Новогодние светодиодные гирлянды на AliExpress – разбираем пока горячо, чтобы дома было ярко

Настраиваем среду разработки Arduino IDE

1. Подключаем Arduino к Mac и запускаем приложение Arduino IDE.

2. В меню Инструменты – Плата выбираем тип используемой платы Arduino.

3. В меню Инструменты – Процессор выбираем тип процессора на плате. Чаще всего это ATmega328P, но на старых платах может использоваться ATmega328P (Old Bootloader). Проверяется методом перебора.

4. В меню Инструменты – Порт выбираем USB порт с подключенной платой Arduino. Если плата не отображается, следует удалить и заново установить кексты по инструкции выше.

5. Проверяем подключение командой Инструменты – Получить информацию о плате.

Все, наше приложение готово и настроено для работы с платой Arduino.

Простая схема с одним светильником

Для начала стоит изучить простую схему цветомузыки. Это устройство, которое выполняется на одном светодиоде, транзисторе и резисторе. Питание на такую цветомузыку можно подавать от постоянного источника тока напряжением 6-12 вольт. Работает устройство по принципу усилительного каскада с общим эмиттером. Воздействие в виде меняющегося по частоте сигнала и амплитуды поступает на основную базу. Как только частота колебаний превышает определенное пороговое значение, открывается транзистор и светодиод сразу вспыхивает.

Данная схема имеет один недостаток – темп мигания светодиода зависит полностью от уровня производимого звукового сигнала. Говоря иными словами, световой эффект будет активироваться только на определенном уровне производимой музыкальным центром громкости. При снижении интенсивности звучания свечение будет постоянным с редкими подмигиваниями.

Преимущества светодиодного декора

Современные LED-гирлянды расцвечивают долгие зимние ночи улиц городов и частные дома. Их охотно применяют для оформления рекламных щитов и витрин. Все это стало возможным благодаря следующим факторам:

1. Продолжительный период эксплуатации. В сравнении с лампами Эдисона LED-изделия служат в 5 раз дольше.
2. Высокий уровень защиты от внешнего воздействия. Пластиковый корпус надежно защищает источники света от холода, влаги и механических повреждений.
3. Экономичное потребление электроэнергии. Светодиоды уменьшают затраты на освещение в разы, так что можно смело использовать их как основное и дополнительное освещение, не переживая за семейный бюджет.
4. Параллельное соединение ламп. Благодаря такому строению, гирлянда не выходит из строя даже тогда, когда перегорит одно звено цепи.
5. Возможность использования накладных элементов любой формы и цвета. Мощное свечение дюралайта позволяет использовать плафоны из цветного пластика, так что ограничений в оформлении практически нет.

Хочется праздника

Все мы любим Новый Год. И одним из его неотъемлемых атрибутов является елочная гирлянда. Она станет отличным источником света для самых разнообразных осветительных приборов. Руководствуясь различными мастер-классами, из елочной гирлянды и дополнительных материалов (дисков, ниток и т.д.) можно сделать разные типы светильников:

• потолочный;
• настенный;
• настольный;
• напольный.

Вариант лампы

При этом светильник, в зависимости от ваших пожеланий, можно сделать разной конструкции. Такой светильник имеет ряд преимуществ:

• дает мягкое свечение;
• создает праздничное настроение;
• легко конструируется своими руками;
• можно использовать как елочные гирлянды, так и осветительные модели на солнечных батареях;

Получившийся светильник можно также использовать в качестве ночника в детской комнате. Здесь его можно стилизовать под «сказочные» тучки, цветки, деревца и т.д.

Стилизованное бра

При создании осветительных приборов из гирлянды и дополнительных материалов, можно использовать любые схемы и конструкции. Все зависит от того, что вы сможете отыскать в своем доме.

Советы по ремонту китайских новогодних гирлянд

Хотя цена на гирлянды невелика, иногда возникают ситуации, когда приходится ее ремонтировать. И тут возможностей не так уж много. Далее будет рассказано о простых методах ремонта китайской новогодней гирлянды.

Советы по эксплуатации и ремонту обычно в избыточном количестве даны на обратной стороне красивой упаковочной коробки. Очень подробно описан процесс замены лампочек, хотя запасных в комплекте нет. Там же много предупреждений по технике безопасности, инструкции по пользованию гирляндой.

Одним из чудесных свойств таких гирлянд является то, что пролежав на полке до следующего Нового года, они чаще всего не хотят зажигаться, и их приходится ремонтировать. Как это сделать поможет рассказать рисунок 1.

Все неисправности подобных гирлянд сводятся к трем типам: обрыв проводов, пропадание контакта в патронах, перегорание ламп. После того, как гирлянду помяли в руках, потрясли, прощупали все патроны, поругались матерными словами и не достигли результатов, приходится за дело браться серьезно.

Для облегчения процедуры гирлянду следует разложить на полу, буквально, как показано на рисунке 1, и произвести инструментальные измерения. Но прежде легонько подергать за провода, вдруг вылетит из патрона, попробовать чуть подкрутить лампочки.

Это лучше всего делать при включенной гирлянде, но особо не увлекаться, лампочки не раздавить. Иначе можно просто получить удар током! Метод небезопасный, но достаточно действенный и эффективный.

Рисунок 1. Пример ремонта новогодней гирлянды

Если эти действия не помогли, и гирлянда не засветилась, то придется перейти к инструментальным измерениям. Сначала «прозвонить» мультиметром верхнюю и нижнюю (как по рисунку) половины гирлянды. Ту половину, которая окажется неисправной «прозвонить» еще несколько раз, при этом каждый раз уменьшая длину измеряемого участка ровно вдвое. Это намного уменьшит количество попыток. Такова магическая сила числа два.

Чтобы проверить, насколько она магическая, попробуйте десять раз согнуть вдвое тетрадный листок или лист формата A4. Можно сгибать даже целую газету, все равно не получится, ведь два в десятой степени это 1024! Именно столько должно получиться слоев в согнутом листе бумаги. Поэтому, можно даже в новогодний вечер поспорить с любым желающим об этом «интеллектуальном» упражнении. Все равно победа будет за вами. Если не верите, попробуйте прямо сейчас!

Но, прежде, чем «прозванивать» мультиметром всю гирлянду, следует убедиться в том, что не обломился проводок прямо возле выхода из сетевой вилки. Это достаточно распространенный дефект, и не только у гирлянд, а практически у всех вилок, особенно с разовой заделкой.

После того, как найдена неисправная «половинка», то остается проверить лампочки и пайки в патронах ламп. От времени и высокой температуры пайки просто окисляются, или обламываются провода, а они достаточно тонкие, и вот, пожалуйста, ремонт.

Бывает, что выходит из строя сам микроконтроллер новогодней гирлянды, тут уж понятно, что заменить его нечем. Бывает, что взрываются выходные тиристоры, оставляя на плате черные пятна копоти.

Тиристоры можно поменять, благо, продаются на радиорынках и в интернет — магазинах. Цена вопроса 13 рублей за штуку. И это при цене новой гирлянды 38 рублей! Хотя, справедливости ради надо заметить, что есть подобные гирлянды куда дороже. Так что все возможности по ремонту сводятся к нахождению оборванных проводов, как было рассказано выше.

Пробник для ремонта гирлянд

Проверка мультиметром, бесспорно, хороша, но тыкаться щупами прибора сквозь изоляцию проводов дело неблагодарное. Ускорить процесс поиска неисправности помогут специальные для этих целей созданные пробники. Схема одного из них показана на рисунке 2.

Рисунок 2. Схема пробника для ремонта гирлянд

Работа с пробником очень проста. Начинать надо с того провода гирлянды, который включен в фазу. В этом случае, если на антенну WA1 воздействует электрическое поле, из динамика BF1 раздается звук высокого тона. Когда антенна минует обрыв и переходит на сторону нулевого провода, писк в динамике прекращается.

Тут уж как говорится, возможны варианты. Если начать с нулевого провода, то после обрыва в гирлянде под антенну попадет фазный провод, и естественно, звук появится. В качестве динамика BF1 применяется капсюль ДЭМ-4М или аналогичный с сопротивлением катушки 100…200Ω. Подобные капсюли применяются в телефонных аппаратах.

Борис Аладышкин

Схема китайской гирлянды новогодней

Схема китайской гирлянды достаточно проста, однако в ней нужно разобраться, ведь если возникнет поломка, то можно будет выполнить ремонт, а не выбрасывать изделие. А поломка будет, и гадать тут не надо, ведь цена новогодней гирлянды из Китая крайне низка, а значит, велик шанс появления неисправности.

Проблема возникает крайне быстро и в основном заключается в пропадании одного из цветов. Чтобы знать, как осуществлять ремонт елочных гирлянд, необходимо ознакомиться с их схемой.

Об украшении

Основным бонусом такого новогоднего украшения является то, что оно способно не просто гореть обычным светом, а издавать синхронные или хаотичные мигания.

Такое украшение сразу же привлекает значительно больше внимания. Можно выбрать подходящий режим, а при использовании не одной елочной гирлянды можно создать целую световую постановку.

Схема контроллера.

Основой для создания мерцаний и миганий служат микросхемы, которые имеют малую степень интеграции. Чаще всего используются модели типа К155 и К561.

Среди них также существуют разновидности, которые предназначены для различных уровней сложности и количества вариаций.

Основным элементом считается счетчик типа DD2, который осуществляет контроль за четырьмя светодиодными лентами.

Интересным фактом является то, что темп и последовательность изменения цвета задает микросхема, которая используется в синтезаторах. Таким образом, переливы цветов гирлянды напоминают эквалайзер.

Наиболее простой вариант гирлянды

Современные схемы новогодних гирлянд отличаются простотой. Простота заключается в том, что каждый цветовой канал осуществляет свое функционирование за счет отдельного генератора. Именно поэтому, чтобы разобраться во всей схеме, достаточно понять принцип работы одного из цветов.

Фото 1. Содержимое контроллера китайской гирлянды.

Каждый цвет имеет свой генератор, а значит, они способны функционировать отдельно друг от друга. Однако у каждого из них свой уровень мощности, что придает хаотичность процессу мерцания.

Можно выделить то, что при добавлении в схему белого цвета будет создаваться впечатление, что мерцание цветов новогодних гирлянд будет происходить на белом фоне.

Особенностью новогодних гирлянд из Китая является то, что они крайне просты и все разновидности имеют одинаковые схемы. Их простота оправдывается ценой на изделие, однако качество оставляет желать лучшего.

Даже та минимальная цена, которую запрашивают магазины, не оправдывает реальной стоимости изделия. Если оценить гирлянду по тем элементам, которые в нее входят, то цена не составит и 50 центов. Все дело в простейшем контроллере, который стоит копейки. Следует более подробно рассмотреть его.

Контроллер китайской гирлянды

Если взглянуть сверху, то кажется, что все достаточно просто: обычная коробочка, у которой всего одна кнопка. Открыв ту самую коробочку, можно обнаружить элементы, которые изображены на фото 1.

Фото 2. Места припайки проводов на микросхеме китайской гирлянды.

Сам контроллер изготовлен в форме капли черного застывшего вещества. Прямо возле него располагается кнопка управления. Помимо них присутствует электролитический конденсатор и три выхода для тиристора.

Однако есть место и для четвертого тиристора, при его припайке можно создать дополнительный канал, например, для того же белого цвета. Канал также прошит в контроллере, поэтому его установка не составит труда.

Суть заключается лишь в том, что при трех тиристорах схема новогодней гирлянды обходится еще дешевле.

Тиристоры, которые предусматривает схема новогодней гирлянды из Китая, имеют достаточно малые размеры, при этом их обратное напряжение составляет 400 В, а прямой ток — 0,8 А. При нагрузке в символические 25% и напряжении 220 В каждый из них способен коммутировать мощность в 44 Вт.

Необходимо также обратить внимание на схему припайки всех контактов. На нее предусмотрены все возможные чертежи. Ее можно увидеть на фото 2

Ее можно увидеть на фото 2.

Зная все эти тонкости, можно выполнить ремонт поломанной гирлянды или просто расширить свои познания в электронике.

Новогодние гирлянды

  Приближающийся Новогодний праздник всегда связан как с так и с повышенными хлопотами. Не обходит стороной сия чаша и радиолюбителей, которые начинают ломать голову по поводу украшения ёлки различного рода световыми украшениями и яркими эффектами. Предлагается подборка принципиальных электрических схем устройств управления гирляндами и другими источниками света для Новогоднего праздника.

  Схема этого переключателя обладает иллюзией плавного загорания и выключения ёлочной гирлянды.

Многоканальный переключатель гирлянд

  Данный автомат способен управлять восемью маломощными гирляндами и обеспечивает такие эффекты как бегущий огонь, бегущая тень, мерцание и простое хаотическое переключение.

  Если какой радиолюбитель вздумает повторить эти конструкции, ему следует обратить внимание на некоторые ошибки и неточности в публикации.

Мерцающие звезды

  Пожалуй самая простая реализация световых эффектов гирлянды, это использование стартеров от ламп дневного света. Всего несколько деталей, минимум труда, толика усердия, и радостное настроение обеспечено.

Переключатель елочных гирлянд

  Схема автоматического переключателя для трёх новогодних гирлянд всего на четырех микросхемах обеспечивает более десятка световых эффектов: бегущие огни, бегущая тень, по одиночное включение гирлянд, плавное нарастание свечения, мигание сразу всех гирлянд и др.

Шесть конструкций мигалки на светодиодах

  На основе широко распространенных светодиодов красного свечения АЛ307Б можно изготовить простенькие радиолюбительские конструкции. Ниже приводятся схемы мигалки на транзисторах и на микросхемах, а также схема бегущего огня и бегущей стрелки.

?Схема простейшего электронного устройства «бегущие огни» для начинающих радиолюбителей.

Автомат-переключатель светодиодов

 Очень простое и интересное устройство на цифровых микросхемах для автоматического переключения светодиодов, которое может собрать любой начинающий радиолюбитель. В классическом варианте это автомат эффекта «бегущий огонь». Но его легко можно превратить в подобие генератора «случайных чисел», коих здесь будет, правда, немного, но зато четыре разряда.

 Простенькая схема мигалки на светодиоде с питанием от одного гальванического элемента.

Новогодние гирлянды (две)

 Здесь у нас схема программируемого четырёхканального автомата световых эффектов «бегущий огонь», «бегущая тень» и два варианта попарного включения гирлянд с возможностью изменения направления и частоты переключения каналов. А также просто несложное устройство бегущих огней на гирляндах из малогабаритных ламп накаливания с автоматическим переключением направления перемещения.

Мини-автомат световых эффектов на светодиодах

 Отличительной особенностью приводимой схемы автомата является хаотическая смена режимов работы переключателя, в результате чему не происходит утомления глаз и улучшается восприятие световых эффектов.

Возможные причины поломки

Перед тем как приступить к ремонту неисправной гирлянды, нужно выявить причины неполадки. Проблема может заключаться в следующем:

• перетёртые провода на вилке;
• перегоревшие лампы;
• перегорание предохранителя или самой схемы;
• неисправность контроллера;
• неполадки в работе светодиодов;
• обрыв соединения контакта с патронами.

Некоторых не останавливает перегорание одной или двух ламп на гирлянде. Изделие по-прежнему продолжают использовать, хотя это выглядит не эстетично. Тем более такую неполадку легко устранить.

Разбитые лампы

Одну или несколько разбитых ламп легко заменить. Гирлянду отключают от сети, снимают разбитые детали и на их место вкручивают новые. Если под рукой не оказалось новой запчасти, можно отрезать неработающий патрон и соединить провода. Для этого понадобятся канцелярский нож и изолента под цвет проводов.

Патрон разбитой детали обрезают ножом. Контакты зачищают от резиновой оболочки, скручивают вместе две обрезанные части. Витки плотно обматывают изоляционной лентой. Гирлянду подключают к сети и проверяют её работу. При правильном подсоединении проводов изделие должно работать. Если изделие будет эксплуатироваться ещё несколько лет, то все хрупкие лампы лучше заменить небьющимися деталями.

Не горит вся гирлянда

В некоторых случаях гирлянда не загорается полностью, хотя все лампы исправны. Тогда необходимо проверить работу сетевого шнура и блока управления. Сначала проверяют целостность провода — он может быть перебитым или оборванным. Затем осматривают контактные соединения платы.

Если с контактами и шнуром все в порядке, то проблема заключается в плате. Блок управления можно заменить стартером от люминесцентной лампы на 220 В. Необходимо проверить подключение светодиодов, они могут соединяться анодами или катодами. В первом варианте схему полностью переделывают и заменяют катодным подключением. Замену проводят обязательно, так как нормальная работа стартера обеспечивается тем, что на анод напряжение должно поступать через пятиваттный резистор. В цепь также подключают диоды, через них проходит обратный сетевой ток.

Этот способ починки используют в том случае, если перестал работать контроллер, а также когда лампы не мигают. Схему дешёвого китайского изделия лучше не ремонтировать из-за её хрупкости.

Не работает один цвет

В разноцветных изделиях иногда перестают работать определённые цвета. Причина этой поломки — неполадки цветового сектора. В первую очередь разбирают блок питания и проверяют соединение всех контактов. Если с ним все в порядке, то проблема заключается в перегоревшей лампе.

В современных изделиях светодиоды одного цвета соединены последовательно, поэтому при перегорании одной лампы прекращает свою работу вся секция. Ремонт светодиодной гирлянды своими руками хлопотный: необходимо разрезать её пополам и проверить лампы, затем каждую половину делят ещё на две части и так до конца изделия до тех пор, пока не выявится испорченная деталь.

Можно для проверки секций использовать тестер с иголками вместо щупов. На каждом участке цепи иглой последовательно пробивают токоведущую жилу и сравнивают показания сопротивления. Возле поломанной лампы показатель будет значительно отличаться от остальных. Так ремонтируют неразборные электрические гирлянды.

У советских изделий без коробки-переключателя все светодиоды вкручиваются в отдельные патроны, поэтому неисправность можно найти путём присоединения рабочей детали к каждому патрону. А также найти перегоревший участок помогает тестер, им замеряют сопротивление каждой лампочки.

Подбор необходимых материалов и элементной базы

Для самостоятельного изготовления светодиодной гирлянды вам понадобятся следующие инструменты, материалы и компоненты:

• паяльник с канифолью и припоем;
• изолента;
• термоусадочные кембрики, повышающие изоляционные свойства;
• светодиоды;
• резисторы.

Светодиоды можно получить, разобрав неработающие компьютерные аксессуары – клавиатуры и мыши. От качества выбранных комплектующих и соединений, надежности схемы эксплуатации зависит правильная функциональность самодельной гирлянды.

При последовательном подключении диодов они будут работать, но при этом существенно возрастет напряжение, что повысит количество выделяемого тепла, и в конечном счете приведет устройство к поломке. Это главная причина применения резисторов, снижающих напряжение и изменяющих прочие входные характеристики тока, за счет чего происходит смена цвета при свечении источников.

Выбор светодиодов

Главными элементами гирлянды являются светодиоды. Основными технико-эксплуатационными параметрами считаются рабочее напряжение и ток, протекающий в прямом направлении. Обе характеристики нужны будут для расчета электрической цепи и потребления электроэнергии.

В среднем, светодиод работает при силе тока 20 мА. Для уменьшения количества потребляемого электричества используются резисторы, причем значение сопротивления данного элемента зависит от параметров конкретного led-диода. В сети можно найти немало калькуляторов, позволяющих выполнить простой и быстрый расчет резистора под выбранный светодиод.

Напряжение питания элемента указывает на тот момент, когда на p-n переходе падает напряжение, что происходит за счет внутреннего сопротивления изделия. Другими словами, если речь идет об источнике питания 12 В и светодиодах на 3 В, то последовательно можно подключать не более четырех данных устройств, поскольку каждое из них снижает питающее напряжение (12 В) на величину собственного (3 В). Если добавить в схему пятый элемент, то он практически не будет светиться.

Напряжение зависит от конкретного производителя и цветов светодиода. К примеру, диоды с синими, белыми и зелеными кристаллами имеют рабочее напряжение 3 В, желтыми и красными – 1,5-2,5 В. Потребляемая мощность диодов рассчитывается по одному из законов Ома: P = U * I, где P – мощность, U и I – напряжение и сила тока соответственно.

Если рассматривать значения, приведенные выше, то при их подстановке в формулу мы получим следующее значение: 3 (В) * 0,02 (А) = 0,06 Вт. При последовательном включении 4 светодиодов, данная характеристика увеличится до 0,06 * 4 = 0,24 Вт. При последовательном подключении ограничивающего резистора напряжение возрастет еще на 0,06 Вт, поэтому суммарная потребляемая мощность составит 0,30 Вт. Если вы используете несколько групп по 3 светодиода, которые подключаются параллельно, то данная величина должна быть умножена на их число.

Сила света красного led-диода на 1,8 В составляет 0,2-2,0 кд, белого – 10-20 кд. Тем не менее, данные характеристики не вносят никаких корректировок в схему расчета и выбираются исключительно исходя из целей дальнейшей эксплуатации устройства.

Выбор резисторов

При выборе резисторов нужно ориентироваться на мощность и сопротивление. Второй параметр зависит от числа последовательно подключаемых к цепи светодиодов и их рабочего напряжения, мощность – от величины тока. Практически всегда будет достаточно использовать резистор мощностью 0,125 Вт.

При эксплуатации светодиодов напряжением 3 В принято использовать резисторы со следующим сопротивлением в зависимости от количества элементов:

• 1 светодиод – 470 Ом;
• 2 – 300 Ом;
• 3 – 150 Ом;
• 4 – 1 Ом.

Если же планируется эксплуатация диодов напряжением 2,1 В, то зависимость будет следующей:

• 1 светодиод – 510 Ом;
• 2 – 390 Ом;
• 3 – 300 Ом;
• 4 – 180 Ом;
• 5 – 75 Ом.

Выбор блока питания

В случае со светодиодной гирляндой должен использоваться блок питания на 12 или 24 В с запасом выходной мощности (приблизительно 25% сверху суммарной мощности потребляемой цепи). Выбор конкретного блока зависит от числа светодиодов – для схемы с 7 и более элементами желательно использовать изделие на 24 В.

Блок на 24 Вт позволяет осуществить коммутацию 11 последовательно соединенных диодов на 2,1 В или 6 на 3 Вт. Практически всегда будет достаточно воспользоваться небольшим блоком питания напряжением 24 В и силой тока 0,5 А с выходной мощностью 12 В.

Что мы получим в итоге

Гирлянда, которую мы будем делать, состоит из адресных светодиодов. От обычных данные диоды отличаются наличием логического контакта, через который осуществляется управление цветом и яркостью свечения.

Соответственно, для управления такой гирляндой нужны “мозги”. Плата управления будет несколько раз в секунду отправлять разные сигналы на каждый диод, что позволит получить красивые динамические эффекты и анимацию.

Если обычная гирлянда просто включает диоды по расписанию или может максимум выдавать эффект снегопада, то у нас получится сделать бегущую строку с текстом и более 20 эффектов. Каждый режим свечения будет настраиваемым с возможностью менять большинство параметров.