Схема елочка из светодиодов. Объемная светодиодная гирлянда на елку. Светодиодная елочка на стене
Под Новый год хочется украсить свой дом оригинально: чтобы не как у соседей, и разумеется, не так, «как в прошлый раз». С помощью предлагаемых в продаже светодиодных гирлянд можно создать интересные композиции, но цена вопроса перечеркивает смелые дизайнерские решения. Да и выглядят типовые китайские LED украшения одинаково, и как правило – безлико.
Разумное решение – создать гирлянду своими руками
- Во-первых – это будет на 100% оригинальный продукт.
- Во-вторых – конфигурация украшения будет именно такой, как вам нужно.
- В-третьих – это реальная экономия денег.
- И наконец, можно смело сказать членам семьи, и особенно детям: «Папа может!»
Концепция следующая: от вершины к нижним веткам натягиваются провода, светодиоды располагаются с одинаковым интервалом, как бы создавая ярусы.
Свет должен быть динамичным: потребуется управляющий контроллер. Простые светодиоды светят красиво, но точечные огоньки не создают объема. Значит нужны плафоны на каждый LED элемент.
Расчет гирлянды начинается от блока питания. Вариант сугубо индивидуальный: я использовал ненужный БП от ноутбука. Предполагаемое количество светодиодов - не более 100 штук, при использовании стандартных LED 5 мм, суммарный ток потребления (20 mA * 100) равен 2 А при максимальной яркости. Для последовательного соединения 6 диодов (падение напряжения на каждом порядка 3 вольт), напряжение блока питания 18-20 вольт.
Общий расчет питания гирлянды:
Собираем 5 линий. Каждая «нитка» состоит из 18 светодиодов по 6 шт. на канал (вариант RGB). 18*5 = 90 шт., общий ток 1,8 А. Таким образом, блок питания для ноутбука с параметрами: 19 вольт, 4 ампера, подходит. При этом обеспечивается двукратный резерв по мощности.
Подбор необходимых материалов:
1. Светодиоды. Я заказал на красных, зеленых и синих LED элементов типа «соломенная шляпа», угол рассеивания 120 градусов.2. . На этом элементе остановимся подробнее. Если не хочется тратить время на изготовление собственной схемы (вариантов множество, самый дешевый из них – на Arduino), можно взять готовый контроллер для RGB ленты. Все схемы работают по одинаковому принципу: 3 управляемых канала, задается очередность включения, и яркость света. Собственно, трех цветность тут условная, вы можете подключить 3 канала одинаковых светодиодов, и наслаждаться световыми эффектами.
Для питания 19-вольтовых каналов, я выбрал контроллер с универсальным напряжением 12-24 вольта. Управляющая схема питается от любого напряжения в этом диапазоне, на выходе мы получаем вольтаж .
Обязательное условие (для моей схемы) – наличие дистанционного пульта управления режимами.
3. Вместо жгута проводов я выбрал (3 канала + 1 общий).
4. разных цветов.
Для удобства монтажа я использовал 4 pin разъемы типа dupon (шаг 2,54 мм). Соответствующий набор давно приобретен у тех же китайцев, отличное подспорье для различных электронных поделок.
Поскольку я запланировал упрятать светодиоды в плафоны – на Aliexpress была куплена . Посадочный диаметр 5 мм.
Расчет схемы подключения
Светодиоды, даже при последовательном соединении (в моем случае 6 диодов), подключаются через токогасящий резистор. Параметры LED элементов на упаковке:
Расчет резистора выполняется по формуле, или на LED калькуляторе. Я воспользовался онлайн сервисом:
- Для канала RED (падение напряжения 1,8-2,0 В) сопротивление 420 Ом.
- Для каналов GREEN и BLUE (падение напряжения 3,0-3,2 В) сопротивление 82 Ом (зеленый) и 75 Ом (синий). Зеленый LED элемент светит ярче, поэтому резистор с более высоким номиналом, для уравнивания общей картинки.
Я купил контроллер для RGB светодиодов с общим анодом. То есть на каждый канал подается минус, а на общий провод – плюс.
Собираем гирлянду
Можно использовать скрученные провода, как на заводских гирляндах. Мне больше понравилась конструкция на шлейфе.
Делаем укрепленную ножку для каждого LED элемента. Для этого понадобятся зубочистки и термоусадка.
Собираем, греем феном.
Получается вот такая конструкция:
Есть смысл сразу подготовить и проверить все 90 светодиодов.
Затем размечаем шлейф, определяя места установки диодов через равное расстояние. Я сделал аккуратные надрезы вдоль шлейфа на проводах нужного цвета, разрезал и залудил места монтажа.
После сборки каждый светодиод выглядит так:
Получилось аккуратно и надежно.
Паять удобно на приспособлении с лупой, которое именуется «третья рука».
Далее соединяем питающий провод (общий «+») с каналами, через резисторы.
Изолируем детали термоусадкой.
И соединяем с «плюсом».
Эту петлю укрываем термоусадкой большого диаметра.
На противоположный конец монтируем разъемы.
Затем надеваем на светодиоды плафоны-снежинки.
Занятие непростое (все-таки 90 штук!), но увлекательное.
Снова проверяем. Эффект потрясающий.
Замечание: Работающие светодиоды плохо получаются на фотографиях, поэтому изображение существенно хуже оригинала.
Остается смонтировать гирлянду на елку – и позвать детвору: полюбоваться на папину работу.
Итог:
Суммарные финансовые затраты на гирлянду – не более 1000 рублей. Основная расходная часть – готовый контроллер. Блок питания условно бесплатный. Диоды и провода – сущие копейки. Дополнительные затраты: 300 рублей на плафоны-снежинки. Опция не обязательная, но существенно повышает привлекательность гирлянды.
Затраченного времени (4 полных выходных) совершенно не жаль: работать было интересно, и результат того стоит.
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.
| количество | Обозначение и маркировка детали на схеме | |
| 6 | × | 10К резистор R1, R3, R5 на обеих платах |
| 6 | × | 330 Ом — 3K резистор R2 (2К), R4 (1К), R6 (330) на обеих платах |
| 1 | × | 2K резистор R7 (только на одной плате) |
| 6 | × | 47мкФ конденсатор C1, C2, C3 на обеих платах |
| 6 | × | 9014 транзистор Q1, Q2, Q3 на обеих платах |
| 13 | × | Красные светодиодыD1-D6 на обеих платах и D19 (только на одной плате с R7) |
| 12 | × | Желтые светодиодыD7-D12 (на обеих платах) |
| 12 | × | Зеленые светодиодыD13-D18 на обеих платах |
| 3 | × | Печатные платы |
| 4 | × | Контейнер батарей с крепежом, гнездо питания, выключатель и USB кабель питания |
Состав набора
2. Схема 3D елки и теория ее работы
На плате обозначены номера резисторов и их номинал, если номинал не обозначен ориентируйтесь на таблицу состава набора. Определение номинала установленного резистора осуществляется с использованием цветового кода или замером сопротивления резистора прибором.
Наборы 3D елок комплектуются парами резисторов R2, R4, R6 с номиналами сопротивления отличающимися от 1К. В любом случае резистор самого низкого сопротивления устанавливается в цепь питания зеленых светодиодов D1-D6, а резистор самого большого сопротивления в цепь красных светодиодов D7-D12. Установка резистора низкого сопротивления в цепь питания зеленых светодиодов позволит им светиться чуть-чуть ярче. Зеленые светодиоды обычно менее яркие относительно светодиодов другого цвета свечения.
Установка своими руками резисторов в плату
Откусывание проводников
4. Установка транзисторов
Установка транзисторов на плату
Пайка транзистора на плате
Устанавливайте транзистор со стороны маркировки платы. Положение корпуса, должно соответствовать рисунку на плате. Пайку транзисторов проводите быстро без перегрева. Припаиваем все шесть транзисторов. Далее припаиваем электролитические конденсаторы.
5. Пайка конденсаторов
Положительный электрод длиннее
Маркировка отрицательного электрода
Маркировка полярности на плате
Конденсаторы радиоконструктора припаяны
При пайке электролитических конденсатов необходимо учитывать полярность последних. Отрицательный электрод имеет маркировку на корпусе конденсатора, а сам вывод несколько короче положительного вывода. Отрицательный электрод на плате обозначен зашрихованной полоской. Если рисунка нет на плате, то площадка припаивания положительного электрода конденсатора обычно имеет квадратную форму. При установке конденсатора на плату учитывайте его положение на плате. Смотри фото. Далее устанавливаем на плату светодиоды.
6. Припаивание светодиодов
Установка светодиода в плате
Светодиоды тоже имеют полярность при подключении. Длинный электрод светодиода положительный, а короткий — отрицательный. Снова обратите внимание на маркировку печатной платы и квадратную форму положительной площадки пайки. При пайке обязательно все светодиоды одинакового цвета Должны быть сгруппированы вместе с общим резистором и транзистором, как показано на схеме. Если подпаяете светодиоды разного цвета, то один цвет светодиода будет светится ярче, чем другой цвет (причем другой цвет может вообще не светиться!).
Обратите внимание на положение светодиодов относительно платы. Диод D19 пока не устанавливаем. После установки светодиодов настает время проверки правильности монтажа.
7. Проверка работы спаянных плат
После установки на плату 3D елки всех элементов (за исключением светодиода D19 на кончике) плату надо протестировать. Для этого подается питание 5 Вольт на площадки обозначенные «-» и «+» на пеньке елки. Вставляем в контейнер батарейки и соблюдая полярность касаемся проводниками контактных площадок питания на плате. Смотрите видео. Если все детали установлены и припаяны правильно, то все светодиоды должны красиво мигать. Если нет — ПРОВЕРЯЙТЕ ПРАВИЛЬНОСТЬ МОНТАЖА и устраняйте ошибки. Далее устанавливаем элементы питания и коммутации на базовую плату.
8. Пайка базовой платы
Правильное положение выключателя на плпте
Установка гнезда питания 3D елки
Батарейный контейнер на базовой плате
Пайка проводников питания от батарей
Припаиваем кнопку выключателя питания 3D елки и гнездо подачи внешнего питания. Внимание! При установке выключателя питания вырезанная сторона кнопки должна быть обращена к ближайшему краю печатной платы, смотрите фото!. Куском обрезанного электрода от резистора или конденсатора закрепляется на плате гнездо подачи питания. Такая петля жестко зафиксирует гнезда на плате. Батарейный контейнер закрепляем винтами с гайками на обратной стороне базовой платы. Смотрите фото. Проводники от батарей укорачиваем и припаиваем соблюдая полярность к печатной плате. Подайте питание на плату и проверьте полярность напряжения на контактах в центре платы. Приступаем к окончательной сборке елочки.
9. Окончательная сборка
Электронная елка. Ключ сборки плат
Соединение плат вместе
Собираем две платы в елочку, стрелки на платах должны быть рядом. Зафиксируйте положение плат друг относительно друга пайкой одной контактной площадки на стволе елки.
Соединение трех плат вместе
Вставляем елку в базовую печатную плату, соблюдая указания полярности («+» и «-») на всех трех печатных платах. Убедитесь, что елка установлена правильно и пропаяйте контакты и оставшиеся контактные площадки на стволе елки.
3D светодиодная елка может питаться от батарейного блока или USB источника питания. Когда штекер USB питания вставлен, батареи внутренним контактом гнезда отключается, поэтому батареи можно не вынимать при питании от USB.
Будьте осторожны при подаче USB питания от гаджетов и ноутбуков, не все они смогут обеспечить питание елки. Радиоконструктор набор деталей для сборки 3D елки вы можете приобрести по следующий ссылке http://ali.pub/2rdf6t . Как светится елка смотрите на видео
Удачной сборки 3D елочки своими руками.
В качестве дополнения, можно установить на базовую плату только одну елочку. А вторую плату подключить к батареям или через USB кабель, например, к банку питания. Плату можно закрепить на головном уборе или на верхней одежде. Ночь будет смотреться очень здорово. Тогда из набора получится две елочки.
Накануне Нового Года хочется сделать что-нибудь праздничное! А самое лучшее украшение дома - это всеми любимая елка.
Для достижения домашнего уюта нам нужно: небольшой кусок обоев (или какого-нибудь картона), зеленый дождик, скотч и ровные руки.
Сматываем наш лист бумаги у форме конуса и фиксируем скотчем. Далее складываем его и ровно обрезаем низ, так чтоб он ровно мог стоять. Потом возьмем немного медной проволоки (0.3..0.5мм) и обмотаем наш конус, зафиксировав проволоку скотчем, это придаст ему упругости. Разрезаем его по высоте (так удобней устанавливать ряды светодиодов). После поярусной (они на схеме прономерованные) установки светодиодов скрепляем разрез знакомым нам скотчем. Плату также размещаем внутри елки. На следующем этапе, начиная с верхушки, обматываем конус зеленым дождиком так, чтоб немножко выступали светодиоды. Ну по конструкции все...
Что касается схемы. Подаем 7..12В (думаю подобных блоков у каждого хватает) на стабилизатор, для питания контроллера и делаем общий + (не стабилизированный) который общий для всех светодиодов. От этого общего провода параллельно в каждом ярусе включаются светодиоды, делаем это для того, чтоб не пришлось до каждой группы светодиодов тянуть по два провода. На выходах МК поочерёдно появляются 0 или 1 которые идут на базы транзисторов, для их открытия. Транзисторы нужны, так как к каждому порту МК подключены по несколько светодиодов, контроллер может не потянуть все эти токи. Кстати, между портами МК и базами транзисторов можно поставить токоограничивающие резисторы. Светодиоды подключены "минусом" на коллекторы (эмиттеры на землю), а перед их "плюсом" стоят токозадающие резисторы. Думаю по работе схемы вопросов быть не должно...
Транзисторы: BC547 (или любые аналоги)
Токозадающие резисторы: 200 Ом...1кОм
Конденсаторы: любые (это фильтры питания) от 0.1мкФ
На схеме нумерация (1-6) это наши ярусы светодиодов, начиная с нижнего. 6-ой это наша верхушка, звездочка или что-то в этом роде. Не перепутайте, иначе пропадет рисунок свечения!
В приложении имеется исходник в , кто хочет может переписать программу под свое усмотрение.
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
|---|---|---|---|---|---|---|
| МК AVR 8-бит | ATmega8 | 1 | В блокнот | |||
| Линейный регулятор | L78L05 | 1 | В блокнот | |||
| Биполярный транзистор | BC547 | 12 | В блокнот | |||
| Резистор | 10 кОм | 1 | В блокнот | |||
| Резистор | ~900 Ом | 38 | В блокнот | |||
| Конденсатор | 0.1 мкФ | 2 |
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». |
Дальше правильно было бы описать как и к чему эту радость подключать, но это будет попозже, а сейчас я хочу рассмотреть, какие еще варианты есть.
Другие варианты с большим числом отрезков
Квадрат
Дальше по нарастающей количества отрезков идет квадрат из четырех отрезков. Разжевывать уже не буду, думаю по фото можно понять принцип. Только хотел обратить внимание на верхние два провода, они оба нужны для полной цепи. На фото не видно, но верхний провод я сделал в виде петельки.
Звезда
Звезда, естественно, состоит уже из пяти отрезков. Здесь особенность в том, что проводов практически нет, а отрезки ленты крепятся между собой путем пайки двух контактных площадок между собой (не забываем соблюдать полярность!).
Шестиконечная звезда
Состоит из шести отрезков. Вернее это два переплетенных треугольника, причем я сделал их из разных лент (разных цветов).
Шарик
Еще я попытался сделать что-то в объемное и получился вот такой шарик. Но это мне не очень понравилось и я на этом остановился.
Больше отрезков
Можно пойти дальше по наращиванию отрезков лент, но, имхо, это уже перебор, дальше только клеить на какую-то основу и делать аппликации снежинок.В работе
Примерно вот так это выглядит, когда светится:
Подключение
Вариант 1: по простому в 12в
Самый простой способ, это тупо включить все в 12 вольт и будут разноцветные игрушки стабильно светить. Просто припаиваем разъем, который висит на каждой бабине с 5ти метровыми лентами и втыкаем туда обычный 12ти вольтовый блок питания, который продается там же где и ленты.
Игрушки припаиваем последовательно друг за дружком.
Вариант 2: RGB контроллер
Более интересный вариант, это подключить к RGB контроллеру, которые на данный момент более чем доступные, с большим выбором и по функциям и по мощностям.Если подключить одинакового цвета игрушки в ряды на соответствующий вывод контроллера (ряд красных на вывод R, зеленых на G, синих на B) получим елку в стиле MoodLamp - с настраиваемым цветом по желанию.
Обратите внимание, что на таких контроллерах управление осуществляется по «земле» (как правило), т.е. общий для всех каналов является провод «плюс».
Вариант 3: Микроконтроллер
Это самый веселый вариант, хотя и самый сложный и трудоемкий. Т.е. оптимально взять какую-нибудь Ардуинку и шилд с TLC5940, подключить светодиодные игрушки на 16 каналов, подключить датчик звука и получить диско-елку.Именно так я делал в прошлом году:
Здесь небольшой прошло-новогодний видео отчет:
Зы. Кому нужен скетч с этого видео он
