Объемная светодиодная гирлянда на елку. Новогодняя ёлка своими руками на МК Расчет схемы подключения

15.06.2019

Видео самодельной ёлки:

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.

Всем привет!!! Всех с наступающим Новым Годом!! Пусть все плохое останется в старом году, а все хорошее будет с нами в новом году!! Итак в этой статейке я хочу рассказать как сделать буквально за пару часов вот такую небольшую елочку, которая может украшать ваше, например рабочее место, в новом году, или может стоять где то дома

Основу устройства составляет простейший мультивибратор.

Частота колебаний зависит от номиналов емкостей и резисторов в цепях баз. Широченное поле для экспериментов.

Что же нам понадобится?

1) Светодиоды. Я использовал трех цветов зеленые 6шт, желтые 6шт и красные 7шт.
2) Резисторы. 10кОм - 2шт, и 1кОм - равно количеству используемых светодиодов.
3) Пара транзисторов
4) Термоусадка диаметром 2 и 4 мм
5) Медная проволока, покрытая лаком, толщиной примерно 0,8 или 0,7мм
6) Что то еще...

Проволоку надо нарезать на отрезки примерно 10-15см длинной. Количество таких отрезков должно быть равно количеству светодиодов умноженное на два. Целесообразно сделать половину отрезков 10см, вторую половину 15 см.
К светодиодам припаиваются резисторы, потом все это припаивается к нашим отрезкам из проволоки, как на рисунке.
Потом резисторы на светодиодах "прячутся" в термоусадку.

После этого необходимо еще раз проверить каждый светодиод с резистором на работоспособность, и уточнить полярность. Потом скручиваем вместе все "плюсы" светодиодов, и все "минусы" Потом пучок "плюсов" как бы разбиваем на два чтоб получились две примерно одинаковые группы светодиодов, которые будем подключать к нашему мультивибратору. Примерно вот так.

Мультивибратор я сделал навесным монтажом на двух транзисторах КТ816Г, и к сожалению не успел сфотографировать.
Осталось все это запихнуть в любой подходящий корпус, и вуаля!! Наслаждаемся!!

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.

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!»

Наибольшую сложность представляет собой освещение новогодней елки. Собственно, есть всего два варианта: намотать стандартную гирлянду по спирали, либо попробовать расположить ее вертикально, в виде пирамиды. Выбираем второй вариант, тем более, что линии можно изготовить необходимого размера: по высоте елки.
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.

Блок схема (вместе с принципиальной) на иллюстрации:

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.