Ziemassvētku gaismas ar Atmega328: 6 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

Tuvojas Ziemassvētki, un ir pienācis laiks kaut ko darīt lietas labā. Manā gadījumā - beidzot pabeigt pamācību par manām Ziemassvētku eglīšu gaismām.

Ideja šeit ir vienkārša: paņemiet nedaudz dažādu krāsu gaismas diodes, pievienojiet tās paralēli LED draiverim (padarot katru atsevišķi vadāmu), izklaidējieties. Tas var likties dīvaini, ņemot vērā visus nepieciešamos vadus, taču prakse parādīja, ka tas darbojas daudz labāk nekā jūsu veikalā esošās gaismas ar to blāvajiem vadu režīmiem un bez pielāgošanas. Elektroinstalācija ir neredzama, gaismas diodes ir paslēptas egļu skujās, viss tiek kontrolēts ar IR tālvadības pulti, bērni un pieaugušie ir laimīgi.

Izskatās viegli, bet man vajadzēja dažus gadus, lai to pabeigtu un panāktu, ka tas darbojas pie patiesa koka. Es saskāros ar problēmām dažās neparedzētās vietās, piemēram, ar vadiem. Šī pamācība ir paredzēta, lai palīdzētu tiem no jums, kuri vēlas darīt vienu un to pašu, neizmantojot vairākus mēnešus ilgus izmēģinājumus un kļūdas, iegādājoties dažādas lietas tīklā.

Projekts ir paredzēts vidēji pieredzējušiem cilvēkiem, jo jums tas būs jāpielāgo savai aparatūrai. Es jau sen tam izveidoju īpašu tāfeli, jums tas būs jāizdomā pašam. Vai arī jūs varat to saņemt no manis, bet tomēr būs vajadzīgas dažas lodēšanas prasmes.

Kas jums būs nepieciešams:

- Kontroliera plate (Arduino vai cita)

- LED braukšanas shēma. Ieteicami LED draiveri, taču to var izdarīt ar maiņu reģistriem un ShiftPWM bibliotēku

- Vismaz 48 dažādu krāsu gaismas diodes

- 30AWG stiepļu ietīšanas stieple, vismaz 100 metru no tās

- Lodēšanas un programmēšanas prasmes

- Kādu laiku un pacietību

Es sniegšu savu skici, bet jums tas būs jāpielāgo savai ierīcei. APOLOĢIJA: Es atvainojos par attēlu un video kvalitāti, kā arī par pašu rakstu. Viņi nav tik pulēti, kā es gribētu. Bet starp ģimeni, darbu un hobiju man jāizvēlas divi pirmie. Un man vajadzēja publicēt šo pamācību tūlīt, kamēr ir laiks pirms svētkiem.

1. solis: Elektroinstalācija

Vadi man bija galvenā problēma. Izmantojot pamata ķīniešu gaismas, jūs iegūstat tumši zaļu vadu. Es cerēju atrast tāda paša veida vadus internetā - bez rezultātiem. Patiesībā es pavadīju gadu, mēģinot pasūtīt duci dažādu veidu, un beidzot sapratu, ka tiem nav nozīmes.

Lieta ir tāda, ka jūsu izgatavotā pamata vītne ir savienota virknē. No tā izriet divas problēmas:

a) Vadi ir diezgan biezi, jo tiem ir jāsniedz jauda visām sērijveida gaismas diodēm, un

b) Šie vadi no viena Ziemassvētku eglītes zariņa iet redzamā vietā, perpendikulāri zariem.

Šīs divas problēmas prasa, lai vadi sajauktos ar koku lapotnēm (egļu skujām). Un nav īsti veiksmīgi to izdarīt.

Paturot prātā lietu (tas ir, katrai atsevišķai gaismas diodei ir savs vads, kas ir savienota paralēli), lietas mainās:

a) Jūs varat izmantot patiešām plānus vadus, un

b) Viņi seko zaram, ko gaismas diodes ieslēdz atpakaļ uz koka kāta, attālinoties no skatītāju viedokļa, tādējādi efektīvi neredzami.

Bingo! Jums nav nepieciešama tumši zaļa krāsa, jums var būt brūns, lai sajauktos ar zariem, vai pat zilgana krāsa, kā man bija, un tā joprojām būs neredzama.

Tas ir kaut kas, ko es faktiski uzzināju, kad vītne bija vietā. Tas strādā.

Tādējādi jums ir nepieciešams plāns 30AWG stieples ietīšanas vads (šāds), vai nu zaļš (tas ir nedaudz zilā krāsā), vai brūns.

2. darbība: gaismas diodes

Internetā ir pieejami 10 krāsu gaismas diodes komplekti. Krāsas ir: sarkana, oranža, dzeltena, purva zaļa, zaļa, zila, rozā, violeta, auksti balta un silti balta. Pēdējie divi ir interesanti, jo ar tiem varat veikt dažus sudraba/zelta efektus, taču tas ir cits stāsts. Atlikušie astoņi ir labi, un skaitlis ir ļoti ērts, kā ar LED draiveriem, kuriem ir 16 izejas. Es iesaku 3 mm gaismas diodes: tās ir diezgan spilgtas, vienlaikus pietiekami mazas, lai tās varētu paslēpties adatās.

Tie, kas seko manām blēņām, zina, ka esmu mazliet aizrāvies ar spektru, un jūs varat redzēt, ka krāsu komplekts nav precīzi spektram atbilstošs. Visievērojamākā ir plaisa starp zaļo un zilo krāsu.

Pirmkārt, cilvēka acs nav tik laba šo krāsu noteikšanā; mēs esam daudz labāki ar visu, kas satur vismaz sarkanu plankumu. Otrkārt, gandrīz nav pieejamas gaismas diodes, lai aizpildītu plaisu. Jāatzīst, ka Aliexpress ir viens ciāna gaismas diodes piegādātājs, taču tie ir diezgan dārgi (un es tos atradu pārāk vēlu). Ir arī krāpnieku ķekars, kas pamata zaļās gaismas diodes pārdod kā smaragda gaismas diodes; neiekrīt šajā. Es atklāju, ka 10 krāsu komplekts ir diezgan labs; gaismas diodes rada redzami dažādas krāsas.

Ja jums izdodas atrast šīs ciāna krāsas gaismas diodes par piemērotu cenu, es ieteiktu ar tām aizstāt violetās gaismas diodes (novietojot ciāna krāsu starp zaļo un zilo). Violetās ir vairāk līdzīgas UV, tās nav ļoti spilgtas, bet tumsā var darīt interesantas lietas, ja tām ir kaut kas balts. Tādējādi jūs varat izveidot atsevišķu zaru uz jūsu vītnes, lai nodrošinātu maģiju un noslēpumu.

3. solis: montāža

LED lodēšana pie vadiem prasa laiku; atbrīvojiet dienu, lai to izdarītu pat nelielai 48 gaismas diodes vītnei. Jums būs nepieciešams (izņemot gaismas diodes un vadus):

- 1,5 mm termiski saraušanās caurule;

- 2,5 mm termiski saraušanās caurule;

- daudz rozīņu šķīduma;

un, protams, lodāmurs.

Notīriet stieples galu, aptiniet to ap LED kāju, uzklājiet pilienu rozīņu šķīduma, lodēšanas. Atkārtojiet otro kāju. Piespiediet 1,5 mm cauruli uz pirmā lodēšanas savienojuma un saraujiet, atkārtojiet otro. Piespiediet 2,5 mm cauruli uz abām kājām un saraujieties. Iekšējā saraušanās ir nepieciešama, lai novērstu šortus, ārējā - labā izskatā. Nav nepieciešams satvert, jo iegūtais materiāls ir viegls, egļu adatas to noturēs diezgan labi. (Ja jūsu koks ir mākslīgs, jums var būt nepieciešams kaut kas, lai gaismas diodes pielīmētu)

Dariet grupās pa sešiem, sekojiet spektram, neaizmirstiet pārbaudīt, vai gaismas diode darbojas, jo tas var sabojāt lodēšanas laikā, un neaizmirstiet atzīmēt anoda vadu.

Kas attiecas uz vadu garumu, es esmu izveidojis tos 50 cm, un tas ir nedaudz īss pat manam nelielajam kokam. Man nācās stiept vadus, nevis aptīt tos ap zariem. Atvainojot, es biju iecerējis izgatavot 96 gaismas diodes vītni (joprojām to dara), un šī bija tā augšējā puse. Jebkurā gadījumā ņemiet vērā, ka vēlaties, lai vads sekotu stublājam un pēc tam zaram, kas iziet no kontroliera, un attiecīgi izvēlieties garumu.

4. solis: kontroliera savienojums

Es izmantoju savu UltiBlink SL plati, kas būtībā tika izstrādāta, ņemot vērā šo uzdevumu. Ja vien jums tāda nav/nav jāpasūta, jums tas būs jāizgatavo pašam. Maizes dēlis šeit nedarbosies, tāpēc jums būs jāizgudro un jāpielodē kaut kas uz prototipa dēļa. LED draiveri ir labāki šim uzdevumam nekā maiņu reģistri (ar ShiftPWM bibliotēku), jo draiveri neprasa rezistorus katrai gaismas diodei, tādējādi mazāk vietas, mazāk caurumu un mazāk lodēšanas.

Ņemiet vērā, ka es izmantoju savas UltiBlink plates paplašinājuma versiju - to, kurai aizmugurē nebija Arduino lietu (proti, mikrokontrolleru). Es pievienoju pagarinātājam mikrokontrollera paneli (apaļo BlinkeyCore). Patiesība ir tāda, ka sākumā tas nebija paredzēts; šai konkrētajai 48-LED vītnei vajadzēja kalpot kā 96-LED vītnes augšējai daļai, un apakšējā daļā bija MC. Tomēr tas izrādījās labi, jo a) es varēju piestiprināt dēli tieši pie koka stumbra ar vienkāršām gumijas lentēm, un b) es varēju viegli noņemt kontrollera paneli, lai atkārtoti ielādētu skici. Man nebija burtiski jāsēž zem Ziemassvētku eglītes ar piezīmju grāmatiņu, piemēram, kādam dīvainam Ziemassvētku vecītim. Tādējādi es iesaku jums darīt kaut ko līdzīgu, tas ir, lai jūsu Arduino/MC dēlis būtu noņemams no ierīces.

Es pievienoju gaismas diodes 48 izejām 6 partijās pa 8 gaismas diodēm katrā šādi: sarkana, oranža, dzeltena, purva zaļa, zaļa, zila, violeta, rozā; atkārtojiet 5 reizes. Tas ir, izeja 0 = sarkana, izeja 1 = oranža, izeja 2 = dzeltena utt. Turpmāk sniegtā skice balstās uz šo rīkojumu, lai panāktu lielu taisnīgumu. Noteikti novietojiet tos uz koka tādā pašā secībā, virzoties spirālē uz augšu vai uz leju. Es arī ieteiktu mēģināt ievietot vienas krāsas gaismas diodes vairāk vai mazāk vertikālās līnijās (virs vai zem viena otras)-tas viss padarīs efektus daudz labākus.

Visbeidzot, jums vajadzētu apsvērt enerģijas patēriņu. 48 gaismas diodēm ir nepieciešams aptuveni 1A pie 5V, kad tās visas ir ieslēgtas. Jūs varat izmantot USB lādētāju, taču tam vajadzētu būt patiešām labam un pārbaudītam, nevis kādam lētam crab no eBay, kam vajadzētu nodrošināt pietiekami daudz sulas, bet ne (piemēram, balto fotoattēlu, es to nomainīju vēlāk). Ar 96 gaismas diodēm es plānoju izmantot divus, vienu katrai vītnes daļai, lai pārliecinātos, ka viss darbojas kā paredzēts. Vēl viena iespējama pieeja šai problēmai ir programmatūra: ja pārliecināsities, ka jebkurā laikā iedegas ne vairāk kā 25 gaismas diodes, to varēsit palaist no jebkura USB lādētāja vai pat datora USB porta. Mana skice zemāk nav.

5. darbība: IR vadība

IR ir diezgan labs un izsmalcināts, lai kontrolētu jūsu vītnes režīmus. Par laimi, ir lieliska IRLib bibliotēka, kas aptver visas vajadzības. Turklāt IR uztvērējam ir ļoti vienkāršs savienojums.

Ir daudz norādījumu par IR tālvadības pultiņu izmantošanu ar Arduino, tāpēc es šeit neiedziļināšos. Ja jūs to neesat pazīstams, vienkārši rezervējiet vakaru, lai to paveiktu, tā nav raķešu zinātne.

Lai to atvieglotu, ir vajadzīgas dažas piezīmes:

1 - Ir dažādi IR sakaru protokoli, no kuriem Philips ir visdīvainākais, bet Sony - loģiskākais un viegli programmējamais. Lielākā daļa lēto tālvadības pulti izmanto Sony par laimi.

2 - Ja jums kaut kur garāžā ir vecas tālvadības pultis, pārbaudiet tās, iespējams, tās darbosies labi. Es kādreiz izmantoju televizora tālvadības pulti, lai kontrolētu kādu no Ziemassvētku ierīcēm, taču tā nav labākā ideja, jo signāls tiek atspoguļots no sienām, tādējādi tas var pārslēgt kanālus vai kaut ko jūsu televizorā, kamēr jūs kontrolējat savu vītni. Labāk ir īpašs.

3 - Šeit ir mana skice, ko izmantoju, lai kartētu pogas jaunā tālvadības pultī, kas darbojas ar Sony protokolu. Tas izgāž kodus seriālajā monitorā, ļaujot tos vienkārši kopēt un ielīmēt. Es tos kopēju un ielīmēju šajā failā, kas tiek iekļauts vītnes galvenajā skicē (zemāk). Iespējams, ka tur esošā vispārējā tālvadības pults (iekļautajā saukts par “CarMP3”) derēs arī jūsu.

6. darbība. Skice

Labi, šī skice darbojas ar mana dizaina paneli (48 gaismas diodes). Tas ir arī diezgan netīrs, jo es to rakstīju steigā un man nebija laika to iztīrīt/komentēt. Tomēr jums tas var šķist noderīgi; jūtieties brīvi izvilkt no tā vajadzīgos gabalus un darīt visu, ko vēlaties. Vienkāršākais veids būtu vienkārši aizstāt visus DMdriver bibliotēkas funkciju gadījumus ar tiem. Kopumā ir trīs: test.setPoint (int x, int y) iestata izvadi #x uz Y (Y ir 16 bitu skaitlis); test.clearAll () iestata visas izejas uz nulli un test.sendAll () atsvaidzina informāciju LED draiverī (nosūta datus uz turieni, vienlaikus mainot LED stāvokļus). Pat bez tālvadības pults tas darbosies. Kad esat pabeidzis, pārbaudiet šīs instrukcijas iepriekšējo daļu, kartējiet tālvadības pults pogas un ievietojiet kodus iekļaušanas failā.

Ja esat lepns UltiBlink īpašnieks, jūs varēsit palaist skici no kastes (jums ir DMdriver bibliotēka, vai ne?); sazinieties ar mani, ja kaut kas noiet greizi, jūs zināt adresi.

Veiksmi, izklaidējieties, uzdodiet jautājumus - es mēģināšu uz tiem atbildēt, priecīgus Ziemassvētkus un cerams, ka drīz uzrakstīšu kaut ko jaunu!