Об’ємна світлодіодна гірлянда на ялинку




Під Новий рік хочеться прикрасити свій будинок оригінально: щоб не як у сусідів, і зрозуміло, не так, «як в минулий раз». За допомогою пропонованих у продажу світлодіодних гірлянд можна створити цікаві композиції, але ціна питання перекреслює сміливі дизайнерські рішення. Та й виглядають типові китайські LED прикраси однаково, і як правило — безлико.

Розумне рішення — створити гірлянду своїми руками

  • По-перше — це буде на 100% оригінальний продукт.
  • По-друге — конфігурація прикраси буде саме такою, як вам потрібно.
  • По-третє — це реальна економія грошей.
  • І нарешті, можна сміливо сказати членам сім’ї, і особливо дітям: «Папа может!»

Найбільшу складність представляє собою освітлення новорічної ялинки. Власне, є всього два варіанти: намотати стандартну гірлянду по спіралі, або спробувати розташувати її вертикально, у вигляді піраміди. Вибираємо другий варіант, тим більше, що лінії можна виготовити необхідного розміру: по висоті ялинки.
Концепція наступна: від вершини до гілляці натягуються дроти, світлодіоди розташовуються з однаковим інтервалом, як би створюючи яруси.
Об'ємна світлодіодна гірлянда на ялинку
Світло повинен бути динамічним: потрібно керуючий контролер. Прості світлодіоди світять красиво, але точкові вогники не створюють обсягу. Значить потрібні плафони на кожен LED елемент.
Розрахунок гірлянди починається від блоку живлення. Варіант суто індивідуальний: я використовував непотрібний БП від ноутбука. Передбачувана кількість світлодіодів — не більше 100 штук, при використанні стандартних LED 5 мм, сумарний струм споживання (20 mA * 100) дорівнює 2 А при максимальній яскравості. Для послідовного з’єднання 6 діодів (падіння напруги на кожному близько 3 вольт), напруга блоку живлення 18-20 вольт.
Загальний розрахунок харчування гірлянди:
Збираємо 5 ліній. Кожна «нитка» складається з 18 світлодіодів по 6 шт. на канал (варіант RGB). 18 * 5 = 90 шт., Загальний струм 1,8 А. Таким чином, блок живлення для ноутбука з параметрами: 19 вольт, 4 ампера, підходить. При цьому забезпечується дворазовий резерв по потужності.

Підбір необхідних матеріалів:

1. Світлодіоди. Я замовив на Aliexpress: 3 упаковки по 100 штук червоних, зелених і синіх LED елементів типу «солом’яний капелюх», кут розсіювання 120 градусів.
2. Контролер з Aliexpress. На цьому елементі зупинимося докладніше. Якщо не хочеться витрачати час на виготовлення власної схеми (варіантів безліч, найдешевший з них — на Arduino), можна взяти готовий контролер для RGB стрічки. Всі схеми працюють за однаковим принципом: 3 керованих каналу, задається черговість включення, і яскравість світла. Власне, трьох кольоровість тут умовна, ви можете підключити 3 канали однакових світлодіодів, і насолоджуватися світловими ефектами.
Для харчування 19-вольтів каналів, я вибрав контролер з універсальним напругою 12-24 вольта. Керуюча схема харчується від будь-якої напруги в цьому діапазоні, на виході ми отримуємо вольтаж блоку живлення: в моєму випадку 19 V.
Обов’язкова умова (для моєї схеми) — наявність дистанційного пульта управління режимами.
3. Замість джгута проводів я вибрав RGB шлейф (3 канали + 1 загальний).
4. Плівки трубки різних кольорів.
Об'ємна світлодіодна гірлянда на ялинку
Для зручності монтажу я використав 4 pin роз’єми типу dupon (крок 2,54 мм). Відповідний набір давно придбаний у тих же китайців, відмінне підмога для різних електронних виробів.
Об'ємна світлодіодна гірлянда на ялинку
Оскільки я запланував посадити світлодіоди в плафони — на Aliexpress була куплена упаковка 100 шт. сніжинок для гірлянд. Посадковий діаметр 5 мм.
Об'ємна світлодіодна гірлянда на ялинку




Розрахунок схеми підключення

Світлодіоди, навіть при послідовному з’єднанні (в моєму випадку 6 діодів), підключаються через токогасящій резистор. Параметри LED елементів на упаковці:
Об'ємна світлодіодна гірлянда на ялинку
Розрахунок резистора виконується за формулою, або на LED калькуляторі. Я скористався онлайн сервісом: http://cxem.net/calc/ledcalc.php

  • Для каналу RED (падіння напруги 1,8-2,0 В) опір 420 Ом.
  • Для каналів GREEN і BLUE (падіння напруги 3,0-3,2 В) опір 82 Ом (зелений) і 75 Ом (синій). Зелений LED елемент світить яскравіше, тому резистор з більш високими параметрами, для зрівнювання загальної картинки.

Блок схема (разом з принциповою) на ілюстрації:
Об'ємна світлодіодна гірлянда на ялинку
Я купив контролер для RGB світлодіодів з загальним анодом. Тобто на кожен канал подається мінус, а на загальний провід — плюс.

збираємо гірлянду

Можна використовувати скорочення дроти, як на заводських гірляндах. Мені більше сподобалася конструкція на шлейфі.
Об'ємна світлодіодна гірлянда на ялинку
Робимо укріплену ніжку для кожного LED елемента. Для цього знадобляться зубочистки і термоусадка.
Об'ємна світлодіодна гірлянда на ялинку
Збираємо, гріємо феном.
Об'ємна світлодіодна гірлянда на ялинку
Виходить ось така конструкція:
Об'ємна світлодіодна гірлянда на ялинку
Є сенс відразу підготувати і перевірити всі 90 світлодіодів.
Об'ємна світлодіодна гірлянда на ялинку
Потім розмічаємо шлейф, визначаючи місця установки діодів через рівну відстань. Я зробив акуратні надрізи уздовж шлейфу на проводах потрібного кольору, розрізав і залуділ місця монтажу.
Об'ємна світлодіодна гірлянда на ялинку
Після складання кожен світлодіод виглядає так:
Об'ємна світлодіодна гірлянда на ялинку
Вийшло акуратно і надійно.
Паяти зручно на пристосуванні з лупою, що має назву «третя рука».
Об'ємна світлодіодна гірлянда на ялинку
Далі з’єднуємо провід живлення (загальний «+») з каналами, через резистори.
Об'ємна світлодіодна гірлянда на ялинку
Ізолюємо деталі термоусадкой.
Об'ємна світлодіодна гірлянда на ялинку
І з’єднуємо з «плюсом».
Об'ємна світлодіодна гірлянда на ялинку
Цю петлю вкриваємо термоусадкой великого діаметра.
На протилежний кінець монтуємо роз’єми.
Об'ємна світлодіодна гірлянда на ялинку
В результаті вийшло 5 однакових трьохканальних ліній по 18 світлодіодів.
Об'ємна світлодіодна гірлянда на ялинку
Збираємо вузол підключення: 5 у відповідь роз’ємів із загальним керуючим шлейфом.
Об'ємна світлодіодна гірлянда на ялинку
Вийшов ось такий кабель: з одного боку — 5 конекторів для ліній зі світлодіодами, з іншого боку — роз’єм для з’єднання з контролером. При закріпленні вузла на ялинці, я використовував затяжний хомут.
Об'ємна світлодіодна гірлянда на ялинку
Підключаємо лінії, перевіряємо всі режими контролера.
Об'ємна світлодіодна гірлянда на ялинку
Потім надягаємо на світлодіоди плафони-сніжинки.
Об'ємна світлодіодна гірлянда на ялинку
Заняття непросте (все-таки 90 штук!), Але захоплююче.
Об'ємна світлодіодна гірлянда на ялинку
Знову перевіряємо. ефект приголомшливий.
Об'ємна світлодіодна гірлянда на ялинку
Зауваження: Працюючі світлодіоди погано виходять на фотографіях, тому зображення істотно гірша за оригінал.
Залишається змонтувати гірлянду на ялинку — і покликати дітвору: помилуватися на татову роботу.
Об'ємна світлодіодна гірлянда на ялинку
підсумок:
Сумарні фінансові витрати на гірлянду — не більше 1000 рублів. Основна витратна частина — готовий контролер. Блок живлення умовно безкоштовний. Діоди і дроти — сущі копійки. Додаткові витрати: 300 рублів на плафони-сніжинки. Опція не обов’язкова, але істотно підвищує привабливість гірлянди.
Витраченого часу (4 повних вихідних) абсолютно не шкода: працювати було цікаво, і результат того вартий.


Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Ремонт домов и квартир своими руками