RGB гирлянда на Arduino

Доброго времени суток, товарищи!
В канун прошлого нового года, моя супруга начала жаловаться что ей надоела наша старая одноцветная гирлянда. Я сразу же вспомнил пост комрада Lvr про его гирлянду, еще когда я его читал сразу подумал «о! вот такую штуку точно надо на будущий год собрать!»
Гирлянду хотел преподнести супруге в подарок на новый год, но в эти выходные она предложила нарядить елку ))) что бы пораньше ощутить атмосферу праздника, пришлось доставать рояль из кустов раньше срока.


За основу я взял проект комрада Lvr, ссылка на GitHub. Большое спасибо автору проекта за проделанную работу! Так же благодарю комрада Dimon за консультации.

Что использовалось для проекта:
1. Адресные светодиоды 1 713,09 руб
Лента представляет из себя два отрезка по 50 модулей (во влагостойком исполнении). Соединяются между собой 3х пиновым разъемом, так же с каждого конца есть провода для подачи дополнительного питания.
Каждый модуль это RGB светодиод с контроллером WS2811, яркость светодиодов, подключенных к WS2811, управляется последовательным цифровым кодом, который формируется микроконтроллером. Данные при этом передаются всего лишь по 1 проводу. Цифровой сигнал управления проходит сквозь микросхему WS2811, так что несколько микросхем WS2811 могут быть объединены в длинную цепочку с сохранением возможности управлять каждым светодиодом в цепочке по отдельности.
В нашем случае модули соединены трехжильным проводом, цвет которого можно выбрать при заказе, расстояние между модулями 10 см. На странице продавца нет информации о сечении проводов, изоляция из ПВХ и пахнет очень резко, я проветривал ее в кладовке дня 4 наверное.
2. Провод трехжильный 320,88 руб
По скольку располагать блок питания под елкой не хотелось, а провода на концах ленты тоже всего по 10 см, приобрел на али 5 метров трехжильного провода сечением 18AWG. К сожалению не нашел зеленого цвета, по этому заказал еще нейлоновую оплетку для провода.
3. Оплетка для кабеля 468,51 руб (помимо эстетической миссии так же дополнительно защищает питающие и управляющий провод от клыков домашних питомцев)
4. Ардуино нано 150,39 руб
5. Блок питания 770 руб
Блок питания выбирал так:
Питаются модули от напряжения 5 В, заявленное потребление тока 60 мА, но я рассчитывал исходя из потребления 50 мА т.к. на полную яркость белым светом все 100 диодов зажигать мы не будем. 50mA * 100 штук = 5000 mA = 5 ампер. По таким параметрам и подбирал БП, а т.к. хотел спрятать его в корпус с ардуиной то искал в соответствующем исполнении.
6.3D печать корпуса примерно 150 руб (корпус «проектировался» в OpenScad, вот ссылка на оригинальный проект параметрического корпуса для самоделок)

Схема подключения проще некуда:


Управляющий сигнал уходит на средний провод гирлянды с пина D2, но в принципе можно назначить любой другой, только нужно не забыть поправить в прошивке значение "#define PIN 2" (в файле «anim.h», 6я строка) на нужный нам.

Я не хотел делать все навесным монтажом, и давно хотел попробовать сервис разработки и изготовления печатных плат, так что заказал плату. Практического смысла в этом нет ни какого.

И того, плату с адруиной и блок питания я поместил в корпус напечатанный на 3D принтере. Питание от розетки подал на блок питания кабелем с вилкой от компьютера, с блока питания подал питание на плату с ардуиной. С этой платы питание и управляющий сигнал пошел на гирлянду. На проводах гирлянды «минусовый провод» маркирован так что ошибиться при монтаже достаточно сложно, нужно лишь помнить что центральный провод это провод управления.





Нормальных кабельных выводов я в оффлайне не нашел, по этому в ход пошли какие-то гильзы из леруа. Крепил все на термоклей + силиконовые ножки на низ корпуса.

Просадка напряжения на конце гирлянды существенная, напряжение падает до 3,8 В. Однако заметной на глаз разницы в яркости диодов я не заметил и по этому забил. К тому же уж очень не хотелось тащить провода питания к концу гирлянды.

Автор проекта реализовал управление всей этой радостью по bluetooth и даже написал приложение в котором можно выбирать анимации и цветовые палитры. Но автор использовал модуль HC-05 а он не совместим с iOS устройствами которые водятся у нас дома. В теории можно заменить модуль на HM-10 и модифицировать прошивку, тогда можно будет посылать на ардуину команды из BT терминала с iPhone. Но эту задачу я пока оставлю в планах на будущее.

Общая длинна гирлянды получилась +- 10м сама гирлянда + 1,5 метра подводящие провода. На елку ростом 170 см ее как раз хватает.

По программной части мне особенно сказать нечего, все очень хорошо описано автором тут и тут.

Не забудьте указать основные параметры в файле «anim.h»

#define PIN 2 // WS2812 pin number
#define LEDS 100 // number of LEDs in the strip 
#define BRIGHTNESS 256// brightness adjustment, up to 256

В не управляемом варианте, как у меня, ардуина случайным образом перебирает все анимации (9 штук) и так же случайно выбирает для них цветовые палитры (7 штук). Что дает достаточно большое разнообразие и выглядит красиво.
Да, гирлянда запитана от WiFI розетки сяоим :) Так что номинально она тоже управляемая ))))))

В итоге получилось ну очень небюджетно, раза в два дороже чем можно было бы купить в офлайне. Однако то что я видел в магазинах было как-то скучно что ли. А эта гирлянда действительно «радует» :) Прежде чем закидывать пост минусами посмотрите демонстрацию работы гирлянды и если после этого вы не измените свое мнение, ну что же — значит мы просто очень по-разному смотрим на мир.
Всех с наступающим и всех благ! :)