Un cazador o secuenciador de LED es un circuito controlador de LED popular. Se utiliza en exhibiciones de cadenas de luces para mostrar diferentes patrones de iluminación. En un circuito cazador o secuenciador, un controlador controla la secuencia y el tiempo de los LED parpadeantes para iluminar diferentes tipos de patrones de iluminación.
Este cazador de LED está construido sobre Arduino UNO . Arduino es actualmente el microcontrolador de placa única más popular. En este secuenciador, siete LED interactúan con Arduino para demostrar 13 patrones de iluminación diferentes.
De hecho, es posible diseñar un cazador de LED con múltiples LED utilizando registros de desplazamiento. En este cazador de LED, los LED están conectados directamente con los pines de Arduino, ya que el GPIO de Arduino puede generar el voltaje directo y la corriente necesarios para encenderlos/apagarlos.
Los LED se controlan a través de la salida digital Arduino . El UNO está programado para emitir señales lógicas con diferentes secuencias en sus pines con el patrón de sincronización apropiado para mostrar diferentes patrones de luz LED.
Componentes necesarios
1. Arduino UNO x1
2. LEDx7
3. Resistencia de 330 ohmios x7
4. Tablero de prueba x1
5. Cables de puente macho a macho
Conexiones de circuito
El circuito de este cazador de LED tiene un prototipo en una placa de pruebas. Los LED interactúan con los canales Arduino para que los canales absorban corriente de los LED. (Para obtener más información sobre la interfaz de LED con Arduino, consulte el Tutorial de interfaz de LED ).
Aquí tienes las instrucciones para montar correctamente el circuito:
1. Conecte los cátodos de los LED a los pines de E/S digitales 0, 1, 2, 3, 5, 6 y 7 del Arduino UNO a través de la resistencia en serie limitadora de corriente en cada canal.
2. Conecte el ánodo de todos los LED a la línea de alimentación de la placa de pruebas.
3. Cargue el boceto del LED Chaser en Arduino.
4. Utilice el pin de alimentación de 5 V y uno de los pines de tierra de Arduino para suministrar 5 V CC, luego conecte a tierra la placa.
5. Encienda el Arduino UNO suministrando energía desde un USB o una batería.
Diagrama de circuito
Cómo funciona el circuito
Los diodos emisores de luz (LED) son diodos semiconductores que emiten luz en una condición de polarización directa. Estos diodos son similares a los diodos de señal que están funcionando.
Los LED se diferencian por el rango de longitudes de onda que emiten. Según el ancho de banda de la luz emitida, requieren diferentes voltajes directos para la polarización. El voltaje de funcionamiento directo de la mayoría de los LED oscila entre 1,2 y 3,6 V, según el color.
Al igual que los diodos de señal, los LED también son dispositivos controlados por corriente y requieren entre 12 y 30 mA para una iluminación máxima. Para iluminación normal, los LED suelen consumir 5 mA de corriente.
El Arduino GPIO puede suministrar o absorber hasta 40 mA de corriente. La salida de voltaje de los canales de E/S digitales de Arduino es de 5 y 3,3 V para lógica ALTA en placas de 5 y 3,3 V. El nivel de voltaje para lógica BAJA es de 0 V en ambos tipos de placas. Los pines pueden disminuir los mismos niveles de voltaje cuando se configuran como entrada. Por lo tanto, los LED se pueden controlar directamente a través de los canales de E/S de Arduino.
Los LED son dispositivos de dos terminales. Esto significa que se pueden interconectar en un circuito de dos maneras. En cierto modo, un dispositivo (como el canal Arduino) suministra corriente al LED. En este método de interfaz, el cátodo del LED está conectado a tierra mientras que el ánodo está conectado a la fuente de corriente.
En el segundo método, el dispositivo absorbe la corriente a través del LED. En este método de interfaz, el ánodo del LED está conectado al bus de fuente de alimentación de CC y el cátodo está conectado al sumidero de corriente.
Sin embargo, debe haber una resistencia en serie conectada al LED en ambos casos para proteger el LED de sobrecorriente.
Cuando se suministra o disipa corriente continua a través del LED, se enciende y comienza a brillar. La corriente directa fluye a través del LED cuando está configurado para polarización directa aplicando el voltaje apropiado. Cuando el voltaje directo cae o se aplica voltaje inverso a un LED, se apaga y deja de brillar.
En este circuito se conectan siete LED a los canales 0, 1, 2, 3, 5, 6 y 7 del Arduino UNO para que los pines deben absorber la corriente a través de los LED. Los LED rojos se utilizan en el circuito que requiere un voltaje de funcionamiento directo de entre 1,6 y 2 V.
También se conectan resistencias de 330 ohmios a cada LED de la serie. Con este valor de una resistencia en serie en cada pin, los canales Arduino deberían absorber de 9 a 11 mA de corriente cuando los LED están polarizados en directa. (Para obtener más información sobre la interfaz de LED con Arduino, consulte el Tutorial de interfaz de LED ).
Recuerde que el cazador o secuenciador es un circuito controlador de LED que opera los LED según una secuencia y un cronograma predeterminados. En este circuito de controlador de LED, el controlador (Arduino UNO) está programado para emitir 13 patrones de iluminación diferentes. En el primer patrón de iluminación, los LED se encienden uno tras otro (de izquierda a derecha) y luego se apagan uno tras otro (también de izquierda a derecha).
Se utiliza un retraso de 300 milisegundos al encender cada LED y un retraso de 200 milisegundos al apagarlos.
En el segundo patrón de iluminación, los LED se encienden uno tras otro (de derecha a izquierda) y luego se apagan uno tras otro (de derecha a izquierda).
Se utiliza un retraso de 300 milisegundos para encender cada LED y un retraso de 200 milisegundos para apagarlos.
En el tercer patrón de iluminación, los LED impares se encienden mientras que los LED pares están apagados. Luego se encienden los LED pares y se apagan los LED impares.
Este patrón se repite ocho veces antes de que todos los LED se apaguen. Se utiliza un retraso de 300 milisegundos entre cada secuencia.
En el cuarto patrón de iluminación, los LED se encienden uno tras otro (de izquierda a derecha) y luego se apagan uno tras otro (de derecha a izquierda).
Se utiliza un retraso de 300 milisegundos para encender cada LED y un retraso de 200 milisegundos para apagarlos.
En el quinto patrón de iluminación, los LED se encienden uno tras otro (de derecha a izquierda) y luego se apagan uno tras otro (de izquierda a derecha).
Se utiliza un retraso de 300 milisegundos para encender cada LED y un retraso de 200 milisegundos para apagarlos.
En el sexto patrón de iluminación se encienden sucesivamente dos LED a ambos lados, de modo que se iluminan lentamente hacia el centro del haz de luz. Luego se apaga por ambos lados, desapareciendo en el centro de la cadena de luces. Este patrón se repite cinco veces y se utiliza un retraso de 100 milisegundos entre cada secuencia.
En el séptimo patrón de iluminación, los LED se encienden (de izquierda a derecha) de modo que la luz se mueve hacia la derecha de la cadena de luces, un LED por un LED. Después de que el cable de luz esté completamente iluminado, los LED se apagarán (de izquierda a derecha) uno tras otro.
Se utiliza un retraso de 100 milisegundos entre cada secuencia cuando se enciende la cadena, mientras que se utiliza un retraso de 200 milisegundos entre cada secuencia cuando las luces se apagan.
En el octavo patrón de iluminación, los LED se encienden (de derecha a izquierda) de modo que la luz se mueve desde la izquierda de la cadena de luces, un LED por un LED. Después de que el cable de luz esté completamente iluminado, los LED se apagarán (de derecha a izquierda) uno tras otro.
Se utiliza un retraso de 100 milisegundos entre cada secuencia cuando se enciende la cadena, mientras que se utiliza un retraso de 200 milisegundos entre cada secuencia cuando las luces se apagan.
En el noveno patrón de iluminación, los LED se encienden desde el centro y luego hacia ambos extremos. Una vez que el cable de luz esté completamente iluminado, los LED se apagarán desde el centro hacia ambos extremos, desapareciendo simultáneamente en los lados izquierdo y derecho.
Este patrón se repite cinco veces con un retraso de 100 milisegundos entre cada secuencia.
En el décimo patrón de iluminación, los LED se encienden (de izquierda a derecha) de modo que la luz se mueve desde la derecha de la cadena de luces, un LED por un LED. Después de que el cable de luz esté completamente iluminado, los LED se apagarán (de derecha a izquierda) uno tras otro.
Se utiliza un retraso de 100 milisegundos entre cada secuencia cuando se enciende la cadena, mientras que se utiliza un retraso de 200 milisegundos entre cada secuencia cuando las luces se apagan.
En el patrón de iluminación número 11, los LED se encienden (de derecha a izquierda) de modo que la luz se mueve hacia la izquierda de la cadena de luces, un LED por un LED. Después de que el cable de luz esté completamente iluminado, los LED se apagarán (de izquierda a derecha) uno tras otro.
Se utiliza un retraso de 100 milisegundos entre cada secuencia cuando se enciende la cadena, mientras que se utiliza un retraso de 200 milisegundos entre cada secuencia cuando las luces se apagan.
El patrón de iluminación seis se repite cinco veces antes de encender el patrón 12. En el duodécimo patrón de iluminación, los LED se encienden (de izquierda a derecha) de modo que la luz se mueve hacia la derecha de la cadena de luces, un LED por un LED. Después de que el cable de luz esté completamente iluminado, los LED se apagarán (de izquierda a derecha) para que la luz desaparezca del lado derecho del cable de luz uno por uno.
Se utiliza un retraso de 200 milisegundos entre cada secuencia.
En el patrón de iluminación número 13, los LED se encienden (de derecha a izquierda) de modo que la luz se mueve hacia la izquierda de la cadena de luces, un LED por un LED. Después de que el cable de luz esté completamente iluminado, los LED se apagarán (de derecha a izquierda) para que la luz se atenúe desde la izquierda del cable de luz, uno por uno.
Se utiliza un retraso de 200 milisegundos entre cada secuencia.
Finalmente, el noveno patrón de iluminación se repite cinco veces. El Arduino seguirá repitiendo todos los patrones de iluminación un número infinito de veces hasta que se encienda. Siempre que se reinicie o se reinicie la alimentación, comenzará desde el primer patrón de iluminación.
guía de programación
Los LED interactúan con los pines Arduino, de modo que los pines deben absorber corriente para polarizarlos. Los pines se configuran como salida usando la función pinMode dentro de la función de configuración. La función de configuración se ejecuta una vez cuando se inicializa el Arduino.
configuración vacía {
pinMode(0, SALIDA);
pinMode(1, SALIDA);
pinMode(2, SALIDA);
pinMode(3, SALIDA);
pinMode(5, SALIDA);
pinMode(6, SALIDA);
pinMode(7, SALIDA);
}
Cuando se configura una lógica BAJA como salida de pin, la corriente pasa a través del LED de interfaz y se ilumina. Cuando se establece una lógica ALTA para generar un pin, el LED de la interfaz se ve privado del voltaje directo requerido y dejará de brillar.
Los LED se conectan al Arduino UNO de esta forma:
Al escribir LOW o HIGH lógico en los canales de E/S de Arduino, se utiliza la función digitalWrite. Para proporcionar un retraso entre cada secuencia, se utiliza la función de retraso.
Por ejemplo, el primer patrón de iluminación se muestra ejecutando el siguiente fragmento de código:
//Patrón 01
escritura digital(0, ABAJO);
retraso(300);
escritura digital(1, ABAJO);
retraso(300);
escritura digital(2, ABAJO);
retraso(300);
escritura digital(3, ABAJO);
retraso(300);
escritura digital(5, ABAJO);
retraso(300);
escritura digital(6, ABAJO);
retraso(300);
escritura digital(7, ABAJO);
retraso(300);
escritura digital (0, ALTA);
retraso(200);
escritura digital (1, ALTA);
retraso(200);
escritura digital (2, ALTA);
retraso(200);
escritura digital (3, ALTA);
retraso(200);
escritura digital (5, ALTA);
retraso(200);
escritura digital (6, ALTA);
retraso(200);
escritura digital (7, ALTA);
retraso(200);
El código para todos los patrones de iluminación está escrito en la función de bucle. Este código se repite un número infinito de veces, recorriendo cada patrón de iluminación hasta que el Arduino permanece encendido.
Siempre que se reinicie el Arduino o se reinicie después de un apagado, el código se iniciará desde la función de configuración. El boceto completo de este cazador de LED basado en Arduino aparece debajo del vídeo.
Vídeo de demostración:
