служил основой. Принцип для абажура взят тот же, однако обматывать многогранник оказалось сложнее, чем шарик. За счет давления, оказываемого нитками на конструкцию, кверху она начала сужаться и нитки стали опадать. Экстренно, с руками в клею, было принято решение укрепить конструкцию сверху. И тут пришел на помощь компакт диск. В итоге получился вот такой ночник:

Что хочется сказать в итоге

Чтобы я изменила в проекте? Для подачи сигнала TRIG датчиков расстояния можно было бы использовать один выход Arduino вместо трех. Так же я бы предусмотрела отверстие для ик-датчика (о котором я забыла), который пока, увы, спрятан в корпусе из которого он, естественно, не может считывать сигналы с пульта. Однако, кто сказал, что нельзя ничего перепаивать и сверлить?

Хочется отметить, что это был интересный семестр, и отличная возможность попробовать сделать что-то не на бумаге, благодаря чему я могу поставить еще одну галочку около пункта «детская мечта». И если вам кажется, что пробовать что-то новое сложно, и вы не знаете за что первым делом взяться, не стоит переживать. У многих в голове пролетает мысль: с чего бы тут начать и как это вообще можно сделать? В жизни много возникает задач от которых можно растеряться, но стоит только попробовать как вы заметите, что с огоньком в глазах вы можете свернуть горы, пусть даже для этого придется немножко постараться.

Изготовление светодиодного ночника своими руками из подручных средств

На просторах интернета продаются сотни вариантов различных ночников, некоторые из них совершенно обычные и нисколько не удивляют, другие более яркие. Вы можете просто купить его, а можете сделать из светодиодов ночник своими руками.

Ночник их прищепок

Начнем мы с простого варианта и сделаем своими руками ночник из дерева. Отличительная черта этой конструкции ночника – почти нет необходимости в инструментах для деревообработки. Нам понадобится:

  1. Прищепки деревянные для белья;
  2. клей;

Для сборки электрической схемы:

  1. Конденсатор (будем расчитывать);
  2. резисторы R1 – 1 МОм, R2 – будем подбирать;
  3. провод сечение от 0.75 кв.мм.;
  4. вилка;
  5. светодиоды или светодиодная лента.

Сначала нужно разобрать деревянную бельевую прищепку, для этого нужно отогнуть пружину и разъединить деревянные половинки.

Из полученных деревяшек нужно сложить любую форму, которая вам понравится, ниже вы увидите разные варианты таких ночников.

Это всё можно легко соединить с помощью термоклеевого пистолета или обычного клея ПВА.

В зависимости от вашей идеи, вы можете сделать любое количество «этажей» из таких треугольников. Вот пример реализации такого ночника на многоцветной светодиодной ленте.

В середину была помещена трубка подходящего диаметра, обклеенная светодиодной лентой. Если вы не хотите тратиться на светодиодную ленту, блок питания, RGB контроллер – соберите все своими руками. Воспользуйтесь простой и дешевой схемой ночника на светодиодах, с питанием от 220В.

Эта схема носит название: «Схема питания светодиодов с гасящим (балластным) конденсатором». На нашем сайте есть подробная статья о том, как рассчитать конденсатор. Себестоимость такой сборки минимальная, да и зачастую вы можете найти все необходимые компоненты, разобрав несколько энергосберегающих ламп.

Резистор R1 стоит параллельно конденсатору, он имеет достаточно большое сопротивление и не влияет на работу схемы. Он при выключенном ночнике разряжает конденсатор, защищая вас от поражения электрическим током. R2 – необязательный элемент, он поможет более точно подобрать ток светодиодов. Рекомендую начать его подбор от значения 1кОм, замеряя величину тока светодиодов принять решение о его изменении.

Вот еще интересное решение изготовления ночника с помощью прищепок.

Ночник из дерева

Можно своими руками сделать из дерева более органичный вариант светильника-ночника. Для его изготовления понадобится минимальный набор инструментов:

  • Инструмент для распила (ножовка, болгарка с диском для дерева или любое другое приспособление);
  • дрель;
  • толстое сверло или коронка для сверления, диаметром не менее 20 мм.

Чтобы сделать такой красивый ночник, нужно полено, диаметр выбираете по себе. В кругляшах по центру высверливаете отверстие диаметром не менее 20 мм. Можно больше, это зависит от источника света, который вы будете использовать.

Читайте также  Сигнализатор уровня сред (емкостное реле)

В центр нужно вставить несущую планку, выполняющую роль каркаса. Прикрепите к ней деревянные шайбы любым доступным способом. Можно использовать тот же «ПВА» или «Момент Столяр».

Как вы успели заметить, несущая часть – плоская, это нужно для того, чтобы вы могли разместить на ней светодиоды или ленту. Здесь впишутся оба варианта, а вариант светодиодов с гасящим конденсатором будет более экономически выгодным.

Проще сделать светодиодный ночник из одного отдельного кольца. Диаметр отверстия нужно увеличить до 70-150мм. Далее отрезным диском на дрели сделать два надпила под диодную ленту. Далее стамеской очищаем выемку и вклеиваем туда светодиодную ленту. Тут можно использовать готовые решения лент с блоком питания.

Ночник со светодиодами из фанеры

Фанера – простой в обработке натуральный материал. Из него можно сделать любой по виду ночник на светодиоде. Для того чтобы работать с фанерой вам нужно иметь немного инструментов и материалов:

  • Лобзик и дрель;
  • клей, гвоздики;
  • материалы для разметки;

Чтобы сделать такой домашний зоопарк, нужно найти любой шаблон, распечатать его на бумаге и вырезать по контуру.

Вот такой шаблон я нашёл в интернете, по запросу «кошка вектор». Вам будет предложено большое разнообразие векторных изображений котят или любых других животных по вашему желанию.

Когда вы выпилите заготовку из фанеры, следующим шагом будет разместить на тыльной стороне светодиодную ленту. Старайтесь размещать источник света ближе к центру фигуры, чтобы выход света бы равномерный. Позаботьтесь о креплении ночника.

Чтоб достичь желаемого освещения, ночник не должен прилегать к стене. Для этого наклейте/прикрутите деревянный брусок к обратной стороне нашего ночника и повесьте на любой крепеж, вроде таких.

Кстати, таким же способом можно сделать метрику из фанеры для своей супруги или ребенка. В последнее время они пользуются спросом самодельщиков.

Вот более сложные идеи многослойных фанерных абажуров для светильников и ночников. Их изготовление аналогично, но при должных размерах в них можно использовать светодиодную лампу.

Не используйте лампы накаливания в деревянных, фанерных и бумажных светильниках. Из-за высокой температуры нагрева ламп это может быть пожароопасно.

Используем старый блок питания для ночника

Сейчас такое большое число мобильных проходит через руки каждого члена семьи, что у вас легко найдется пара различных зарядных устройств. Вы можете своими руками из них сделать ночник на светодиодах. Такая схема будет намного лучше, чем конденсаторная:

  • Готовый корпус с вилкой для включения в сеть;
  • гальваническая развязка от сети – на выводах конденсаторов будет отсутствовать высоковольтный потенциал;
  • стабилизированные значения выходного напряжения и тока.

Подводные камни

История из практики: производитель указывает на корпусе зарядного устройства выходное напряжение 5В и ток 1А (может отличатся). Когда я делал ночник для себя, я рассчитывал резисторы для светодиодов под это напряжение. Ночник практически перестал светить через 2 ночи. Светодиоды потускнели, да и плафон ночника был всегда тёплым…

К тому же я изначально, по ошибке, впаял резисторы номиналом чуть меньше необходимых 100Ом. Мне стало интересно почему светодиоды деградировали и я замерил напряжение. Зарядное выдавало целых 7 с копейками вольт. Естественно светодиоды питались током вдвое больше номинального.

Мораль: не верьте написанному, а проверяйте мультиметром напряжение и ток светодиодов.

Посмотрите на схему ночника на светодиодах из зарядного устройства от мобильного.

Чтобы правильно собрать схему, подберите резисторы, соответствующие напряжению вашего зарядного и светодиодов, подробнее как подобрать резистор. Но будьте внимательны и не повторяйте чужих ошибок, неверно выставленный ток убьет светодиод.

В результате вы можете получить подобный светодиодный ночник. При желании, можно диоды скрыть рассеивателем от поломанной светодиодной лампы.

Подробнее о том, как сделать ночник из светодиодов и зарядного от смартфона описано в видео.


Многие телефоны комплектуются зарядными устройствами с USB разъёмом. Вы можете купить готовые светодиодные модули в формате USB-флешки и получите простой светодиодный ночник. Правда удовольствия от проектирования, разработки и сборки индивидуального ночника вы не получите.

Ночник — самое простое и безобидное устройство, которое можно сделать своими руками. С другой стороны, его простота и отсутствие требований к яркости, дают возможность превращать простую и обыденную вещь в настоящее произведение искусства.

При этом вы можете реализовать множество идей, типа переливающихся цветов на RGB ленте, или включение ночника по хлопку или в зависимости от уровня освещенности. Посмотрите схему акустического выключателя светодиодов.

Схема довольно интересная для сборки. В качестве микрофона – подойдёт микрофон от гарнитуры мобильного телефона или компьютера, транзисторы распространенные советские – КТ315Г обратной проводимости, и КТ3107Б – прямой, можно заменить любыми аналогами.

Резистор R3 задает рабочую точку транзистора и, соответственно, чувствительность схемы. Транзистор VT2 – второй каскад усилителя, а конденсатор С2 – электролитический, обратите на это внимание.

Если у вас есть идеи, или вы хотите поделиться результатом своей работы – пишите в комментариях и мы добавим в статью ваши самоделки.

Светильник из адресной ленты на Ардуино

Светильник из WS2812B своими руками ► на странице мы разместили схему сборки светильника, а также программу Arduino со световыми эффектами для адресной ленты

Светильник из адресной светодиодной ленты своими руками сделать не намного сложнее, чем светильник на Ардуино с обычной светодиодной лентой. При этом светодиоды WS2812B позволяют сделать массу световых эффектов, которые невозможны с использованием обычной LED ленты. Далее мы разместили схему сборки светильника на WS2812B Arduino своими руками и готовую прошивку.

Светильник имеет три режима работы, которые можно переключать тактовой кнопкой. Также в каждом режиме есть возможность настраивать световые эффекты — менять яркость адресной ленты, вплоть до отключения и менять скорость переключения или мерцания светодиодов. Для управления WS2812B используется Ардуино Нано, данная плата, из-за своих небольших размеров, идеально впишется в любой корпус.

Светильник на адресной ленте своими руками

Для этого проекта нам потребуется:

  • плата Arduino Nano;
  • корпус для светильника;
  • адресная лента WS2812B;
  • USB провод;
  • включатель, тактовые кнопки;
  • провода, припой, изолента, термоусадка.

Схема сборки светильника размещена ниже. Для подключения тактовых кнопок к микроконтроллеру используются цифровые пины 8, 10, 12. Для подключения обычного светодиода для индикации работы светильника и декоративной подсветки (можно подключить несколько) используется пин 6. Управление светодиодной адресной лентой производится от пина 4, который подключен к WS2812B через резистор 220 Ом.

Сборка схемы светильника с лентой ws2812b

Первая кнопка, подключенная к 8 пину, отвечает за изменение яркости ночного светильника на Ардуино. Вторая кнопка (пин 10) меняет оттенок или скорость мигания светодиодов. Третья кнопка меняет режимы работы ночного светильника. После сборки схемы, можно загрузить программу в микроконтроллер. Для прошивки потребуется установить библиотеку Adafruit NeoPixel для адресной ленты.

Скетч. Светильник на адресной ленте Ардуино

Пояснения к коду:

  1. переключения режимов происходят с помощью цикла while и изменения переменной w . При желании вы можете добавить свои режимы работы;
  2. значения переменных brign (яркость) и d (задержка) ограничены, по достижении максимального значения (150), переменные обнуляются.

Детали из фанеры для светильника на адресной ленте

После того, как вы проверили и настроили скетч, можно приступать к сборке светильника и размещения электроники в корпусе. Кроме того, данную прошивку можно использовать и при изготовлении гирлянды из адресной ленты WS2812B. При значительной длине ленты может наблюдаться низкий уровень свечения светодиодов на конце гирлянды — в этом случае требуется добавить питание на конце ленты.

Сборка светильника на адресной ленте WS2812B

Если у вас есть возможность вырезать ночной светильник Ардуино на лазерном станке из фанеры, то можете скачать макет для резки здесь. Кнопки располагаются в боковой части основания, для них специально предусмотрены отверстия. Крепятся кнопки на термоклей или суперклей, а сам корпус склеивается на клей ПВА. Светильник можно подключить через USB кабель к зарядке от смартфона или к компьютеру.

Сборка электрической схемы светильника на Ардуино

Все детали, вырезанные на лазерном станке (макет корпуса можно скачать в формате CDR здесь), следует прошкурить. Электрическая схема на Arduino Nano размещается в нижней части корпуса, как показано на фото. Перед окончательной сборкой желательно еще раз проверить работоспособность программы. Кроме адресной ленты в схеме использовались обычные светодиоды для дополнительной подсветки.

Сборка декоративного светильника на адресной ленте

Не используйте в светильнике слишком много светодиодов, так как для этого потребуется отдельный источник питания. Каждый светодиод потребляет 60 мА при максимальной яркости, т.е для блока питания в 1 Ампер следует подключать не более 15 светодиодов ws2812b. 15 светодиодов будет потреблять 960 мА = 60 x 15, поэтому стандартной зарядки или USB порта компьютера будет вполне достаточно.

Заключение. Как видите, сделать своими руками светильник из адресной светодиодной ленты WS2812B довольно просто. Другие, не менее интересные, проекты с адресной лентой вы можете посмотреть в разделе проекты с LED лентой Ардуино на нашем сайте. Все вопросы, связанные с прошивкой Arduino Nano или сборкой схемы светильника на Arduino вы можете задать в комментариях к этой записи.