Kalėdinės šviesos su „Atmega328“: 6 žingsniai

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

Artėja Kalėdos ir laikas pradėti kažką daryti. Mano atveju - pagaliau baigiu pamokyti apie mano Kalėdų eglutės žibintus.

Idėja čia paprasta: paimkite saują skirtingų spalvų šviesos diodų, lygiagrečiai prijunkite juos prie LED tvarkyklės (kad kiekvienas būtų valdomas atskirai), linksminkitės. Tai gali atrodyti keista, atsižvelgiant į visus reikalingus laidus, tačiau praktika parodė, kad tai veikia daug geriau nei jūsų parduotuvėje parduodamos lemputės su nuobodžiais laidiniais režimais ir be pritaikymo. Laidai nematomi, šviesos diodai yra paslėpti eglių adatose, viskas valdoma IR nuotolinio valdymo pultu, vaikai ir suaugusieji yra laimingi.

Atrodo lengva, bet man prireikė kelerių metų, kol tai baigiau ir padariau, kad jis veiktų prie tikro medžio. Susidūriau su problemomis kai kuriose netikėtose vietose, pavyzdžiui, laidų. Ši pamoka skirta padėti tiems iš jūsų, kurie nori padaryti tą patį, neperžiūrėdami kelių mėnesių bandymų ir klaidų būdu įsigydami įvairių dalykų internete.

Projektas skirtas vidutiniškai patyrusiems žmonėms, nes turėsite jį pritaikyti savo techninei įrangai. Aš jau seniai tam sukūriau specialią lentą, turėsite ją sugalvoti patys. Arba galite jį gauti iš manęs, bet vis tiek reikės tam tikrų litavimo įgūdžių.

Ko jums reikės:

- Valdiklio plokštė („Arduino“ar kita)

- LED vairavimo grandinė. Rekomenduojami šviesos diodų tvarkyklės, tačiau tai galima padaryti naudojant pamainų registrus ir „ShiftPWM“biblioteką

- Bent 48 skirtingų spalvų šviesos diodai

- 30AWG vielos apvyniojimo viela, mažiausiai 100 metrų

- Litavimo ir programavimo įgūdžiai

- Šiek tiek laiko ir kantrybės

Pateiksiu savo eskizą, bet jūs turėsite jį pritaikyti savo įrenginiui. APOLOGIJA: Atsiprašau už nuotraukų ir vaizdo įrašų bei paties straipsnio kokybę. Jie nėra tokie šlifuoti, kaip norėčiau. Tačiau tarp šeimos, darbo ir hobio turiu pasirinkti du ankstesnius. Ir man reikėjo paskelbti šią „Instructable“dabar, kol yra laiko iki iškilmių.

1 žingsnis: laidų prijungimas

Laidai man buvo pagrindinė problema. Naudodami pagrindinius kiniškus žibintus, gausite tamsiai žalią laidą. Tikėjausi internete rasti tokių pačių laidų - veltui. Tiesą sakant, metus bandžiau, užsisakiau keliolika skirtingų rūšių ir galiausiai supratau, kad jie tikrai nesvarbūs.

Reikalas tas, kad jūsų pagrindinė pagaminta girlianda yra sujungta nuosekliai. Iš to kyla dvi problemos:

a) Laidai yra gana stori, nes jie turi perduoti visų serijinių šviesos diodų galią ir

b) Šie laidai eina iš vienos eglutės šakos į kitą, matydami, statmenai šakoms.

Šios dvi problemos reikalauja, kad laidai susilietų su medžio lapija (eglės adatomis). Ir tai jiems nelabai sekasi.

Turint omenyje dalyką (tai yra, kiekvienas atskiras šviesos diodas turi savo laidus, yra prijungtas lygiagrečiai), viskas keičiasi:

a) Galite naudoti tikrai plonus laidus ir

b) Jie seka šviesos diodų atšaką ant medžio stiebo, atsitraukdami nuo žiūrovų požiūrio, todėl yra praktiškai nematomi.

Bingo! Jums nereikia tamsiai žalios spalvos, galite turėti rudą, kad susimaišytų su šakomis, ar net žydros spalvos, kaip aš, ir ji vis tiek bus nematoma.

Tai aš iš tikrųjų sužinojau, kai girlianda buvo vietoje. Tai veikia.

Taigi jums reikia plonos 30AWG vielos apvyniojimo vielos (tokios kaip ši), žalios (tai yra šiek tiek mėlynos spalvos) arba rudos.

2 žingsnis: šviesos diodai

Internete galima rasti 10 spalvotų šviesos diodų rinkinių. Spalvos: raudona, oranžinė, geltona, pelkės žalia, žalia, mėlyna, rožinė, violetinė, šaltai balta ir šilta balta. Paskutiniai du yra įdomūs, nes su jais galite padaryti keletą sidabro/aukso efektų, tačiau tai yra kita istorija. Likę aštuoni yra geri, o skaičius yra labai patogus, o kaip su LED išvestimis, turinčiomis 16 išėjimų. Aš rekomenduoju 3 mm šviesos diodus: jie yra gana ryškūs ir pakankamai maži, kad pasislėptų adatose.

Tie, kurie seka mano klyksmus, žino, kad esu šiek tiek apsėstas spektro, ir matote, kad spalvų rinkinys nėra tiksliai suderintas su spektru. Labiausiai pastebimas skirtumas tarp žalios ir mėlynos spalvos.

Na, pirma, žmogaus akis ne taip gerai atpažįsta šias spalvas; mums geriau sekasi viskas, kas turi bent dalelę raudonos spalvos. Antra, beveik nėra šviesos diodų, kurie užpildytų spragą. Tiesa, „Aliexpress“yra vienas žalsvai mėlynos šviesos diodų tiekėjas, tačiau jie yra gana brangūs (ir aš juos radau per vėlai). Taip pat yra daugybė sukčių, parduodančių pagrindinius žalius šviesos diodus kaip „smaragdinius“; neįkliūti į tai. Radau, kad 10 spalvų rinkinys yra gana geras; šviesos diodai sukuria akivaizdžiai skirtingas spalvas.

Jei jums pavyks rasti šiuos žalsvai mėlynus šviesos diodus už tinkamą kainą, siūlyčiau violetinius šviestuvus pakeisti jais (įdėkite žalsvai mėlynos spalvos tarp žalios ir mėlynos). Violetinės yra labiau panašios į UV, jos nėra labai ryškios, tačiau tamsoje gali nuveikti įdomių dalykų, jei šalia jų yra kažkas balto. Taigi, savo girliandoje galite padaryti atskirą šaką, kad suteiktų magijos ir paslapties.

3 žingsnis: Surinkimas

Šviesos diodų litavimas prie laidų užtrunka; atlaisvinkite dieną, kad tai padarytumėte, net ir nedidelei 48 šviesos diodų girlianda. Jums reikės (išskyrus šviesos diodus ir laidus):

- 1,5 mm termiškai susitraukiantis vamzdelis;

- 2,5 mm termiškai susitraukiantis vamzdelis;

- daug razinų tirpalo;

ir lituoklis, aišku.

Nuvalykite vielos galą, apvyniokite aplink LED kojelę, įlašinkite lašą razinų tirpalo, lydmetalio. Pakartokite antrai kojai. Įstumkite 1,5 mm vamzdelį ant pirmojo litavimo jungties ir sutraukite, pakartokite antrą. Įstumkite 2,5 mm vamzdelį ant abiejų kojų ir susitraukite. Vidinis susitraukimas reikalingas, kad būtų išvengta šortų, o išorinis - geros išvaizdos. Jokio sukibimo nereikia, nes gautas prietaisas yra lengvas, eglės adatos jį laikys gana gerai. (Jei jūsų medis yra dirbtinis, jums gali prireikti kažko, kad priliptų šviesos diodai)

Darykite grupes po šešis, sekite spektrą, nepamirškite patikrinti, ar šviesos diodas veikia, nes jis gali būti pažeistas litavimo metu, ir nepamirškite pažymėti anodo laido.

Kalbant apie laidų ilgį, aš padariau juos 50 cm, ir jis yra šiek tiek trumpas net ir mažam medžiui, kurį turėjau. Turėjau ištempti laidus, o ne apvynioti juos ant šakų. Atsiprašau, ketinau padaryti 96 šviesos diodų girliandą (vis dar veikia), ir tai buvo viršutinė jo pusė. Bet kokiu atveju, tik pagalvokite, kad norite, kad viela eitų paskui stiebą, o tada - nuo valdiklio išeinančią šaką, ir atitinkamai pasirinkite ilgį.

4 žingsnis: valdiklio prijungimas

Aš naudoju savo „UltiBlink SL“plokštę, kuri iš esmės buvo sukurta atsižvelgiant į šią užduotį. Jei neturite/užsisakysite, turėsite pasigaminti patys. „Breadboard“čia neveiks, todėl turėsite ką nors sugalvoti ir lituoti ant prototipų plokštės. Šiai užduočiai LED tvarkyklės yra geresnės nei pamainų registrai (naudojant „ShiftPWM“biblioteką), nes tvarkyklėms nereikia kiekvienam šviesos diodui skirtų rezistorių, taigi mažiau vietos, mažiau skylių ir mažiau litavimo.

Atkreipkite dėmesį, kad aš naudoju savo „UltiBlink“plokštės išplėtimo versiją, tą, kurioje nėra „Arduino“daiktų (pavyzdžiui, mikrovaldiklio). Prie plėtinio pritvirtinau mikrovaldiklio plokštę (apvalią „BlinkeyCore“). Tiesa, iš pradžių tai nebuvo skirta; ši 48 LED girlianda turėjo tarnauti kaip viršutinė 96 LED girliandos dalis, o apatinėje-MC. Vis dėlto tai pasirodė gerai, nes a) man pavyko pritvirtinti plokštę tiesiai prie medžio stiebo paprastomis guminėmis juostomis ir b) man pavyko lengvai nuimti valdiklio plokštę, kad būtų galima iš naujo įkelti eskizą. Man nereikėjo tiesiogine to žodžio prasme sėdėti po eglute su užrašų knygele, kaip koks šaunus Kalėdų Senelis. Taigi siūlau jums padaryti kažką panašaus, tai yra, nuimti „Arduino“/MC plokštę nuo įrenginio.

Šviesos diodus prijungiau prie 48 išėjimų 6 partijose po 8 šviesos diodus: raudona, oranžinė, geltona, pelkės žalia, žalia, mėlyna, violetinė, rožinė; kartokite 5 kartus. Tai yra, išvestis 0 = raudona, 1 išvestis = oranžinė, 2 išvestis = geltona ir tt Žemiau eskizas remiasi šia tvarka, kad būtų užtikrintas teisingumas. Būtinai padėkite juos ant medžio ta pačia tvarka, eidami spirale aukštyn arba žemyn. Taip pat siūlau pabandyti tos pačios spalvos šviesos diodus įdėti į daugiau ar mažiau vertikalias linijas (viena virš kitos arba žemiau)-visa tai padarys efektus daug geresnius.

Galiausiai turėtumėte apsvarstyti energijos suvartojimą. 48 šviesos diodams reikia maždaug 1A esant 5 V įtampai, kai jie visi įjungti. Galite naudoti USB įkroviklį, tačiau jis turėtų būti tikrai geras ir patikrintas, o ne koks nors pigus „eBay“šūdas, kuris turėtų suteikti pakankamai sulčių, bet ne (kaip mano nuotraukose baltas, vėliau jį pakeičiau). Su 96 šviesos diodais ketinu naudoti du, po vieną kiekvienai girliandos daliai, kad įsitikinčiau, jog viskas veikia taip, kaip numatyta. Kitas galimas šios problemos sprendimas yra programinė įranga: jei įsitikinsite, kad vienu metu dega ne daugiau kaip 25 šviesos diodai, galėsite tai paleisti iš bet kurio USB įkroviklio ar net kompiuterio USB prievado. Mano eskizas žemiau nėra.

5 žingsnis: IR valdymas

IR yra gana geras ir išgalvotas valdyti jūsų girliandos režimus. Laimei, yra puiki IRLib biblioteka, apimanti visus poreikius. Be to, IR imtuvas turi labai paprastą jungtį.

Yra daug instrukcijų, kaip naudoti IR nuotolinio valdymo pultus su „Arduino“, todėl čia nesileisiu į detales. Jei nesate su tuo susipažinęs, tiesiog rezervuokite vakarą, kad tai padarytumėte, tai nėra raketų mokslas.

Tačiau norint palengvinti reikia kelių pastabų:

1 - Yra įvairių IR ryšio protokolų, iš kurių „Philips“yra keisčiausias, o „Sony“- logiškiausias ir lengvai programuojamas. Laimei, dauguma pigių nuotolinio valdymo pultelių naudoja „Sony“.

2 - Jei kažkur garaže turite senų nuotolinio valdymo pultelių, patikrinkite juos, greičiausiai jie veiks gerai. Anksčiau naudodavau televizoriaus nuotolinio valdymo pultą, kad valdyčiau vieną iš savo kalėdinių prietaisų, tačiau tai nėra geriausia idėja, nes signalas atsispindi nuo sienų, todėl jis gali perjungti televizoriaus kanalus ar kažką, kol valdote girliandą. Geriau turėti tam skirtą.

3 - Štai mano eskizas, kurį naudoju, norėdamas susieti naujo nuotolinio valdymo pulto, veikiančio su „Sony“protokolu, mygtukus. Jis išmeta kodus į nuoseklųjį monitorių, palikdamas juos tiesiog nukopijuoti ir įklijuoti. Aš nukopijuoju juos į šį failą, kuris įtraukiamas į pagrindinį girliandos eskizą (žemiau). Gali būti, kad ir ten esančio bendro nuotolinio valdymo pulto kodai (vadinami „CarMP3“) veiks ir su jūsų.

6 žingsnis: eskizas

Gerai, šis eskizas veikia su mano dizaino lenta (48 šviesos diodai). Tai taip pat gana netvarkinga, nes rašiau skubėdamas ir neturėjau laiko jį išvalyti/komentuoti. Vis dėlto jums tai gali būti naudinga; drąsiai griebkite reikiamus gabalus ir darykite viską, ko norite. Paprasčiausias būdas būtų tiesiog pakeisti visus „DMdriver“bibliotekos funkcijų egzempliorius savo. Iš viso yra trys: test.setPoint (int x, int y) nustato išvestį #x į Y (Y yra 16 bitų skaičius); test.clearAll () nustato visus išėjimus į nulį ir test.sendAll () atnaujina informaciją šviesos diodų tvarkyklėje (siunčia duomenis ten, tuo pačiu keičiant LED būsenas). Net ir be nuotolinio valdymo pulto jis veiks. Baigę patikrinkite ankstesnę šios „Instructable“dalies dalį, pažymėkite nuotolinio valdymo pulto mygtukus ir įdėkite kodus į įtraukimo failą.

Jei esate išdidus „UltiBlink“savininkas, eskizą galėsite paleisti iš dėžutės (turite „DMdriver“biblioteką, tiesa?); nedvejodami susisiekite su manimi, jei kas nors negerai, žinote adresą.

Sėkmės, linksminkitės, užduokite klausimus - pabandysiu į juos atsakyti, linksmų artėjančių Kalėdų ir, tikiuosi, netrukus parašysiu ką nors naujo!