„Clapper“LED žvakė: 7 žingsniai (su nuotraukomis)

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

Steponas B. KirbySekite daugiau autoriaus:

Apie: Mano pomėgiai yra medžio apdirbimas, elektronika, programavimas, 3D spausdinimas ir pjuvenų gamyba naudojant CNC maršrutizatorių. Daugiau apie sbkirby »

Prieš trejus metus muziejaus dovanų parduotuvėje pamačiau MORITZ WALDEMEYER, INGO MAURER UND TEAM 2012 „Mano naują liepsną“ir jaučiuosi įsimylėjusi šią idėją. Tikėjausi atkurti ką nors užburiančio, malonaus, funkcionalo ir įdomaus, tačiau šiek tiek pasukto. Aš tikrai negalėčiau padaryti nieko panašaus į jų gražų meno kūrinį. Todėl aš sukūriau „Clapper“LED žvakės versiją. Plojkite du kartus, kad įjungtumėte arba išjungtumėte žvakę. „Clapper“funkcija yra neprivaloma ir gali būti įjungta arba išjungta, jei įtraukta į kūrinį. Arba ši funkcija gali būti visiškai neįtraukta į konstrukciją.

Aplink mano namus yra septyni tokie, kuriuos naudoju kaip dekoratyvines žvakes ir naktines lemputes. Aš juos laikau prijungtus prie 5 V nuolatinės srovės mobiliojo telefono įkroviklio, kad būtų galima maitinti įrenginį ir įkrauti ličio jonų akumuliatorių. Vienas įkrovimas gali trukti apie 18 valandų, todėl jie puikiai tinka avariniam apšvietimui.

Pastaba: vaizdo įrašo žvakė dešinėje pusėje su dangteliu nėra žvakė.

1 žingsnis: dalys ir įrankiai

Projektui reikalingos dalys:

• 1 „Lumiere“žvakių lygios dervos žvakė - 6 "H x 3" OD
• 1 „Arduino Pro Mini“plokštė ATMEGA328P 16MHz 5V
• 1 „LED Charlieplexed Matrix“- 9x16 šviesos diodai - geltona [ID: 2948]
• 1 „Adafruit 16x9 Charlieplexed PWM LED Matrix Driver“- IS31FL3731 [ID: 2946]
• 1 „Adafruit PowerBoost 500“įkroviklis
• 1 ea 18650 ličio jonų baterija
• 1 ea 18650 akumuliatoriaus laikiklis
• 1 ir SPST perjungimo jungiklis
• 1 individualizuota spausdintinė plokštė
• Skaidrus akrilo plastikas 6 mm

Su ploštuvu (pasirinktinai):

• 1 ATMEL / mikroschemų technologija DIP-8 ATTINY85-20PU
• 1 ea DIP-8 lizdas
• 1 ea LCB710 kietojo kūno relė
• 1 ea didelio jautrumo garso aptikimo modulis
• 1 ea 220 rezistorius
• 1 mažesnis miniatiūrinis perjungimo jungiklis 2MS1T1B1M2QES ON/ON 3P-SPDT
• 1 individualizuota spausdintinė plokštė

Įrankiai:

• 1 ea CP2102 mikro USB į UART TTL 6 modulio kontaktą - ebay.com
• Lituoklis

2 žingsnis: akrilo pagrindo surinkimas

Naudojant pateiktus PDF vektorinius brėžinius, galima sukurti įrankių takus akrilo išpjovimui. Kiekviename PDF faile yra viršuje, apačioje, dvi pusės ir mažas stačiakampis, kuris naudojamas kaip tarpinė po garso moduliu. Ši dalis nereikalinga, jei kuriate šios šviesos diodų žvakės versiją be garso (be garso).

Aš naudojau 1/8 colio galinį frezą, kad pjaustyčiau didžiąją dalį dalių, ir baigiau perėjimą su 1/16 colio galiniu malūnu. 1/16 colių galinis malūnas reikalingas siauroms angos šonuose ir viršuje.

Montavimo angos buvo rankiniu būdu išdėstytos ir išgręžtos rankomis. Prieš montuojant reikia išgręžti kai kurias skyles. Pavyzdžiui, skylės „PowerBoost“plokštei pritvirtinti.

Šlifuokite ir išbandykite visas dalis. Rekomenduoju naudoti „Plast-I-Weld“, kad sujungtumėte gabalus.

Pastaba: viršaus ir apačios skersmuo turi atitikti įsigytų dervos žvakių korpusų vidinį skersmenį (ID).

3 žingsnis: grandinė su ir be apkabos

Pagrindinę šviesos diodų žvakių schemą sudaro akumuliatorius, jungiklis, maitinimo šaltinis ir žvakių spausdintinė plokštė (PCB) su LED Charlieplexed Matrix, Charlieplexed Matrix Driver ir Arduino Pro Mini 5 VDC. Surinktą žvakių plokštės versiją galima pamatyti aukščiau. Vienintelis prijungimas prie šios PCB yra 5 VDC, kurį teikia maitinimo šaltinis. Baterija prijungta prie „PowerBoost“maitinimo šaltinio, kuriuo galima įkrauti ličio jonų akumuliatorių ir apsaugoti žemos įtampos akumuliatorių. Maitinimo šaltinis taip pat suteikia galimybę įjungti arba išjungti žvakę įžeminant EN jungtį per jungiklį.

„Clapper“PCB yra kietojo kūno relė (LCB710) ir mikrovaldiklis (ATTiny85), skirtas apdoroti garso modulio signalus ir valdyti žvakių PCB maitinimą. „ATTiny85“yra užprogramuotas klausytis dviejų garsių vienu metu garsų ir įjungti arba išjungti relę. Deja, ši konfigūracija negali atskirti plojimų nuo kitų garsių garsų, todėl grandinė įsijungs, jei vienu metu išgirsite du garsius garsus.

Įdėjau DIP-8 lizdą į „Clapper“PCB, kad būtų lengviau įdiegti ar pašalinti ATTiny85. Visi kiti komponentai gali būti prilituoti prie plokštės.

Prijunkite J1 1 ir 2 kaiščius normaliam darbui. Antra, prijunkite „Clapper“PCB + ir - kaiščius prie žvakių PCB + ir -. Prijunkite „PowerBoost“maitinimo šaltinio 5V ir GND prie „Clapper PCB“jungčių „ +“ir „PWR IN“. Prijunkite mini perjungimo jungiklį SPDT prie „CLAPPER“jungties. Prijunkite jungiklio polių prie C ir kitų dviejų jungčių, kaip pageidaujama. Galiausiai prijunkite garso modulio VCC ir GND prie „SND MOD“+ ir -, o OUT prie „Clapper“PCB jungties.

4 žingsnis: spausdintinės plokštės

Pridedami „Gerber“failai, kuriuos sukūriau naudodami „KiCad“, kad užsisakyčiau dvi spausdintines plokštes. Neseniai užsisakiau 10 žvakių liepsnos PCB už 5 USD. Taip atsitinka, aš užsisakiau dvigubai daugiau plokščių už pusę kainos, palyginti su pradiniu 2016 m.

5 žingsnis: spausdintinės plokštės surinkimas

1. Įdėkite išorines antraštes iš PCB užpakalinės dalies, o ilgiausia dalis išsikiša iš priekio. Nemontuokite antraštės vyriškos lyties, kur nurodyta.
2. Pritvirtinkite antraštes prie nugaros ir apverskite lentą. Lituokite visus antraštės kaiščius priekinėje PCB pusėje.
3. Apipjaustykite visus kaiščius, kaip nurodyta nuotraukoje, prigludę prie lentos.
4. Nukreipkite „Charlieplexed“LED matricos viršų, kaip matyti nuotraukoje.
5. Apverskite LED matricą ir įdiekite šviesos diodus aukštyn, o litavimo modulį - prie kaiščių.
6. Lituoklio antraštė prie „Arduino Pro Mini Board“ATMEGA328P 16MHz 5V ir lydmetalis iš PCB apačios, o ilgiausia dalis išsikiša iš PCB viršaus. Tai vėliau bus naudojama programuojant „Arduino“. Lituodamas antraštę, rekomenduoju nuplėšti plastikinę antraštės dalį nuo kaiščių. Taip yra todėl, kad kaiščių ilgis bus nukirptas prieš montuojant PCB į akrilo pagrindą.
7. Apverskite PCB atgal ir uždėkite „Ardiuno“ant kaiščių ir lydmetalio.
8. Nukreipkite ir pritvirtinkite „Matrix“tvarkyklę ant kaiščių, esančių nugaros viršuje ir lydmetalio.
9. Prijunkite USB prie UART TTL modulio prie „Arduino“antraštės kaiščių. 5 VDC -> VCC, GND -> GND, TX -> RX, RX -> TX.
10. Prijunkite modulio USB prie kompiuterio ir atidarykite „Arduino IDE“, kad įkeltumėte programą.

6 veiksmas: „Arduino Pro Mini“ir „ATTiny85“programos

„Adafruit“pateikia pamoką apie „CharliePlexed“šviesos diodų matricos ir tvarkyklės naudojimą animuotame liepsnos pakabuke. Aš naudoju tą patį eskizą savo „Arduino Pro Mini“, bet pakeiskite duomenis. H į mano sukurtą liepsną. Šioje pamokoje pateikiama viskas, ko jums reikia norint pradėti naudoti „LED CharliePlexes“.

„ATTiny85“naudoja eskizą, kurį radau „Henry's Bench“-„Arduino“garso aptikimo jutiklyje: pamoka ir vartotojo vadovas. Šis puslapis padės jums konfigūruoti ir derinti garso jutiklio modulį ir „Arduino“. Mano eskizas (ClapperCandle_V2.ino) ATTiny yra beveik identiškas jo pavyzdžiui.

7 žingsnis: galutinis surinkimas

Surinkus PCB, dabar juos galima montuoti ant akrilo pagrindo. Kaip minėta anksčiau, prieš klijuojant rekomenduojama gręžti skyles. Jei kuriate „Clapper“versiją, anksčiau išpjauta stačiakampio formos tarpinė yra garso modulio montavimo vietos šone. Tai galima pamatyti aukščiau esančioje nuotraukoje. „Clapper“PCB yra sumontuotas žemiau garso modulio ir toje pačioje pusėje.

Prijunkite „PowerBoost 500“maitinimo šaltinį prie akumuliatoriaus ir pagrindinio maitinimo jungiklio, o jei nenaudojama „Clapper“PCB, prijunkite 5 VDC ir GND tiesiai prie žvakių PCB jungties „PWR IN“. Priešingu atveju maitinimo šaltinio išėjimo įtampą prijunkite prie „Clapper“PCB + ir -. Prijunkite SPDT perjungimo jungiklį prie „CLAPPER“jungčių, kaip nurodyta anksčiau, ir prijunkite garso modulį prie „SND MOD“, kaip nurodyta anksčiau. Atitinkamos „Clapper“PCB jungtys (+ - TRG) yra prijungtos prie žvakių PCB. TRG jungtis nėra prijungta prie nieko.

Patikrinkite laidus pagal schemas, o kai būsite pasiruošę, įdėkite bateriją ir įjunkite.

Dervos žvakė reikalauja skylės mikro USB kabeliui prijungti prie maitinimo šaltinio. Todėl aš juos sumontavau ant savo CNC ir išpjoviau skylę reikiamu atstumu nuo apačios.

MĖGAUTIS!

Antroji vieta PCB konkurse