Arduino drivs 1400 LED Christmas Tree

Jag köpte en GE pre upplysta julgran i 2007. Belysningen består av anpassade strängar av tydlig konstant på glödlampor. Varje sträng med 1, 2 eller 3 grupper av 49 konstant på lökar och en säkring lampa i serie. Det fanns totalt 1200 lökar på trädet. När en konstant på-lampa utbränd, kortsluten ut sig så att andra lökarna i delsträngen skulle bo upplysta. Kvarvarande lökarna bränna bara lite ljusare. Detta är säkert föredra att ha en delsträng av 50 lökar går svart. Dock som mer lökar brinna ut, ökar belastningen på de andra lamporna som minskar deras liv. I ett träd med 1200 utbränd lökar du tenderar att missa lökar. Dessa faktorer, plus lamporna bara blir äldre bidrog till "avalanche" skriver misslyckanden under de senaste åren. Jag har sett en delsträng plötsligt få ljusare och ljusare och inom några sekunder har alla lökarna i delsträngen utbränd inklusive fuse glödlampan. Det händer alltför snabbt att sluta. Du måste bara hålla med underhåll på dessa typ träd.

De senaste 7 åren har jag ersatt ca 500 lökar. I de senaste 2 åren blev det vanligt att ersätta 50 till 150 lökar varje säsong. Om trädet inte var så vacker skulle jag ha gett upp på den. Nu, men tanken på en ännu vackrare träd, med mindre underhåll och en möjlighet att anställa en Arduino Micro att kontrollera lysdioderna var all den motivation som jag behövde för detta projekt.

Det nya träd belysningssystemet använder 1416 lampor som drivs med en Arduino Pro Mini och 9 Adafruit TLC5947 LED drivrutinsmoduler ansluts i serie. TLCs drivs i SPI-gränssnittet. TLCs har 24 kanaler programmerbara 12 bit PWM-signalen till driva lysdioder. Utdata nuvarande på varje kanal är begränsade till högst 15 milliampere. Antal lampor kanalen TLC kan köra är en funktion av matningsspänningen (som kan vara så stor som 30 volt för TLC) och framåt spänningar av lysdioderna används. Lysdioderna jag använt har framåt spänningar mellan 1.6 och 2,4 volt. Jag använde en 30 volt strömförsörjning bekvämt tillåta upp till 9 lysdioder i serien.

Trädet har 11 noder längs stammen på trädet där 6 till 8 lemmar fäster. Varje lem lyser med 3 TLC kanaler. En kanal driver ett pärlband av röda lysdioder, en kör en sträng av gröna lysdioder och tredje driver en sträng med blå lysdioder. Topper kan drivas av 3 TLC kanaler. För närvarande används bara en kanal att köra 9 vita lysdioder i serien.

Diagrammet visar en sammankoppling av Adafruit TLC5947 styrelser och Arduino Pro Mini. Jag satte lite skumtejp på baksidan av varje TLC för isolering. Varje TLC är kopplad till den trädstam där det behövs använda binda wraps.