Светодиоды в снегу

    Я закопал ********** под снегопад в саду.


    До прихода Нового года осталось совсем немного.
    Уже не изучить микроконтроллеры, ардуино и другие устройства, применяемые для мигания. Но все-таки, еще можно успеть зажечь… снег в Новый год!


    Как говорит Википедия, снег — это форма атмосферных осадков, состоящая из мелких кристаллов льда.
    Из-за структуры молекул воды между лучами кристалла возможны углы лишь в 60° и 120°. Белый цвет происходит от заключённого в снежинке воздуха. Свет всевозможных частот отражается на граничных поверхностях между кристаллами и воздухом и рассеивается. Снежинки состоят на 95 % из воздуха. После того как снег оказывается на земле, он может быть классифицирован как порошкообразный когда он ещё пушистый, гранулированный, когда он прошёл цикл плавления и замораживания, и в конце концов — как превращённый в плотный лёд после уплотнения и дрейфа вниз в многократных циклах таяния и замораживания.

    То есть, оптические свойства снега зависят от многих факторов. Понятно, что лед прозрачен и мы много раз видели подсвеченные ледяные фигурки. Но как обстоят дела со снегом? В частности, на момент съемки, температура воздуха была +2 градуса и капал мелкий дождь.
    Для проверки идеи была собрана простейшая конструкция, состоящая из источника питания, остатка RGB-ленты от лампы времени, и трех выключателей. При наличии времени, все это можно автоматизировать с применением простенького контроллера.
    Лента, для придания жесткости наклеена на пластинку. На управляющей планке расположены: включатели цветов, разъем для подключения питания 12 вольт, USB-разъем, к которому подключены светодиоды.


    На первом месте безопасность. Поэтому, низковольтное питание и герметизация всех соединений, после чего, светодиодную ленту можно погрузить в снег.


    Вначале стоял вопрос — будет ли виден свет из-под снега?
    Как оказалось, свет очень даже хорошо заметен. При погружении до глубины примерно 20 сантиметров (на данный момент снега больше нет), свет плавно уменьшает свою яркость, но виден.


    Снег является прекрасным рассеивателем (это то, что искали продолжатели творчества Скрябина). При нахождении светодиодной ленты на снегу, отлично видно количество светодиодов.


    Но стоит погрузить ленту в снег, хотя бы на пару сантиметров… И уже не имеет значение, куда смотрят светодиоды: вверх, вниз, в сторону — результат одинаков.


    Интересные картинки получаются при подсветке кучи снега


    или отдельного куска снега


    В некоторых случаях видна тонкая космическая структура


    А при небольшой настройке камеры заметны и земноводные создания


    Снег на видео в темпе вальса,


    и не вошедшие в пост фотографии.

    Летящий снежок, слепленная фигурка, дорожка в саду или темном лесу — все это реально подсветить одним или несколькими светодиодами, имеющими любой цвет. Соединения залить герметиком, или поместить светодиоды внутрь прозрачной емкости. Миниатюрный фонарик, состоящий из светодиода и батарейки способен гореть в снегу всю новогоднюю ночь.
    Смелые и отважные могут провести испытание холодом для своего сотового, помещенного в прозрачный пакет, и мигающего из-под снега красивым разноцветным экраном.
    Все ограничивается только фантазией — лепите, светите, зажигайте!

    С наступающим!

    P. S.

    WebConn уже начал лепить снежки.

    Попробуем сделать проще и с дистанционным выключателем при помощи магнита.
    Зеленый светодиод FYL-3014PGC.
    Прямое напряжение (минимальное-типовое-максимальное): 2,8-3,2-3,6 вольт.
    Постоянный прямой ток: 20 миллиампер.
    Импульсный прямой ток: 100 миллиампер.
    Сила света: 4500 микрокандела.
    При подключении к литиевой батарее CR2032 с напряжением 3,28 вольта, ток через светодиод составил 8 миллиампер.
    ! ВНИМАНИЕ! Светодиод без резистора лучше не включать, просто в этом случае уникально совпали характеристики светодиода и элемента питания.

    Раз, комплектующие


    Два, сборка без пайки и извлечения батарейки из упаковки



    Три, проверка


    Четыре, герметизация скотчем


    Пять, испытание


    P.P.S.
    WebConn не остановился на достигнутом, и написал статью, где поделился опытом в изготовлении микроконтроллерного снежка:
    Светящиеся снежки, или Украшаем Новый Год «подручными материалами».

    Похожие публикации

    Средняя зарплата в IT

    120 000 ₽/мес.
    Средняя зарплата по всем IT-специализациям на основании 6 532 анкет, за 1-ое пол. 2021 года Узнать свою зарплату
    Реклама
    AdBlock похитил этот баннер, но баннеры не зубы — отрастут

    Подробнее

    Комментарии 81

      +108
      … а датчики движения позволят сделать снеговика, у которого во тьме резко вспыхивают глаза
        +7
        Хорошее предложение! Думаю, что с подсветкой снега можно придумать много нового и интересного для детей и не только.
          +23
          страшный вы человек!
            +44
            Как человек — нет. А вот как снеговик был бы страшен!
            +10
            … а сервоприводы позволят сделать снеговика которые двигается, а динамик который говорит и вот мы уже почти снимаем doctor who snowmen episode :)
            Может стоит остановится на светодиодах?:)
              +13
              … а небольшие антенны и процессоры позволят армии снеговиков коммуницировать между собой.

              Никогда не стоит останавливаться на полпути!
                +6
                В мире снеговиков возможно все. Вот, кстати первый зафиксированный в этом сезоне. С какой он планеты, так и не понял.
                +1
                И на DARPA его отправить
                0
                Чтобы проходя мимо такого в темноте, сразу обосра проникнуться глубиной фантазии автора? ))
                  –2
                  А кто уберет кирпичи, в огромном количестве возникающие по ночам вокруг такого снеговика?
                  +3
                  Эх, круто вам. У нас в Бресте уже несколько недель стабильный плюс даже ночью и вряд ли к НГ что-то сильно поменяется.
                    +1
                    Да по всякому бывает. Один год снег только на Новый год выпал. В этом году уже устал его чистить.
                    Так что и на вашей улице будет праздник (снег)!
                      +2
                      В Питере сегодня ночью вообще гроза была, так что, видимо, «зима не будет» :)
                        0
                        «Вот такое вот, дяденька, хреновое лето» (ц)
                        +1
                        В Подмосковье тоже беда начинается. Последние два дня на улице нечто, напоминающее апрель — капель, ясное небо и стабильный плюс. К Новому году также никаких оптимистичных прогнозов.
                          0
                          У нас тоже самое… птицы только не поют.
                        +4
                        Так вот что хаббл снимал!
                          +3
                          В фильме «Престиж» был момент, когда они пришли на поляну, вставили лампочку в землю, и она загорелась. Есть ли у тебя возможность придумать беспроводную систему подачи электричества в эти лампочки?
                            +10
                            Это вам к башням Тесла))
                              +4
                              Фильм не смотрел, но предполагаю, что люминесцентные лампы под ЛЭП будут давать тот же эффект.
                                0
                                Теперь я знаю, где снеговика лепить…
                                Жалко, что они опасные (лампы люминесцентные). Придется придумать, как их заменить катушкой со светодиодами.
                                0
                                Еще можно вызвать свечение газоразрядных ламп микроволновым излучением. Но это категорически небезопасно для глаз.
                                +2
                                Нужно сходить прикупить батареек и дешевых светодиодов штук 20. Простой и дешевый способ украсить двор в новогоднюю ночь.
                                Если мне не изменяет память батарейки AA имеют емкость порядка 1000-2000 мАч т.е. часов на 20 непрерывной работы должно хватить. Но скорее всего придется использовать по 2 батарейки на диод — напряжения питания в 1.5 вольта от одного элемента вероятно окажется для диода недостаточно (ну или подбирать светодиоды с прямым напряжением 1.5В)
                                  +1
                                  Пошли дельные предложения!
                                  Светодиоды наверное лучше брать те, которые обладают хорошей интенсивностью свечения. Стоят они ненамного дороже, но позволят значительно уменьшить потребляемый ток, что очень актуально для замерзших батареек (потеря емкости).
                                  Время работы также зависит от температуры, но думаю, что на ночь хватит.
                                    0
                                    Однако, при этом бессмысленно смотреть на канделы в даташите — они больше зависят от угла диаграммы направленности, чем от эффективности, а угол какой бы ни был, снег его все равно превратит в 4 пи.
                                      0
                                      Нашел характеристики использованной светодиодной ленты.
                                      Только учтите, что в остатке было всего шесть светодиодов из 30х5=150 штук в первоначальной пятиметровой бухте.
                                      0
                                      Обычных батареек не хватит, после замерзания им каюк от небольшой нагрузки, но есть спец батарейки, правда они стоят по 70р за штуку.
                                      +2
                                      Только пожалуйста — забирайте после этого батарейки, не оставляйте их в снегу. Большего вреда для почвы придумать трудно.
                                        0
                                        Согласен. Правда, правильно их утилизировать все равно не получится, пункты по их приему можно по пальцам пересчитать. Но в целом действительно лучше потом собрать.
                                          +12
                                          Это скорее из области мифов. Ртуть в батарейках не применяется уже много-много лет. Щелочные элементы герметичны, корпус их — из нержавеющей стали, так что прокорродируют они очень нескоро. Причем даже когда элемент вскроется, внутри у него ничего особо вредного нет. Из подвижного, быстро выщелачивающегося — это щелочной электролит (вред его даже при моментальном выбросе — изменение pH в небольшой области вокруг — будет очень кратковременным, практически до первого дождя, а если это будет не взрывное вскрытие, а постепенная протечка в течение ряда лет, то и вреда не будет) и металлический цинк — необходимый растениям микроэлемент, который также будет медленно поступать в почву по мере протечки. Двуокись марганца в положительном электроде — это весьма устойчивое, малореакционноспособное соединение, поэтому скорость поступления марганца из него в почву будет очень мала.
                                          Это, конечно, не означает, что батарейки надо бросать где попало, но мифотворчество из серии «выброшенная батарейка отравляет почву на десятки метров вокруг в течение десятков лет» тоже раздражает.
                                          Опасность скорее представляют никель-кадмиевые и литиевые аккумуляторы. Ну и свинцовые, разумеется.
                                            +1
                                            марганец, кстати, тоже растениям полезен
                                          +1
                                          Я думаю, если взять мигающий светодиод, то время его работы значительно увеличится, и, заодно, добавится новогодний эффект :)
                                          www.foryard-led.ru/led_lamp/blinking_led/
                                            0
                                            Все верно, про это уже писали в комментариях.
                                          +1
                                          заметны и земноводные создания

                                          Старался увидеть земноводное создание, увидел нечто похожее на лягушку. Я прав? И неужели это правда лягушка? :)
                                            0
                                            Так точно, лягушка!
                                            К счастью для лягушки, она не всамделишная. Это лишь засветка центральной области, имеющая столь причудливые формы, вызванные структурой снега и т.д.
                                              0
                                              Лягушки вполне зимуют в снегу. Впадают в оцепенение.
                                                +3
                                                При написании поста ни одной лягушки не пострадало :)
                                              +2
                                              Берете мощный фонарик, запихиваете в рот, включаете (в темноте). Наслаждаетесь зрелищем. И не надо никакого снега ;)
                                                +2
                                                В студенческие годы прилаживал красный smd-светодиод к батарейке от часов и помещал это в ноздрю. Было весело.
                                                  +7
                                                  Это как в фильме «Вспомнить всё» со Шварцнеггером?
                                                    +4
                                                    Ага,
                                                    image
                                                      0
                                                      Да, вдохновлен был до определенной степени именно этим.
                                                    0
                                                    визуализация вашего предложения http://www.youtube.com/watch?v=k9mSbqpSQak#t=1m12s
                                                      0
                                                      Только не стоит так делать всем — после этого глазам не очень то приятно
                                                      +1
                                                      Есть старый способ: покупаем кучу литиевых батареек таблеток, кучу светодиодов и магнитов. Если брать у китайцев, то получается относительно дешево. Батарейка вставляется между ножками светодиода и фиксируется скотчем. Все, можно закапывать. А если снега нет, то добавляем в конструкцию магнит, тоже фиксируем скотчем, а потом лепим на любые металлические поверхности на улице.
                                                        +1
                                                        Кстати да. На них напряжение 3В которого должно хватить для большинства светодиодов. Емкость у них правда всего около 200-250мАч.
                                                        Жаль у китайцев закупиться уже не получится.
                                                          +5
                                                          Думаю это будет не лишним.
                                                          ВНИМАНИЕ! Литиевые элементы питания, в частности «CR2032», ВЗРЫВООПАСНЫ при перегреве!
                                                          При пайке обязательно нужно пользоваться как минимум защитными очками, а без достаточных навыков пайки не стоит связываться с ними. Обычные батарейки при сильном перегреве тоже могут оказаться не особо безопасными, так что техникой безопасности с ними пренебрегать тоже не стоит.
                                                            +1
                                                            Есть замечательный способ безопасного и надежного подключения почти к любым батарейкам — с помощью мелких неодимовых магнитов.
                                                              0
                                                              Делал так, работает успешно. Причем провод припаивал к тонкой медной пластине, затем пластина приклеивалась к магниту, который притягивался к батарее. Припаиваться к магниту не стал, читал, что неодимовые выделяют при нагреве ядовитый дым.
                                                                0
                                                                Ну если повредить никелевое покрытие, иногда и нагревать не надо, чтобы сплав загорелся. А если оно не повреждено — ничего страшного, но припаять, не перегрев магнит и не испортив его, малореально. Так что лучше припаять к железяке, а ее примагнитить к магниту.
                                                                  +1
                                                                  Насчет ядовитого дыма я не в курсе, но они теряют свои магнитные свойства при нагреве больше 80 градусов. Это становится проблемой на бесколлекторных двигателях, ну и паять их по этой причине бесполезно.
                                                              0
                                                              На самом деле, реальная емкость будет в данном случае еще меньше, так как они не рассчитаны на такой ток потребления.
                                                            0
                                                            Гораздо интереснее управлять ардуиной вот такой гирляндой. Она влагозащищенная и может подключаться последовательно.
                                                            Все сугробы вокруг дома будут счастливы :)
                                                              +1
                                                              Так и хочется сделать пульсирующее зеленое свечение в снегу, думается, у многих прохожих возникли бы вопросы по этому поводу :)
                                                                0
                                                                Есть светодиоды, не помню марку, где генератор встроен прямо в его корпус. У меня был вариант, когда вспыхивали по очереди красный, затем зеленый цвет. Такие же есть и одноцветные. Для работы ему достаточно просто батарейки. Поищите, сделайте.
                                                                  +1
                                                                  Спасибо, поищу! Получится очень даже в духе «Таинственного острова» :)
                                                              +2
                                                              Когда я был в одном известном детском центре, то мне до сих пор в голову запало, как там было сделано украшение: почти по всему периметру дорожек, а зимой именно под сугробами, были светодиодные ленты в прозрачных полимерных трубках проложены. Правда там было не как в статье (точечные участки), а абсолютно все дорожки были так украшены. Плюс, т.к. все дорожки откуда либо то ни было вели к Центральном Дворцу Культуры и Спорта, то все ленты с дорожек «перетекали» на здание, своего рода «приглашая» туда.
                                                              Благодаря меняющемуся цвету (причем еще был сделан эффект типа бегущих разноцветных огней), по ночам, это все выглядело просто божественно круто и невероятно!
                                                              Стоимость такого проекта, правда, наверное, тоже немаленькая.

                                                              Так вот к чему я, Ваша статья вдохновила меня повторить этот опыт как-нибудь у себя на даче :-)
                                                                0
                                                                Интересно было бы снять такой ландшафт на длинной выдержке, получился бы хороший эффект)
                                                                  +1
                                                                  Перекопал сейчас весь свой фотоархив, а таких фотографий не нашел, жалко, однако… Все было отдал, чтобы еще раз в этой сказке очутиться)
                                                                  Нашел только вот такую фотографию этой подсветки:

                                                                  Фотография 1

                                                                  И вообще, световым эффектам там уделялось большое внимание, чтобы все выглядело круто. Вот, например, фонтаны ночью:

                                                                  Фотография 2
                                                                    0
                                                                    Заметно, что этим занимался человек с душой! Сделано красиво и со вкусом. У меня тоже были большие планы и много идей, но не сложилось продолжить работу в этом направлении.
                                                                  0
                                                                  Фотографий не сохранилось?
                                                                  Насчет точечных участков… Они совсем не точечные. В статье про это написано — если положить светодиоды на снег, то видна их точечность (показана фотография, где светодиоды лежат на снегу, излучателями вниз). Но если немного погрузить в снег — достаточно совсем немного, то за счет прекрасного светоотражения и рассеивания не видно ни одной точки, цвет становится цельным.

                                                                  Так как я раньше много занимался автоматизацией елок, вот пример, то прекрасно представляю, насколько красиво будет выглядеть такой эффект с бегущими огнями в снегу, а еще лучше — перетеканием (когда свет плавно гаснет на предыдущей лампе и одновременно увеличивается яркость на следующей).

                                                                  Если будете делать на даче, то постарайтесь, чтобы глубина залегания была примерно одинаковой на всем протяжении, и была простая возможность устанавливать ленту на глубину — то есть жесткость конструкции. Хотя все надо пробовать.
                                                                    0
                                                                    60-100 уе за 5 метров ленты в оплетке
                                                                    +10
                                                                    image
                                                                      0
                                                                      Токс молодец
                                                                      –2
                                                                      Нужно было выложить десять таких штук вдоль тротуара, заснять реакцию людей, наложить на это дело правильную музыку и только тогда выкладывать на ютуб.
                                                                      А, и самое главное забыл — ещё открыть интернет-магазин. Вот тогда был бы профит.
                                                                        +1
                                                                        В поликлиниках бахилы продают в таких прозрачных пластиковых колбочках с крышечкой. Взял я одну такую, потом взял держатель батарейки CR2032…
                                                                        Ингридиенты
                                                                        image

                                                                        image

                                                                        Теперь дело только за ЛУТ-ом, светодиодики у меня есть в запасе ;)
                                                                          +1
                                                                          Завтра увидим фото?
                                                                            +1
                                                                            Ага, на самом деле, один тестовый экземпляр уже готов — фото под спойлером.
                                                                            Дождусь вечера — отсниму со снегом, сейчас ещё мало что ясно.
                                                                            Что получилось
                                                                            image
                                                                              0
                                                                              Симпатяга!
                                                                              Какая марка светодиода?
                                                                              Не смог прочитать модель фотоаппарата и выдержку при съемке.
                                                                                0
                                                                                Марку светодиода сказать не могу, ибо не знал при покупке :) А так — это просто RGB-светодиод в корпусе 5050, на плате также посадочные под три резистора (на каждый канал отдельно). Когда расквитаюсь с зачётами — попробую сделать платку с контроллером ATtiny13, резисторами тяжело выставлять нужный баланс цветов, а на тиньке можно с ШИМ-ом поиграть, да ещё и сделать так, чтобы цвета переливались.

                                                                                UPD: Ещё бы найти колбочку с белой крышкой, чтобы в снежке не так заметно было. Надо поднять запасы из ящиков. А так — такие светяшки можно просто в снег вкапывать, можно в снежки закатывать. В общем, весело.

                                                                                Снимал на телефон, HTC Sensation, параметры автоматические, так что не могу сказать :(
                                                                                  0
                                                                                  Понятно. Наверное аналогичный тому, что я в «кубике» использовал. Вот схема, где применялся один RGB-светодиод 5050 от той же влагозащищенной ленты LS607.
                                                                                    0
                                                                                    Вечер, как и обещал, фото светящегося «снежка» (опять на телефон, извиняюсь, к концу недели постараюсь снять на нормальную камеру)

                                                                                    Немного волшебства
                                                                                    image
                                                                                      +1
                                                                                      К сожалению, вижу снежок
                                                                                      так

                                                                                      Перезалейте.
                                                                                        +1
                                                                                        Прошу прощения. Здесь перезалитое:
                                                                                        Волшебство, дубль 2
                                                                                        image
                                                                                          0
                                                                                          Руки не замерзли во время съемки?
                                                                                          У нас такой получился
                                                                                          image
                                                                                            0
                                                                                            Сегодня всё-таки всадил туда микроконтроллер, теперь светилка выглядит ещё более завораживающе. Если не возражаете, со ссылкой на вас напишу статью про это — тут уже сложно обойтись одним комментарием ;)
                                                                                              0
                                                                                              Для тех, кому интересно посмотреть на версию снежков с микроконтроллером: тыц.
                                                                                    0
                                                                                    Ещё бы найти колбочку с белой крышкой

                                                                                    Мелкой шкуркой «заматить» можно.
                                                                            0
                                                                            Добавил в пост процесс изготовления подсвеченного снежка.

                                                                            Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                                                            Самое читаемое