Plechový plechový Arduino veniec NeoPixel: 8 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:55

Tu sú uvedené pokyny na výrobu novodobej verzie môjho inštruktážneho vianočného venca Pie Tin.

Namiesto svetiel GE zakúpených v obchode sú teraz koláčové formy osvetlené sviatočnými svetlami vyrobenými vlastnými rukami s „NeoPixels“. NeoPixels sú užívateľsky programovateľné LED diódy meniace farbu. Svetelná show je programovaná na mieru pomocou kódu Arduino, ktorý je načítaný na čip Arduino UNO alebo kompatibilný. Výsledná dekorácia je samostatná (napájaná batériami) a nízka hmotnosť. Softvér Shareware, napríklad knižnica Arduino Adafruit.com, uľahčuje programovanie vlastnej svetelnej šou tým, ktorí majú sklon.

Nenechajte sa oklamať motívom vianočných sviatkov. To, čo tu skutočne máme, je zmenšená verzia prstenca Adafruit s priemerom 1,5 palca s priemerom 12xNeoPixel s priemerom 4 stopy a mnohými ozdobnými možnosťami.

Zásoby:

4 x plagátová tabuľa (vodotesná penová doska Pacon 20 x 30 palcov)

12 x NeoPixel LED (WS2812B adresovateľných 5050 RGB SMD na doske plošných spojov)

12 x LED difúzorov (čisté prázdne žiarovky)

Doska Arduino Uno

Malá doska kompatibilná s Arduino (doska SparkFun.com LilyTiny ATTiny85)

Dekoratívny ozdobný luk s červeným svetlom (Walmart)

3,7 V lítiová batéria (alebo 4 x AA alkalická batéria s držiakom)

Potreby pre drôty a spájky

Lepiaca páska a ďalšie remeselné príslušenstvo

(Pozri tiež môj predchádzajúci návod na koláčový vianočný stromček, Chanuka Menora, Veľká tekvica, sviatočný veniec, novoročný ples)

Krok 1: Získať alebo vyčistiť žiarovky difuzéra (12)

Základným konceptom tohto projektu je výroba vlastných farebných vianočných žiaroviek.

Aby sa to dosiahlo, na prednú stranu penovej dosky s otvormi na vloženie spodnej časti žiaroviek budú pripevnené číre kryty žiaroviek (rozptyľovače svetla) a koláčové formy. Žiarovky sa potom zozadu rozsvietia LED diódami NeoPixel.

Existujú 3 základné spôsoby, ako získať číre žiarovky (difuzéry)- je možné ich kúpiť alebo vyrobiť pomocou 3D tlačiarne alebo zachytiť pomocou komerčného svetelného reťazca.

K dnešnému projektu zachytávam 12 čírych žiaroviek zo staršej svetelnej reťaze GE Color Effects. Jedná sa o veľké priehľadné plastové (duté) žiarovky veľkosti G35 s 13/16 palcovou základňou. Základňa priehľadnej žiarovky sa pohodlne zasunie do 13/16 diery vyrezanej na plagáte.

Krok 2: Vytvorte kruhovú podpornú dosku

Použil som penovú dosku odolnú voči vode Pacon a vyrezal som obrovský kruh so stredným priemerom 35 palcov na rozstup koláčových foriem 12 x 9 palcov s rozstupom približne 9,1 palca. Pretože každý list penovej dosky má iba 20 x 30 palcov, vyrobil som podkladovú dosku na 4 kusy a prelepil ich lepiacou páskou, ako je to znázornené.

Na vloženie žiarovkových difuzérov je možné použiť nôž X-Acto alebo vyrezať otvory s priemerom 13/16 palcov. Použil som však frézu Lion Ev-R-Round Perfect Circle, aby som na tabuli s plagátmi urobil čisté otvory. Pretože fréza na levie kruhy reže iba do hĺbky 1/4 palca, na vytvorenie otvorov sú potrebné dva priechody (jeden rez na vrchu penovej dosky a jeden nižšie).

Zadnú dosku som natrel zelenou akrylovou remeselnou farbou. Bolo však ťažké dosiahnuť dobrú priľnavosť farby k špeciálnej vodeodolnej plagátovej doske. Tento krok maľovania nie je kritický a je možné ho preskočiť. Krycia doska nie je v noci viditeľná, takže som sa hlavne snažil poskytnúť ďalšie vodotesné prevedenie.

Krok 3: Možnosti LED NeoPixel

Pre tento projekt som sa rozhodol vyskúšať nasledujúce NeoPixely: Adresovateľné LED svetlo LED ALITOVE WS2812B LED 5050 RGB SMD na doske PCB s chladičom 5V DC kompatibilné s Arduino, Raspberry Pi, dostupné od Amazonu za 16 dolárov za 100 kusov. To je iba 16 centov na NeoPixel.

Tieto NeoPixely nájdete na zväčšenom obrázku vyššie. Tento projekt používa 12 LED diód NeoPixel. Každý LED čip obsahuje dve kladné (+5 V) spájkovacie podložky, dve uzemňovacie alebo záporné (GND -) spájkovacie podložky, jednu spájkovaciu podložku Data In (Din) a nakoniec jednu spájkovaciu podložku Data Out (Dout). Na pripojenie 12 LED NeoPixel v sérii je potrebné použiť všetkých šesť spájkovacích podložiek. „Údaje“sa týkajú digitálnych inštrukcií svetelnej show, ktoré prichádzajú do svetelného reťazca z Arduina alebo iného kompatibilného pamäťového čipu, ktorý je odovzdaný do diódy LED1, a potom z diódy LED1 von do diódy LED2 … nakoniec dolu reťazcom do diódy LED12.

NeoPixely si môžete kúpiť aj na Adafruit.com. Niektorým ľuďom je jednoduchšie pracovať s Adafruit Flora NeoPixels Ver2, pretože tento štýl ponúka spájkovacie spojenia cez dieru.

Krok 4: Zapojenie NeoPixelov

NeoPixely sú spájkované dohromady v 12-LED svetelnom reťazci, ako je znázornené na schéme zapojenia a fotografiách vyššie. Asi 10 palcov drôtu medzi každou diódou LED NeoPixel umožňuje v tomto projekte dostatočnú vôľu. Všimnite si toho, aby som zabránil vyhoreniu NeoPixelov, normálne vložím na vstup dátového vedenia odpor 480 Ohm pred prvú LED NeoPixel (ako je znázornené na schéme zapojenia).

Pokiaľ ide o zapojenie, rád používam 4vodičový pevný interkomový drôt Radio Shack 24AWG, ktorý je možné ľahko orezať až na 3 vodiče. Tento drôt však už nie je možné kúpiť..

Lepiaca páska sa používa na zaistenie svetelného reťazca k zadnej doske a na orientáciu NeoPixels tak, aby presvital cez žiarovky.

V spodnej časti venca je na zadnej strane pripevnená malá drevená doska (z oddelenia Walmart-craft) na pripevnenie batérie a malej dosky LilyTiny (ATTINY85) PCBoard podľa obrázku.

POZNÁMKA: Ignorujte skutočnosť, že izolačné farby vodičov, ktoré som použil v mojom dokončenom projekte, sa nezhodujú s farbami zapojenia v schéme zapojenia. Jednoducho povedané, je ťažké nájsť 3-vodičový vodič v presnej farebnej schéme, ktorú by ste mohli chcieť pre LED diódy NeoPixel.

Krok 5: Pripravte si koláčové formy

Fóliové panvice Hefty alebo Reynolds E-Z na 9-palcové recepty vyzerajú skvele ako reflektory. Tieto 9-palcové koláčové formy majú 8-bodový „hviezdicový“tvar v strede. V roku 2020 sa však značka E-Z Foil ťažko hľadala, takže je možné nahradiť iné podobné 9-palcové formy na koláč. 9-palcové koláčové formy E-Z fólie majú v skutočnosti vnútorný priemer 8-3/4 palca (vo vnútri ráfika), čo im v tomto projekte umožňuje rozstup asi 9,1 palcov. Pomocou noža X-Acto alebo ekvivalentu vyrežte otvor s priemerom 3/4 palca v strede každej koláčovej formy. Na tento projekt som použil Jeffersonovu niklovú mincu ako vodítko na vyrezanie stredového otvoru. V kruhovom vzore je použitých celkom 12 x 9 palcových koláčových foriem.

Krok 6: Vložte žiarovky/koláčové plechovky a závesný hardvér

Žiarovky a koláčové formy sa potom zasunú do otvorov v doske s plagátmi. Okolo spodnej časti žiaroviek som dal malú obojstrannú škótsku pásku, aby ich držala priliehavejšie.

Pod hornou záložkou venca je pripevnená malá drevená doska (z oddelenia Walmart-craft) na upevnenie závesného hardvéru.

Na ozdobu venca slúži ozdobná červená zapálená mašlička (Walmart).

Práve teraz držím veniec mimo dažďa. Nárazová ochrana dizajnu za každého počasia je budúcou akčnou položkou.

Krok 7: Programovanie svetelnej show

Ak nie ste oboznámení s LED diódami NeoPixel a Arduino, ale chceli by ste sa naučiť, tutoriály NeoPixel od Adafruit.com sú dobrým miestom na začiatok.

Na tento projekt jednoducho používam kód svetelnej šou „STRANDTEST“spoločnosti Adafruit.com z programovej knižnice Adafruit NeoPixel pre Arduino. Vykonal som niekoľko jednoduchých úprav kódu STRANDTEST, napríklad som pridal krok ZPOŽDENIE, keď sa veniec zazelenal na Vianoce. Okrem toho som pozoroval, že niekoľko farebných honičiek sa pohybovalo príliš rýchlo, vzhľadom na obrovský 4-stopový priemer koláčového vienka, a tak som spomalil niekoľko sekvencií prenasledovania.

LINK YouTube pre video z venca:

Normálne začnem načítať kód Arduino (napr. Upravený STRANDTEST 12) do dosky Arduino Uno v plnej veľkosti na skúšobné jazdy. Keď som spokojný, načítam kód Arduino do menšieho čipu. Historicky rád používam SparkFun.com LilyTiny ATTiny85 vo svojich záverečných projektoch, ktorých programovanie býva trochu náročnejšie (pozri pokyny na SparkFun.com). Adafruit ekvivalentný malý čip, pravdepodobne pohodlnejšie programovateľný cez bežné USB pripojenie, by boli ich dosky Gemma a/alebo Trinket, ktoré mienim v budúcnosti viac využívať.

Okrem softvérovej knižnice Adafruit.com NeoPixel FastLED zjavne poskytuje ďalší zdroj softvéru pre svetelnú show tretej strany.

Krok 8:

www.youtube.com/watch?v=qcu_U-GFcQQ