Šviesolaidinės Kalėdų eglutės atnaujinimas: 5 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

Jau keletą metų turime vieną iš tų šviesolaidinių eglučių. Pagrinde yra 12 V halogeninė reflektoriaus lemputė, o tarp lemputės ir medžio pagrindo dedamas spalvotas diskas, varomas varikliu. Lemputė ir variklis maitinami 12 V kintamosios srovės „sieninio kubo“tipo tinklo adapteriu. Tačiau spalvos yra gana išplautos ir kartojamos maždaug kas 10 sekundžių, o kai kuriems žmonėms su panašiais medžiais variklis atrodo šiek tiek triukšmingas. Man atrodė, kad šiais laikais galime padaryti daug geriau!

Pakeitus lemputę 7 pikselių „Neopixel“žiedu, valdomu „Arduino Pro Mini“, dabar nebereikia spalvoto disko ar jį varančio variklio, o jis suteikia daug intensyvesnių spalvų, sunaudodamas mažiau elektros energijos. Vaizdo įrašas tikrai neatitinka spalvų - dėl didelio šviesos diodų kontrasto bet kokiame fone labai sunku juos efektyviai fotografuoti

Mano parašytas „Arduino“eskizas įkūnija 2 programas, kurios keičiasi kas 5–10 minučių. Viename visi neopikseliai seka tą pačią atsitiktinę spalvų seką, tačiau kiekviena yra šiek tiek uždelsta nuo ankstesnės, o tai sukuria spalvų efektą, sklindantį per medį. Kita vertus, visi 21 spalvoti šviesos diodai (po vieną raudoną, vieną žalią ir vieną mėlyną kiekviename „Neopixel“) yra išblukę ir išjungiami atsitiktinai, todėl labai maloniai parodomos intensyvios ir nuolat besikeičiančios spalvos.

Kadangi vargu ar jūsų medis bus toks pat kaip mano ir galbūt nenorėsite jo maitinti tokiu pačiu būdu, aš negaliu duoti išsamių nurodymų visam pradedančiajam, bet, tikiuosi, jūs ką nors išmoksite pritaikydami prie savo medžio.

Jums reikės:

• „Adafruit Jewel Neopixel“žiedas arba tolimųjų Rytų atitikmuo.
• „Arduino Pro Mini“arba „Nano“(tai turi būti 5 V dalis)
• Jei naudojate „Pro Mini“, FTDI USB į nuoseklųjį adapterį
• Juostinė juostelė, kaiščio juostelė, lituoklis, lydmetalis, jungiamasis laidas ir kt.

Vietoj „Pro Mini“ar „Nano“galite naudoti vieną iš „ATTiny85“plokščių („Trinket“, „Lily Tiny“, „Gemma“), tačiau gali nebūti vietos visam eskizui naudojant abi programas - žr. 5 veiksmą.

Jei pakartotinai naudosite 12 V kintamosios srovės adapterį, jums reikės:

• 1N4004 lygintuvo diodai - 4 išjungti
• 1000uF 35V elektrolitinis kondensatorius
• 5 V mažinimo perjungimo reguliatoriaus modulį (vienas turėtų būti pagrįstas LM2596 mikroschema) arba kanibalizuoti seną automobilio satnavą arba USB įkroviklį, tiekiantį 5 V, kaip aš.

Priešingu atveju:

Pakartotinai naudokite seną 5 V USB įkroviklį, pvz., „Apple“ar „Blackberry“įkroviklį, arba įsigykite naują

1 žingsnis: išardykite medį

Kaip matysite iš paveikslėlių, mano medis turi apskritą pagrindą su darbais, o viršuje yra skylė, kuri paima patį medį.

Išardyti pagrindą neturėtų būti sunku. Mano tik apačioje yra 3 varžtai. Nuimkite juos ir dangtelis nukris tiesiai. Patikrinkite, ar jis veikia taip pat kaip ir mano, su halogenine atšvaito lempute, varikliu ir spalvotu disku.

Nuimkite lemputę (2 varžtai laiko tvirtinimo žiedą) ir spalvotą diską (pritvirtintą viena veržle veleno viršuje).

Sekite laidus, kad pamatytumėte, kaip tai veikia. Konvertavimas yra lengviausias, jei naująją elektroniką galite surinkti kaip modulį, skirtą tiesiogiai pakeisti lemputę, sumontuoti ir paimti maitinimą iš lizdo. Tikriausiai norėsite atjungti variklį ir galbūt jį visiškai pašalinti.

2 žingsnis: Elektronikos surinkimas

Nuotraukoje parodytas galutinis rezultatas prieš keičiant dangtelį.

Elektronika susideda iš 3 dalių:

Arduino ir Neopixel žiedas

ir jei naudojate esamą 12 V kintamosios srovės tinklo adapterį:

• 1N4004 lygintuvo diodai ir išlyginamasis kondensatorius
• DC-DC žeminimo reguliatorius.

Aš aprašysiu kiekvieną iš eilės, bet pirmiausia pagalvokite, kaip ketinate juos sumontuoti, kad tilptų vietoje lemputės.

Lituodavau 3 kaiščių pločio smeigtuko juostelės gabalėlį, nuėmęs vidurinį kaištį, į apačią. Tai tinka lemputės lizdui.

Užtikrinau, kad juostelė būtų tokio paties aukščio kaip lemputė, o viršutinė - tokio paties pločio kaip lemputės skersmuo. Tokiu būdu juostelė galėtų tiesiogiai pakeisti lemputę, laikomą viršuje su žiedu, kuris naudojamas lemputei laikyti.

3 žingsnis: „Arduino“ir „Neopixel“žiedas

Jei jūsų „Arduino“yra be lituotų kaiščio juostelių, galite jį pritvirtinti tiesiai prie juostos, trumpą plikos vielos ilgį praleisdami per „Arduino“kaiščius ir per juosteles, lituotas iš abiejų pusių. „Arduino Pro Mini“programavimui reikia 6 krypčių kaiščio juostelės, prilituotos prie serijinio prievado pagalvėlių.

Jums tereikia prijungti +5V, GND ir D8 kaiščius prie „Arduino“, bet saugumo sumetimais bet kuriuo atveju nukirpkite takelius ant juostos tarp dviejų kaiščių eilių. Tai leis lituoti dar vieną ar du kaiščius, kad būtų užtikrintas, nesukuriant trumpojo jungimo.

Aš naudoju 3 storos varinės vielos gabalus, kad galėčiau palaikyti „Neopixel“žiedą ir prijungti jį prie juostos.

„Neopixel“žiedas turi 4 jungtis: Vcc, Gnd, D-In ir D-Out. Mes naudojame tik pirmuosius 3 iš jų.

Sumontavę „Neopixel“žiedą, kaip parodyta, naudokite trumpą jungiamąjį laidą, kad prijungtumėte Vcc prie „Arduino +5V“kaiščio, „Gnd“prie „Arduino Gnd“kaiščio ir „D-In“prie „Arduino“kaiščio D8 arba D1, jei naudojate vieną iš ATTiny85 plokštės.

Patikrinkite, ar „Neopixel“žiedo lituotieji juostelės laidai nesudarė nepageidaujamų jungčių su „Arduino“, ir, jei reikia, juos nupjaukite, kad nutrauktumėte bet kokias tokias jungtis.

4 žingsnis: maitinimo šaltinis

Jei naudojate 5 V maitinimo šaltinį, jums tereikia prijungti teigiamą jungtį prie „Vcc/+5V“, o neigiamą prie „Gnd“prijungti prie „Arduino“ir „Neopixel“žiedo, ir galite pereiti prie programavimo.

12 V kintamosios srovės šaltinį pirmiausia reikia ištaisyti 4 diodais (paverčiant nuolatine), tada išlyginti elektrolitiniu kondensatoriumi.

Diodus ir kondensatorių sumontavau ant tos pačios juostos, kaip ir „Arduino“. Nuotraukose varinės juostos eina vertikaliai.

Sumontuokite 4 diodus, kaip parodyta, pakaitomis. Teigiamas kiekvieno diodo galas pažymėtas balta juostele. Iškirpkite kiekvieną iš 4 vario juostelių tarp dviejų diodo galų.

12 V kintamoji srovė patenka per baltus laidus iš kaiščių, kurie jungiami į lemputės lizdą. Kintamosios srovės gale diodai yra sujungti gretimose porose, kaip parodyta baltomis linijomis, kiekvienas kintamosios srovės įvesties laidas eina į vieną teigiamą ir vieną neigiamą diodo galą.

Kitame gale diodai yra sujungti teigiamais galais (raudonos linijos) ir neigiami galai (mėlynos linijos).

Lituokite kondensatorių prie juostelių, pažymėtų raudona ir mėlyna. Lituodavau jį toliau į lentą, tada sulenkiau laidus, kad kondensatorius galėtų tvarkingai sėdėti virš diodų.

Labai svarbu: viena kondensatoriaus pusė pažymėta neigiama (su minuso ženklais). Jūs turite tai prijungti prie juostelės, pažymėtos mėlyna spalva!

Dabar raudoną ir mėlyną galite prijungti prie teigiamų ir neigiamų DC-DC keitiklio įėjimų.

Jei naudojate pakopinį keitiklį su reguliuojamu išėjimu, prieš eidami toliau, būtinai išmatuokite išėjimo įtampą multimetru ir sureguliuokite jį iki 5 V. Priešingu atveju galite sugadinti „Arduino“ir „Neopixel“žiedus.

Galiausiai prijunkite teigiamus ir neigiamus keitiklio išėjimus prie Vcc arba 5V ir Gnd ant Arduino ir Neopixel žiedo.

Galbūt galėsite sumontuoti mažą DC-DC keitiklį ant juostos su kitais komponentais, tačiau mano buvo per didelis, todėl turėjau jį prijungti su skraidančiais laidais ir pririšti prie kelių patogių stulpų.

5 žingsnis: programavimas

Jei to dar neturite, turite atsisiųsti ir įdiegti „Arduino IDE“. Tai nemokama. Įsitikinkite, kad turite naujausią versiją (1.6.13 ar naujesnė - kai kuriose ankstesnėse versijose yra klaidų, kurios sugaišo daug mano laiko).

Aplanke „Arduino“(pagal numatytuosius nustatymus „Windows“tai yra „Mano dokumentai“) sukurkite aplanką pavadinimu „Neopix_colours3“. Nukopijuokite failą Neopix_colurs3.ino į šį aplanką.

Dabar paleiskite „Arduino IDE“ir eskizų knygelėje raskite eskizą „Neopix_colours3“.

Jei naudojate ATTiny85 plokštę, gali būti, kad nėra vietos visam eskizui. Netoli eskizo pradžios pakomentuokite FUNCTION_1 arba FUNCTION_2 apibrėžimą. Arba galite išspausti visą eskizą, jei paaukosite įkrovos įkroviklį ir užprogramuosite jį naudodami kitą „Arduino“.

Skiltyje Įrankiai pasirinkite naudojamą plokštę („Pro Mini“ar „Nano“ar bet ką). Jei naudojate „Pro Mini“, prijunkite FTDI adapterį prie „Arduino“(įsitikinkite, kad jis teisingas) ir prijunkite jį prie kompiuterio USB prievado. „Nano“atveju tiesiog prijunkite jį prie kompiuterio USB kabeliu.

Kompiuteryje eikite į įrenginių tvarkytuvės prievadus (COM ir LPT) ir patikrinkite, kuris COM prievadas buvo priskirtas „Arduino“. Nustatykite tai skiltyje Įrankiai - Uostas.

Dabar galite įkelti eskizą ir patikrinti, ar jis veikia. Neopikseliai yra labai ryškūs, todėl rekomenduojama ant jų uždėti popieriaus lapą, kad apsaugotumėte akis, arba laikinai pakeisti eskizo BRILL apibrėžimą nuo 255 iki 50.

Įkeltas eskizas prasideda nuo 1 programos, o po to atsitiktinai perjungiamas tarp dviejų programų kas 5–10 minučių. Jei jums labiau patinka vienas ar kitas, raskite eilutę

funkcija = 1;

pasibaigus sąrankos () funkcijai. Pakeiskite 1 į -1 arba -2, kad užfiksuotumėte jį 1 ar 2 programoje. Galite pakeisti minimalią ir maksimalią trukmę (milisekundėmis), kurią kiekviena programa veikia, surasdami ir pakeisdami MINCHGTIME ir MAXCHGTIME apibrėžimus.

Kai būsite laimingi, vėl viską sudėkite, atsisėskite ir mėgaukitės!