この記事では、恒久的に設置されたクリスマスホリデーライトをセットアップするために知っておく必要のあるすべてを紹介します。
1.LEDストリップまたはLEDストリング。どちらが優れているか
最も基本的な質問から始めましょう：ピクセル文字列またはストリップ。
見栄えの良い設置のために、LEDストリップは、白いディフューザーを備えたアルミニウムチャンネルに設置でき、ピクセルストリングは、大型スーパーセンターからドリルアウトしたJチャンネル、またはDrZzsPermatrackなどの専用の取り付けソリューションに設置できます。
最終的にこの選択は美学と個人的な好みに帰着しますが、私にとっては、道路に向かってそれらを指摘したいのでストリップを選び、アルミニウムチャネルでそれらを完全に隠すことができるようにしたかったのです。
ストリップのLED密度は通常大きくなるため、アニメーションは正面から少し滑らかに見えますが、LEDを家の方に向けてより間接的な効果を得る場合は、ストリップとストリングの違いはそれほど大きくありません。違い。
耐久性の観点から、ピクセルストリングとストリップは、恒久的に取り付けられている限り、ほぼ同じです。ただし、LEDを上下に動かしたり移動したりすることを計画している場合は、取り付けた後はより繊細になるため、ストリップは避けてください。
LEDストリップの一部を交換するよりも、数ピクセルを切り取る方が簡単なため、LEDが故障した場合でも、ピクセル文字列を修正する方が簡単です。
どちらも完全に可能ですが、はしごにはんだ付けするのは最も楽しいことではありません。とは言うものの、私のストリップは4年間稼働しており、落雷による軽微な修理は1回しか必要ありませんが、走行距離は異なる場合があります。ピクセルストリングまたはストリップを決定したら、5ボルトまたは12ボルトの電圧を選択する必要があります。
2. 5Vまたは12Vの電圧を選択する必要がありますか？
複雑になりすぎないように、電圧は電気がワイヤーを介して押し出される強さです。
12ボルトを使用すると、後で説明する電力注入が少なくて済み、より小さなワイヤサイズでより多くの電子を押し出すことができますが、安全性のトレードオフが伴います。
私は多くの実験を行いましたが、5Vで電気火災を引き起こすのは非常に困難ですが、12Vシステムではこれらの電子を十分に押してワイヤーを加熱し、プラスチックを溶かして煙を出します。 。
オンラインフォーラムやFacebookグループでは、12Vピクセルの欠陥が原因で発火したプラダンの小道具の例をたくさん見ましたが、5vピクセルの発火は見たことがありません。
LEDが家を焼き尽くすのが心配なら、これは聞いたことがありませんが、5VのLEDは12ボルトのLEDよりも安全です。
3.どのタイプのピクセルですか？ （WS2811、WS 2812、WS2815）
ピクセル文字列を選択した場合、5vまたは12vで選択できるWS2811ピクセルになる可能性が高くなりますが、ストリップを選択した場合は、電圧の選択によって少し制約があります。
最も人気があり、すぐに利用できる5V LEDストリップはWS2812Bストリップであり、12Vストリップの場合は、2812Bと比較してかなり高価なWS2815ストリップを使用する必要があります。
WS2811チップで作られた12Vストリップはかなり安価に入手できますが、個別に制御するのではなく、3つのLEDのバンクでのみ制御できます。これも間接照明の場合はおそらく問題ありませんが、道路を指すLEDの場合は各LEDを制御できるようにしたいと思います。
ストリップに存在する最後のオプションの1つは、専用の白色LEDを追加するRGBWストリップの種類です。
これらのストリップを一年中周囲照明に使用することを計画している場合、それは良いオプションかもしれませんが、毎晩実行している場合は、システムのメンテナンスがさらに必要になると予想されます。
RGBWの種類はSK6812と呼ばれ、5vと12の種類がありますが、12vの種類は3のバンクでのみ制御できるという点でWS2811と同じです。
私はさまざまなタイプの防水をすべて使用しましたが、私が最も幸運だったのは、ストリップがシリコンチューブの内側ではなくシリコンでコーティングされたIP6-5バージョンです。
これらのIP65ストリップの最大障害点は、ストリップとアルミニウムチャネルの間に凍結露が入り、短絡が発生した場合に発生します。寒い天候が多い場合は、LEDストリップを取り付ける前に、LEDチャネルに電気テープのストリップを貼る価値があります。
LEDを注文するときに考慮すべき最後のことは、ピクセル密度です。ピクセルストリングを使用する場合、ピクセル間の配線は通常3インチであるため、最小密度は通常70mmまたは2.5インチになります。
メーカーに直接行く場合はカスタム間隔を注文できますが、AmazonまたはAliExpressから購入すると通常3インチの間隔になります。
ドアや窓の周りの季節の照明にはピクセルストリングを使用し、PVCコンジット2と中央の3/4インチに穴を開けて、取り付けと取り外しが簡単なフレームを作成しました。ストリップの場合、LEDが中心に32mmまたは1.5インチの間隔で配置されているメートルごとに30LEDを入手することを強くお勧めします。
本当に夢中になりたい場合は、1メートルあたり60個のLEDを使用できますが、LEDの数を2倍にすると、消費電力も2倍になることに注意してください。それは私を電源に導きます。
4.どの電源ですか？
電源を選択する場合、一般的なルールとして、50ミリアンペア（5v LEDあたり.05アンペア）または30ミリアンペア（12V LEDあたり.03アンペア）の予算を立てることをお勧めします。したがって、5V50A電源は1000個のLEDと1000個の12Vを駆動できる必要があります。 12V30A電源が必要なLED。
また、現実の世界では1000個の5V LEDが50アンペアを引き出すことは決してないことに注意することも重要ですが、最大電流で電源を継続的に稼働させるべきではないため、LEDあたりのミリアンペアの過大評価はうまく機能します。
最高品質の電源装置に直行したい場合は、MeanWellのブランド名を探す必要がありますが、4年経ってもまだ強力な安価な汎用電源装置で幸運を祈っています。
ストリングとストリップの両方に、18ゲージの3芯線を使用することをお勧めします。現在のお気に入りのタイプは、このRVV線で、厚手のPVCジャケットがあり、要素に非常によく耐えるようです。説明で使用している特定のものをリンクします。
5.ストリップまたはストリングの配線と結合
次に、LEDを一緒に結合することについて話しましょう。ピクセルストリングを使用している場合は、端にこれらのコネクタが付いているので、ストリングを一緒にクリップできます。
ただし、これらの接続は防水ではないため、恒久的な設置を行う場合は、それらを交換する必要があります。はんだシールバットコネクタを使用することをお勧めします。
これを行うには、両端から約0.5インチのワイヤーを剥がし、バットコネクターをワイヤーの1つにスライドさせて、剥がした各ワイヤーの端にループを作ります。
2つのループを一緒に引っ掛けてねじります。
次に、バットコネクタを接続部にスライドさせ、ライターで加熱します。
熱収縮チューブでワイヤーが確認され、色付きの防水が溶けて両側が密閉され、はんだが剥がされたワイヤーに流れます。
これらのものは非常に防水性があり、私はただ露出したままにしておきますが、必要に応じて、電気テープで包んだり、熱収縮して保護を強化したりできます。
ピクセル文字列にパワーを注入するために同じプロセスを使用します。これについても後で詳しく説明します。 LEDストリップの結合はそれほど簡単ではありませんが、私の意見では、それを行うための最良の方法があります。
屋根の直線部分ごとに、必要なLEDストリップの正確な長さを事前に測定して、はしごで切断やはんだ付けを行う必要がないようにする必要があります。
2つのIP65防水ストリップを結合するには、シリコンカバーを剥がすことから始めます。
ストリップに損傷を与えずにこれを行う最良の方法は、一対のニッパーを使用してカバーに切り込みを入れてから、ストリップの切り口に向かってカバーをはがすことです。
はんだ付けパッドを簡単に持ち上げてストリップのその部分を台無しにする可能性があるため、切断端から剥がさないでください。
はんだ付けするための完全なパッドがあるように、1ピクセルを犠牲にすることをお勧めします。
ストリップの片側に3/4インチの熱収縮チューブを配置することから始め、次にパッド全体を耐熱面に貼り付けます。
接着剤を使用してハーフパッドを上に貼り付け、各パッドの接合部にはんだの厚いビードを置きます。
その後、露出したスペース全体をホットグルーで満たし、熱収縮チューブをその上にスライドさせます。
ライターで熱収縮を加熱すると、ホットグルーが溶けて接続全体が密閉されます。
角を曲がるには、ストリップを前から後ろに曲げてもかまいませんが、左右に曲げようとしないでください。
屋根の頂上にあるような角度にするために、ストリップをカットし、前のようにシリコンカバーを取り外します。私はストリップの端にあるワイヤーを使ってこれらの接合部を作るのが好きです。なぜならそれは素晴らしくて柔軟性があるからです。
はんだ付けを開始する前に、ストリップの両端に4分の3インチの熱収縮をスライドさせてから、各パッドにはんだのビードを追加します。
次に、ワイヤーの端に錫メッキを施し、各パッドに少し熱を加えてワイヤーとパッドを結合します。露出した領域をホットグルーで覆い、熱収縮チューブにライターを使用して接合部を密閉します。
ジャンクションを作成するときはいつでも、パワーインジェクションポイントを追加します。
このようなコーナージャンクションの場合は、電源線のセットを追加するだけですが、ストリップ接続の場合は、ジャンクションから少なくとも1LED離れた2つのパッドを使用します。
ストリップ接合部から離れた場所にパッドのセットを使用することにより、はんだ接合部が破損する可能性を減らします。
パワーインジェクションポイントを以前のようにシリコンカバーに切り込み、正の電圧パッドとアースパッドにはんだのビーズを追加します。次に、18ゲージの銅線の端を錫メッキし、パッドに取り付けます。
露出したスペースをホットグルーで満たし、熱収縮を全体にスライドさせ、ライターを使用して収縮させ、ホットグルーを再溶解します。
これで、はんだシールバットコネクタを使用して電力を注入するための簡単なリードがいくつかあるので、はしごにはんだ付けする必要はありません。
6.パワーインジェクション
パワーインジェクションと言えば、それは何で、どのように行うのですか？単一の場所から長いLEDストリングに電力が供給されている場合、ストリップを下に移動すると、各LEDに使用できる電圧が低下します。
これは、すべての電力が、太い配線ではなく、LEDストリップ内の2つの小さな銅のストリップを通過しているという事実が原因です。
前に述べたように、12Vストリップを使用すると、これらの小さなワイヤーを介してより多くの電子を押し出すことができますが、ルーフライン全体を照らすことを計画している場合は、電力を注入する必要があります。
原則として、5vストリップは、5mストリップごとの最初と最後に電力を供給し、12Vストリップは、2ストリップごと、つまり10mごとに電力を供給できます。
最も効果的なパワーインジェクションはホームランインジェクションと呼ばれ、電源から各インジェクションポイントに個別の電源線を配線します。
私の場合、ホームランを配線するのに適した場所は1つしかないので、アルミニウムチャネル内の並列注入を使用します。
並列実行の背後にある考え方は単純です。ストリップの内側には、すべての電流を運ぶ単一の小さな銅パッドがあります。
平行線を追加することで、同じ距離を流れることができる電流の量を少なくとも2倍にすることができます。
私が使用しているワイヤーは22ゲージのソリッドコアワイヤーで、最初と最後の両方で各ストリップに接続されています。
パラレルランとシングルホームランを組み合わせて使用することで、1階の473個の5VLEDで正確で明るい色を実現できます。
私の2階のルーフラインにはホームランに適した場所がないため、並列注入のみを使用しています。ソフトウェアで明るさを約75%に制限している限り、381個のLEDを使用しても良好な色精度を得ることができます。 。
7.LEDコントローラーハードウェア
あなたが尋ねるかもしれないソフトウェアは何ですか？さて、LED照明の趣味は、完全なショーをシーケンスする人々と、携帯電話で制御できるいくつかのアニメーションを備えた控えめなセットアップを望む人々の間でかなり明確に分けられていました。
残念ながら、これら2つのセットアップは完全に異なるハードウェアを使用していたため、2つの間をジャンプしたい場合は、多くの電子機器を交換する必要がありますが、2022年にはそうではなくなりました。
ESP32形式のより高速なマイクロコントローラーとAirCookieおよび残りのWLEDチームによる絶対に驚くべき開発の組み合わせにより、2つのグループ間の境界線が曖昧になり、1つのセットアップですべてを実行できるようになりました。
恒久的に設置されたLEDの場合、LEDの数に応じて、QuinLEDDigUnoまたはDigQuadよりも優れたハードウェアオプションはありません。
DigUnoは、5Vまたは12V LEDからの最大15Aの連続描画をサポートできます。これは、通常、約300個の5VLEDまたは600個の12VLEDに対応しますが、実際には、 WLEDソフトウェア。
より多くのLED出力またはより多くの電力が必要な場合、DigQuadは最大4つのデータ出力と最大30Aの連続消費を可能にします。
およびDigQuadには、LDigUnoEDデータが適切に機能することを確認するためのレベルシフターが組み込まれており、安全性を高めるために電力出力が融合されています。
また、内蔵の電圧レギュレーターにより、追加の電子機器なしで5vまたは12vでボードに電力を供給できるため、LED電圧に適した電源を購入すると、DigUnoとDigQuadがその電源で動作します。
DigUnoとDigQuadの最も重要な部分は、超強力なWLEDコントローラーソフトウェアがプリインストールされたESP32マイクロコントローラーが付属しているため、LEDをセットアップするためにプログラミングを行う必要がないことです。
QuinESP32には、内蔵アンテナ、外部アンテナの3つのバリエーションがあり、私のお気に入りであり、すべての人におすすめするイーサネットの種類です。
Wi-Fi経由でライトショーのデータを送信するのは悪い計画であるため、イーサネットを使用すると、後で必然的に音楽シーケンスショーを試してみたい場合に、将来にわたって利用できるようになります。
digunoまたはdigquadを接続するには、ESP32ボードを電力供給ボードから引き抜くことから始めます。
右側の未使用のピンを覆う小さなプラスチック片があります、それが落ちても大したことではありません。 digunoの場合、1つのヒューズで1つの電源入力と1つの電源出力があります。
このヒューズは、LEDの取り付けに適したサイズにする必要があるため、DigUnoに最大電流を流す場合は、10Aヒューズを15Aヒューズに交換します。
1つのDigunoから2つの異なるラインを実行する場合を除き、データラインはLED1端子に接続します。この場合、1つのラインをLED1に接続し、もう1つのラインをLED2に接続して、単一の出力から両方のストリップに電力を供給します。
digquadを使用している場合は、はるかに多くの電力出力端子があり、すべて個別のヒューズがあり、各端子は最大10Aを処理できます。
私のセットアップでは、この10Aヒューズを共有する端子1と2に主電源とホームランインジェクションがあります。
そのラインに20Aを供給できるようにしたい場合は、主電源を端子1に、注入を別のヒューズにある端子3に流すことができます。
digquadに最大電流を流したい場合は、ボードに給電するために正しいサイズのケーブルを使用していることを確認してください。
digquadのv1またはv2バージョンを使用している場合は、少なくとも2つの入力端子を少なくとも18ゲージのワイヤで接続する必要があります。新しいv3ボードを使用している場合は、はるかに太いワイヤを接続できます。この柔軟な12ゲージのように、十分な電流を供給することができます。
見栄えの良いインストールのために、ネジ留め式端子に取り付ける前に、撚り線の端にフェルールを使用することも好きです。しかし、それは完全に必要な費用ではありません。
digquadには4つの異なるLEDデータ出力があるので、複数のルーフラインを実行しながら、成長の余地があることがわかります。
DigQuadとDigUnoについて私が気に入らないのは、データラインに抵抗を使用しているという事実だけです。
ずっと前に、adafruitはアドレス指定可能なLEDの接続に関するベストプラクティスのブログを投稿し、最初のピクセルに損傷を与える可能性のあるデータラインのスパイクを防ぐためにデータラインに300〜500オームの抵抗を配置することを推奨しました。
ただし、すべてのLEDプロジェクトで、ストリップの1つの最初のピクセルに損傷を与えたのは落雷だけでした。これは抵抗器では役に立たなかったと思います。残念ながら、多くのデータ破損の問題が発生しました。数フィートより長いデータラインで抵抗を使用する場合。
この不良データの問題には2つの修正があります。249オームの抵抗をはんだ除去してワイヤーまたははんだブリッジに置き換えるか、249オームまたは33オームのいずれかを選択できるQuindorのデータブースターの1つを使用できます。それらのデータの問題を修正するための抵抗。
どちらのオプションもうまく機能しているので、アニメーション中にLEDストリップがおかしくなり、場合によってはまったく点灯しない場合は、データの抵抗が原因である可能性があります。
8. LEDコントローラーソフトウェア：WLEDのセットアップと使用法
これで、ショーのスターであるWLEDが登場します。私は2つのバージョンのLED制御ソフトウェアと1つのバージョンのRGBW電球制御ソフトウェアを作成しましたが、どちらも使用する必要がなくなったことを報告できてとてもうれしく思います。
WLEDはあらゆる点で優れたソリューションです。 Aircookieは、より強力で、セットアップが簡単で、制御が簡単であるだけでなく、実際の開発者であり、ソフトウェアを改善するために常に更新を行っています。
WLEDの最も重要な部分のいくつかを見てみましょう。
WLEDデバイスを最初に電源に接続すると、アクセスポイントがブロードキャストされるため、Wi-Fi情報を設定できます。
パスワードwled1234を使用してWLEDwifiネットワークに接続すると、ブラウザウィンドウが自動的に開きますが、そうでない場合は、ブラウザの4.3.2.1に移動してwifi情報を入力できます。
QuinESP32のイーサネットバージョンを使用している場合は、この手順をスキップして、イーサネットケーブルを接続するだけです。次に、ルーターまたはfingなどのアプリを使用してWLEDのIPアドレスを見つけ、そのIPに接続します。
画面のスペースがたくさんある場合は、PCモードをクリックして、すべてのタブを一度に表示します。
最初に行う必要があるのはLEDを設定することなので、[構成]、[LED設定]の順にクリックします。
使用しているWLEDのバージョンによっては、LEDの総数を一番上に表示するスポットが表示される場合や、出力に設定したLEDの総数の読み取り値が表示される場合があります。
その下には、ESP32で対応するさまざまな出力とピンがあります。 QuinLED DigBoardを入手した場合、これらの出力は、digunoのピン16と3、およびDigQuadのピン16、3、1、4にすでに設定されています。
出力ごとに、使用しているLEDのタイプ（おそらくWS281xの種類）を選択し、各出力に接続しているLEDの数を入力します。
WLEDバージョン13以降では、開始チャネルが自動的に計算されます。これは、明るさリミッターを使用するかどうかを決定する必要があるページでもあります。これは、私の意見では、私が知っている他のソフトウェアにはないWLEDの最も高度な機能の1つです。
概念は単純です。すべてのLEDを全輝度白で実行する場合、WLEDは、全輝度白でLEDあたり55mAの推定値を使用してプルするアンペア数を計算します。
合計1000個のLEDがある場合、最大輝度の白で55アンペアが必要になります。明るさリミッターを30アンペアに設定した場合、これらのライトは55%の明るさでのみ点灯するため、最大30アンペアしか引き出せません。
これは安全性の層を追加するだけでなく、電圧降下による色の不正確さを防ぐのにも役立ちます。
ただし、明るさリミッターの最も優れた点は、55%の明るさですべてを制限するだけでなく、使用している特定のアニメーションごとに必要な合計アンペアを計算して、可能な限り明るい出力が得られるようにすることです。現在の制限を超えることなく。
aircoookieがこれをどのように機能させ、1秒あたり60フレームを維持するかを想像することすらできませんが、問題なく機能します。
LEDページの設定が完了すると、ライトを点滅させる準備が整います。
WLEDのメインページに戻ると、PCモードで4つの異なるペインが表示されます。
左側にはカラーピッカーがあり、数十の既製のカラーパレットから選択するか、カラーホイールから最大3色を選択して独自のカラーパレットを作成できます。
これらの色は、次のペインにあるすべてのパターンにさまざまな方法で適用されます。各パターンには、適用される場合と適用されない場合がある2つの修飾子があります。最初の修飾子は、速度修飾子です。
これは一般的にパターンの移動速度を変更し、2つ目は通常パターンが繰り返される頻度を変更する強度ですが、スライダーが直感的でないことを行う場合があるため、パターンを取得するためにそれらを試してみる価値があります。あなたが望む方法。
次は、家の特定の部分を定義できるセグメントペインです。これにより、接続されているすべてのLEDでパターンが繰り返されるのではなく、その1つのパターン内にのみ表示されます。
たとえば、ハロウィーンのLEDをTwitterに数回投稿しましたが、Fire 2012を選択しただけでは結果にかなり圧倒されるため、火のパターンをどのように表示するかをよく尋ねられます。
火を説得力のあるものにするために、屋根の各角度を別々のセグメントにします。LED番号が大きいほど地面に近いセグメントで逆方向ボタンを押すことにより、セグメントの開始が常に下部になるようにします。 。
私のLEDリースでは、各円のLEDの合計を2で割って、円ごとに2つのセグメントを作成します。
その後、Fire 2012エフェクトを適用し、希望どおりに見えるまで速度と強度を微調整します。セグメントの横にあるチェックマークをクリックして、各セグメントの速度と強度を個別に変更することもできます。
この場合、チェックされたセグメントに加えた変更のみが適用されます。この記事のリリース時点で12.0であるWLEDの最新の安定したリリースを使用している場合、16セグメントに制限され、名前を変更することはできませんが、13.0以降、ESP32は32をサポートします。セグメントに名前を付ける機能も追加されています。これから1年後に視聴している場合、WLEDはおそらく10倍驚くべきものです。
次に、これらのセグメントをさまざまな方法で使用できるようにするために時間をかけて作成した後、それらをプリセットに保存する必要があります。
これを行うには、新しいプリセットをクリックして名前を付け、セグメント境界に関するものを含め、3つのボックスすべてがチェックされていることを確認します。
このように、同じセグメントで新しいエフェクトを作成する場合は、このプリセットから始めて、エフェクトを変更し、古いプリセットを上書きせずに新しいプリセットとして保存できます。
WLEDが素晴らしい最後の理由は、その柔軟性です。先に述べたように、何年もの間、携帯電話でいくつかのアニメーションを実行するためにローキーセットアップが必要な場合は、ESP8266ベースのマイクロコントローラーを選択してそれらのパターンを選択します。
しかし、音楽に合わせてライトショー全体を実行したい場合は、Falcon F16V3、HinksPix Pro、Kulpボードなど、まったく別のコントローラーを購入する必要がありますが、WLEDとイーサネットESP32はそれをすべて変えました。
WLEDでは、[Config]をクリックしてからインターフェイスを同期すると、WLEDの柔軟性を正確に確認できます。
物理的なボタンを使用するように設定でき、1つのWLEDコントローラーを別のコントローラーと同期でき、ホームアシスタントによって検出され、自動的に制御されます。
XLightsが音楽に同期したライトショーを作成するために使用するE131形式とDDPのDMX入力を受信して処理できます。
アマゾンエコーデバイスを使用してWLEDを直接制御したり、MQTTまたはBlynkプロトコルを使用したり、Phillips色相アプリにWLEDを追加して、他の色相照明と一緒に使用したりすることもできます。
この記事ではライトショーの詳細については説明しませんが、趣味に飛び込むことにした場合はご安心ください。
DigQuadまたはWLEDを交換する必要はありません。
FalconF16V3やHinksPixproのようなコントローラーが廃止されたと言っているわけではありません。メガツリーやマトリックスのように出力が数十ある場合でも、これらは間違いなく便利ですが、2つのコントロール間を移動する方が簡単であることがわかります。今タイプします。
