Interaktīva, atvērtā koda noskaņas gaisma: 9 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:59

Šajā pamācībā tiks aprakstīts, kā izveidot interaktīvu, daudzfunkcionālu garastāvokļa gaismu. Šī projekta pamatā ir BlinkM I2C RGB LED. Kad kādu dienu pārlūkoju tīmekli, BlinkM piesaistīja manu uzmanību, un es vienkārši domāju, ka tas ir pārāk forši, lai to palaistu garām. Tātad, pāris mēnešus vēlāk es nolēmu, ka, izmantojot to, radīšu kaut kādu garastāvokļa gaismu. Un šeit tas ir!

1. darbība. Kas jums būs nepieciešams

Šis projekts var būt diezgan lēts, ja izmantojat pareizās lietas. Es atzīmēšu alternatīvas detaļas, kuras var izmantot, lai padarītu to lētāku. Es tikko izmantoju dažus komponentus, kas ir nedaudz dārgāki, jo sejas dēļ tas nedaudz atvieglo būvniecības procesu.

Gaismas avots:

BlinkM RGB I2C kontrolēta gaismas diode

Kontrolieris:

Arduino mikrokontrolleris - Es izmantoju “Arduino Nano”, jo man vajadzēja kaut ko patiešām mazu, jo “pieskāriena gaismā”, kas tika izmantota visu ierīkošanai, bija daudz vietas

Korpuss:

Šai garastāvokļa gaismai es apsvēru daudz dažādu korpusu, un es beidzot nokārtoju kaut ko tādu, kas mums visiem ir pazīstams: šīs lētās, baltās, “pieskāriena kupola gaismas”. Mājas depo es atradu divu iepakojumu tikai par aptuveni 4 USD. Vietas šajās gaismās ir vairāk nekā pietiekami, lai ietilptu visās sastāvdaļās, ja to darāt pareizi.

Barošana/savienotāji:

Sākumā es domāju, ka būtu forši to izlādēt no akumulatora enerģijas (jo korpusam jau ērti ir akumulatora nodalījums), taču tas nav tik praktiski, ja jūs to izmantosit ilgu laiku. Tā vietā es izmantoju 5,5 mm līdzstrāvas ligzdu no radioshack ar 12V 150Ma transformatoru, kas man bija gulējis. Arduino regulators samazina 12 voltus, un 150Ma bija pietiekama strāva, lai visu darbinātu. Vadiem es vienkārši izmantoju visu, kas man bija apkārt. Tomēr noteikti izmantojiet cietu vadu.

Sastāvdaļas:

Sastāvdaļas tiek izmantotas, lai izgatavotu trīs garastāvokļa gaismas sensorus: skaņas sensoru, pieskāriena sensoru un gaismas sensoru. Skaņas sensoram jums būs nepieciešams:- LM741 Op-Amp- Electret Microhone (3 vadu)- 2.2k rezistors- 100k rezistors- 200k rezistors- 0.47uf elektrolītiskais kondensators- 0.047uf keramikas kondensators- 2x 10k rezistori- Diode "pieskarieties" sensoram, jums būs nepieciešams tikai:- Pjezo elements (to var izglābt no noteiktām elektroniskām rotaļlietām, tālruņiem un daudzām citām elektroniskām ierīcēm, kas pīkst, vai arī varat to iegūt no peles, radiosakra utt.).- 1M rezistors … Un gaismas sensoram jums būs nepieciešams:- CdS šūna (LDR), vēlams, ļoti liela (lielāka izšķirtspēja).- 10K rezistors- 3 kontaktu galvene un gofrēti savienotāja vadi (pēc izvēles)

Citi

Es izmantoju maizes dēli, jo patiesībā negribēju daudz lodēt. Es arī izmantoju daudz gofrētu savienotāju vadu, lai padarītu visus savienojumus drošākus, taču tie nav obligāti. Alternatīvi, jūs varētu izmantot homebrew izstrādes plati, lai atbalstītu ATmega168 micro, un izmantot DIP stila ATmega168 (garo ar lielāku vadu). Es neesmu pārliecināts, cik labi tas derētu, bet noteikti ir vērts izmēģināt. Ja jums nepieder/nav naudas maizei, varat PCB pielodēt parastu ATmega168 un pievienot regulatoru, programmēšanas savienojumus utt.

2. darbība. Sagatavojiet “pieskāriena gaismu”

Pirmkārt, mums ir jāpadara lēts-o "pieskāriena apgaismojums", ko mēs saņēmām mājās, depo garastāvoklis. Vispirms apgrieziet gaismu un noņemiet akumulatora pārsegu un skrūves. Akumulatora nodalījuma iekšpusē redzēsit spuldzes stiprinājumu. Izņemiet to un izmetiet to un spuldzi. Pēc tam atveriet korpusu. Tagad mums jātiek galā ar varu. Noņemiet metāla gabalu akumulatora nodalījuma centrā, kā arī vadu, kas savieno to ar vienu no akumulatora kontaktiem. Lodējiet vadus pie akumulatora kontaktiem, kā parādīts attēlā. Iespējams, vēlēsities tos marķēt, ja jums nav atšķirīgas krāsas stieples. Mēs arī padarīsim šo garastāvokļa gaismu darbināmu, izmantojot sienas kontaktligzdas transformatoru. Izurbiet caurumu, izmantojot urbi, kas ir aptuveni tāda paša izmēra kā līdzstrāvas ligzdas diametrs. Pēc tam ieskrūvējiet to, līdz tas ir vienā līmenī ar korpusu. Pēdējā modifikācija, kas mums šeit ir jāveic, ir pievienot pjezo pieskāriena sensoru. Vislabāk to uzstādīt uz plastmasas “loka”, lai panāktu labāku jutību. Man tas ir attēlots vēlāk šajā instrukcijā, kas uzstādīts citur, bet tas ir tikai tāpēc, ka testēšanas laikā man bija jāatver un jāaizver korpuss tik daudz, ka vadi sāka plīst. Vienkārši karsti pielīmējiet to pie plastmasas, bet pārliecinieties, ka tas netraucē kustīgajam kupolam kustēties! (t.i., neļaujiet tai izcelties pārāk daudz).

3. darbība: pievienojiet strāvas ķēdes aizsardzību

Šī daļa ir vienkāršs papildinājums, kurā tiek izmantotas diodes, lai pasargātu sienas transformatoru/akumulatorus no cepšanas, ja vienlaikus ar līdzstrāvas kontaktligzdu izmantojat baterijas. Jūs varat izmantot jebkādas bloķējošas diodes, ja vien to maksimālais spriegums ir lielāks par sienas transformatora nominālo vērtību. Daļa, kas apzīmēta ar “VIN” maizes dēļa neregulētajā strāvas padeves joslā (kas iet uz VIN uz arduino). Daļa ar nosaukumu “DCPower” ir līdzstrāvas kontaktligzda. Kādu iemeslu dēļ programma, ko izmantoju, lai izveidotu šo shēmu, patiešām bija izvēlīga etiķetēm, tāpēc tā man ļāva to nosaukt. PIEZĪME. Ja neveidojat šo shēmu, jūs nevarēsit paturēt baterijas bateriju nodalījumā, vienlaikus noskaņojot gaismu pie sienas transformatora, jo pretējā gadījumā tas tiks sabojāts.

4. darbība: pievienojiet maizes dēli, Arduino un BlinkM

Pirms rīvdēļa pievienošanas mums ir jāizolē akumulatora kontakti no metāla rāmja pamatnes (tas ir, ja metāla plāksne ir pielipusi pie jums. Ja nē, izlaidiet šo darbību). Uzlieciet skotu lenti virs visiem metāla kontaktiem, lai pārliecinātos, ka tie ir izolēti. Mēs nevēlamies atklātus vadus. Tagad pielīmējiet maizes dēli (es izmantoju karstu līmi) akumulatora nodalījuma augšpusē. Par laimi mums tas gadās perfekti iederēties. Tagad pievienojiet pozitīvos (+) un negatīvos (-) vadus no 2. darbības vienā no maizes plātnes pozitīvajām un negatīvajām strāvas sloksnēm. Tagad mēs varam savienot arduino un blinkm kopā. Šeit ir tapas savienojumi:

• A5 - Pulkstenis (BlinkM marķēts ar “c”)
• A4 - dati (BlinkM marķēti ar “d”)

Un, ja esat to izdarījis, pievienojiet NEREGULĒTO VCC (+) arduino “VIN” tapai un REGULĒTO VCC - (+) tapai BlinkM. Pēc tam pievienojiet GND uz arduino un BlinkM ar GND uz strāvas padeves joslas un savienojiet abas GND barošanas sloksnes kopā. Esiet piesardzīgs, lai nesajauktu šos savienojumus, pretējā gadījumā jūs varat apcept BlinkM.

5. solis: sensori - skaņa, pieskāriens un gaisma

Tālāk rindā ir sensori. Gaismas sensors ir visvienkāršākais uzbūvējams. Vads, kas iet pa labi, savienojas ar arino. Plašāka informācija par to, KURĀM tapām sensori savienojas, ir nākamajā darbībā. Skaņas sensors ir nedaudz grūtāks, bet ne smieklīgi sarežģīts. LŪDZU, PIEZĪME: Es šeit neesmu parādījis sprieguma dalītāja ķēdi. Shēmā esošais 2,5 V ir jānodrošina, izmantojot kaut ko tādu, ko sauc par “sprieguma dalītāju”. Tā ir ļoti, ļoti vienkārša shēma, kas sastāv no vairākiem fiksētiem rezistoriem vai katla (potenciometra). Šai shēmai izmantojiet 50K katlu. Google “sprieguma dalītājs” un skatiet wikipedia ierakstu, lai saņemtu palīdzību tā izveidē. EDIT 27.09.2008: Es pārtraucu šo skaņas ķēdi un tā vietā izmantoju vienu, kas tika izglābts no skaņas aktivizēta iedeguma kulona. Ķēde šeit nedarbojas labi; Es neesmu pārliecināts, kāpēc, bet dizains ir kļūdains; kaut kas nav gluži pareizi. Es pamanīju, ka ķēdē no kulona tiek izmantots SMD LM386 op-amp. Es tikko lodēju pirms rezistoriem, kas dodas uz gaismas diodēm, VCC un GND. Tad man atlika tikai nedaudz manipulēt ar programmatūrā esošajām vērtībām, un presto! labāk strādājoša skaņu reaģējoša garastāvokļa gaisma. Pašlaik video, kurā gaisma pulsē ar mūziku, ir sākotnējās shēmas izmantošanas laikā. Varbūt es augšupielādēšu citu, kurā parādīts uzlabotais dizains (vairāk izskatās, ka tas reaģē uz mūziku jaunās shēmas dēļ). Es nebiju pārliecināts, kā pielodēt pjezo elementu, tāpēc uzminēju un pielodēju to, kā parādīts attēlā. Tas tomēr darbojas. Pjezo polaritātei nav nozīmes. Rezistors atrodas uz maizes dēļa (nav parādīts). Vēl SVARĪGA PIEZĪME. Šo ķēžu vērtības ATKRITSies no jūsu, tāpēc jums būs jāveic koda pielāgošana. Ja jums ir kādi jautājumi par šīm vērtībām, lūdzu, dariet man to zināmu.

6. darbība: atrodiet vietu sensoriem un savienojiet to visu

Šī daļa nedrīkst būt pārāk grūta. “Pieskāriena gaismas” korpusā ir pietiekami daudz vietas, lai ietilptu viss nepieciešamais. Es novietoju sensorus visur, kur tie būtu piemēroti. Visi savienojumi ir:

• Piespraude A6: Skaņas sensors - PIEZĪME. Lietotājiem, kas nav arduino nano, citiem arduino ierīcēm nav 7. analogās tapas. Jums tas būs jāmaina kodā.
• A3 tapa: pjezo sensors (pieskāriena sensors)
• Tap A0: gaismas sensors

Pārliecinieties, ka nejauši nepievienojat sensoru (+) vadus neregulējamajai strāvas padevei, pretējā gadījumā jūs tos apcepīsit.

7. darbība: pārbaudiet to

Pārliecinieties, vai strāvas savienojumi ir labi; pievienojiet to, izmantojot strāvas adapteri, un izmēģiniet to, izmantojot baterijas. Kopēja problēma ir slikti savienojumi ar pozitīvo un zemi. PIEZĪME: Es zinu, ka attēlā nav redzams gaismas sensors; Es to vienkārši paņēmu, pirms pievienoju šo daļu.

8. darbība: ieprogrammējiet to, aizveriet to un izmantojiet to

Manis izmantotais kods izmanto bibliotēku, ko izveidojis Tods E. Kurts (www.todbot.com/blog) un BlinkM (ThingM) veidotāji. Es mēģināšu kodā pievienot piezīmes, kad es to varu padarīt saprotamāku; Pašlaik esmu diezgan aizņemts. Augšupielādējot kodu, arduino programmatūrā ir jāatver kodu bibliotēka (fails ar apzīmējumu "BlinkM_funcs.h"), pretējā gadījumā tas nedarbosies. Ja vēlaties apskatīt kodu, bet jums nav arduino programmatūras, varat to atvērt, izmantojot tekstapstrādes programmu (aka wordpad Windows lietotājiem). Idejas jaunām funkcijām ir apsveicamas. Lūdzu, nekautrējieties tos ievietot; Es vēlos izveidot šo atvērtā koda avotu. Koda strukturēšanas mērķis ir nodrošināt jaunu funkciju vieglu pievienošanu. Dažas funkcijas ražotājs ir ieprogrammējis BlinkM (ThingM), bet divas no tām esmu izveidojis; “Skaņas gaisma” un “Atdarināt gaismu”. Pašlaik tam ir sekojošais:

• Garastāvokļa gaisma - lēnām izgaist līdz nejaušām krāsām
• Svece - Mirgo kā svece ar apelsīniem un dzeltenumiem
• Ūdens atspulgi - mirdzumi ar blūzu, tirkīza un ciāna krāsām
• Sezonas krāsas - pārvērš sezonas krāsas (manuprāt, tās ir zilas, zaļas, violetas un oranžas)
• Pērkona negaiss - zibspuldzes laiku pa laikam simulē zibens
• Apturēšanas gaisma - no sarkanas līdz dzeltenai kļūst zaļa un atkal atpakaļ
• Imitēt gaismu - ieraksta līdz 50 ieslēgšanas/izslēgšanas gaismas ciklu secību (varat izmantot lukturīti), “iegaumē” ieslēgšanas/izslēgšanas laikus un pēc tam atskaņo tos nebeidzamā ciklā.
• Skaņas gaisma - pulsē mūzikas skaņai

Viegli pieskarieties caurspīdīgajam kupolam, lai jebkurā laikā mainītu funkcijas. Šim noteikumam ir viens izņēmums: sasniedzot funkciju “Atdarināt gaismu”, tā mirgos zaļā krāsā. Ja pieskaraties kupolam, kamēr tas mirgo, tas pāriet uz pēdējo funkciju (“skaņas indikators”). Ja jūs vienkārši gaidīsit, tas nonāks “gaismas atdarināšanas” funkcijā. Kad nokļūstat “skaņas gaismas” funkcijā, jūs nevarat mainīt funkcijas un pāriet uz pirmo, jo tā nolasa skaņas sensoru. Tagad nāk grūtā daļa. Lai aizvērtu garastāvokļa gaismas korpusu, jums jāveic daži uzmanīgi soļi. Pirmkārt, jums ir jāsaskaņo atbalsta atsperes ar mazajām cilnēm uz plastmasas kupola. Tā kā līdzstrāvas kontaktligzda atrodas uz malas un vadi nonāk pie maizes dēļa, PIRMĀ kārtā ir jāpārvelk plastmasas kupols pār šiem vadiem, pēc tam jāsaskaņo ārējās malas skrūvju kolonnas ar izgriezumiem uz plastmasas kupola. Pārliecinieties, ka visas izciļņi sakrīt ar atbalsta atsperu izvietojumu, kas atbilst arī skrūvju kolonnām uz malas, un caurumiem uz pamatnes. Pēc tam, kad esat pārliecināts, ka viss sakrīt, nofiksējiet ārējo malu uz pamatnes. Pēc tam pārliecinieties, vai atsperēs nav iestrēguši vadi vai ka tie atrodas vietā, kur tie var rasties nākotnē. Tas kavētu plastmasas kupola kustību. Visbeidzot, nomainiet skrūves un izbaudiet! Nobeiguma piezīmes: SVARĪGI: NELIETOJIET baterijas un vienlaikus pievienojiet sienas adapteri. Es neesmu pārliecināts, kas notiks, bet esmu pārliecināts, ka tas iznīcinās visu, kas saistīts ar strāvu !!

9. solis: PAPILDUS

Šeit ir daži videoklipi: Šī ir no 6 iepriekš ieprogrammētajām funkcijām, kas iebūvētas BlinkM:… Šis ir pielāgotais skaņas/mūzikas kods, kuru es pievienoju (vai varat uzminēt, kura dziesma tā ir??:… Un visbeidzot, bet noteikti ne vismaz, ir stilīgākā (es domāju) un visgrūtākā funkcija no tām visām; funkcija "imitēt gaismu":