Circuito de driver de matriz de LED RGB

Matriz LED RGB DIY usando Arduino, Bluetooth, aplicativo Android

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Neste projeto, veremos como criar uma matriz de LED RGB usando componentes simples. O LED Matrix é um dos projetos populares do Arduino entre vários projetos de bricolage e hobby. Uma matriz de LED RGB é um desses projetos que muitos estudantes e entusiastas colocam em sua lista de tarefas dos projetos do Arduino.

Uma matriz de LED pode ser usada em placas de sinalização com mensagens de rolagem, animações de exibição, espectro de música sincronizado etc.

É realmente divertido criar uma matriz de LED RGB, pois envolve diferentes aspectos, como projeto de circuitos, construção da matriz, montagem dos componentes e codificação.

Neste tutorial, mostraremos como criar sua matriz de LED RGB 8 × 6 usando o Arduino Nano, o módulo Bluetooth HC-06 e um telefone Android com aplicativo personalizado. Então, vamos começar a criar sua própria matriz de LED RGB.

NOTA: Este tutorial é baseado no trabalho do Alexandar AS5.

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Diagrama de circuito

Este é o circuito do projeto RGB LED Matrix. A primeira imagem mostra as conexões com relação aos registradores de deslocamento, como os registradores de deslocamento são conectados ao Arduino Nano, transistores de origem conectados às colunas (assumindo os LEDs RGB de ânodo comum) e transistores afundantes conectados às linhas dos LEDs R, G e B (Cátodos).

Circuito de driver de matriz de LED RGB

A segunda imagem aqui mostra o layout dos LEDs RGB. Eles estão organizados em 8 filas de terminais catódicos e 6 colunas de terminais anódicos. Cada linha é composta ainda por 3 terminais de cátodo para os LEDs vermelho, verde e azul.

Matriz de LED RGB LEDs RGB

Componentes Necessários

  • Arduino Nano
  • Módulo Bluetooth HC-06
  • 48 X LEDs RGB de ânodo comum
  • 6 transistores PNP de potência BD136
  • Transistores NPN de 30 X BC337
  • 4 X 74HC595N IC de registro de deslocamento
  • Resistores de 36 X 10KΩ (¼ W)
  • Sensor de temperatura LM35
  • Fonte de energia
  • Muitos fios e materiais, como madeira compensada e poliestireno

Descrição do componente

Arduino Nano

O Arduino nano é uma placa de prototipagem baseada no microcontrolador ATmega. Possui 14 E / S digitais e 8 pinos analógicos, dos quais 6 pinos digitais são usados ​​para este projeto e 1 pino analógico é usado para leitura da temperatura.

74HC595N

74HC595N é um registro de turno de entrada, saída serial ou paralela de 8 bits com travas de saída. Neste projeto, são usados ​​4 desses ICs que funcionam como um registro de deslocamento de 32 bits. A função deste IC é converter a comunicação serial em paralela para obter mais pinos de saída digital; as saídas são conectadas aos transistores para acionar os LEDs RGB.

Matriz LED RGB 74HC595 Lógica

Módulo Bluetooth HC-06

Este módulo é ótimo para projetos interessantes controlados pelo Android e é realmente fácil de usar.
É baseado em comunicação serial com o Arduino, mas com lógica de 3,3V, por isso é recomendável adicionar dois resistores, que funcionam como divisores de tensão, para adaptar os níveis de tensão.

Matriz de LED RGB HC-06 Bluetooth

Faixa de LED

Para este projeto, usamos uma faixa de LED RGB, como a mostrada abaixo, com 30 LEDs por metro. É necessário cortar a faixa de LEDs em pedaços, onde cada peça tem 3 LEDs RGB e atua como um pixel. Ao usar a faixa de LED, você obterá um brilho muito bom da tela.

Tira do diodo emissor de luz da matriz do diodo emissor de luz RGB

Como construir a matriz de LED RGB?

Vamos agora dar uma olhada passo a passo em como criar a Matriz de LEDs RGB. Primeiro, começaremos com a faixa de LED RGB. Você deve cortar a faixa de LEDs composta por 3 LEDs, vermelho, verde e azul, respectivamente, como mostrado abaixo.

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Matriz de LED RGB LED Strip Cut

Em seguida, retire a fita protetora e cole cada pixel (que consiste em 3 LEDs na faixa de LEDs) para formar um painel e fazer pequenos orifícios através dos contatos de metal R, G, B e V +.

Matriz de LED RGB Correção de tira de LED

Solda entre em contato e implemente fios curtos no outro lado da placa e use cola quente para colocá-la no lugar. Em seguida, conecte todas as linhas e colunas.

Matrizes de LED RGB Linhas e colunas de LED

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Separe cada pixel com anteparas feitas do mesmo material, mas coloridas em branco para refletir a luz.

Blocos de matriz LED RGB 1

Agora, do outro lado, existem todos os contatos de linhas e colunas, como mostrado abaixo.

Painel de matriz de LED RGB traseiro 1

Imprima o circuito em um papel, transfira-o em uma PCB e faça pequenos furos em locais marcados.

PWB da matriz do diodo emissor de luz RGB

Coloque os componentes na PCB como mostrado abaixo.

Matriz LED RGB PCB Componentes

NOTA: O Arduino Nano possui um seletor automático de + 5V, portanto, não se preocupe em queimar seu controlador.

A aparência final interna é mostrada abaixo. Observe que os conectores da fonte de alimentação, Bluetooth e USB estão localizados na parte superior do painel para facilitar o acesso.

Painel de matriz de LED RGB traseiro 2

E, finalmente, chegando à frente da matriz, coloque a folha de poliestireno na superfície da tela. A matriz de LED RGB finalizada é mais ou menos assim.

Matriz de LED RGB Final da frente

Crie um aplicativo para Android usando o MIT App Inventor 2

Para controlar a matriz de LED RGB por meio de um telefone Android, precisamos criar um aplicativo dedicado. Para isso, usaremos o MIT App Inventor 2, um aplicativo de código aberto baseado na Web para o desenvolvimento de aplicativos para dispositivos Android.

Matriz de LED RGB MIT App 2

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