Dýchajte: Vyblednuté svetlá víl v sklenenom bloku: 6 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Na Vianoce tohto roku som sa rozhodol použiť sklenený blok, ovládač PWM a niekoľko prameňov LED rozprávkových svetiel, aby som dal svojej manželke farebný darček.

Krok 1: Diely

Tu sú diely, ktoré budete potrebovať.

Mikrokontrolér

Nemusí to byť nič zvlášť veľké, rýchle ani veľa pinov (na pripojenie I2C potrebujete iba 2 dátové piny). Použil som Adafruit Trinket M0, pretože je malý, páči sa mi tento formát a chcel som sa naučiť pracovať s CircuitPython.

16-kanálová rozvádzacia doska PWM

Existuje mnoho podobných druhov vylamovacích dosiek PWM, vrátane tej od spoločnosti Adafruit. Aj keď má váš ovládač veľa dostupných pinov PWM, stále by som sa snažil nepokúšať sa napájať všetky vaše pramene odtiaľto a namiesto toho by som sa rozhodol pre vypínaciu dosku: LED diódy môžu čerpať oveľa viac prúdu, ako regulátor umožní. Väčšina ovládačov pred tým ochráni, ale niektoré môžu v skutočnosti dymiť. Najlepšie je použiť vylamovaciu dosku.

Rozprávkové svetlá

Existuje veľa, veľa farieb, typov a dĺžok rozprávkových svetiel, ktoré sú lacné, dokonca aj niektoré s RGB svetlami. Stoja približne 1 dolár za prameň, dajte alebo vezmite. Páči sa mi ten druh, kde je každý prameň jednofarebný, pretože je jednoduchšie ovládať efekty. Tu je jedna možnosť na Amazone. Každý prameň je dodávaný s vlastným príveskom obsahujúcim gombíkové batérie a vypínač. Nebudete môcť napájať viac vlákien, ako je počet zariadení podporovaných vašou doskou PWM (v mojom prípade 16).

Sklenený blok

V remeselných predajniach a dokonca aj v železiarstve nájdete rôzne druhy sklenených tvárnic. Neodporúčam kupovať ich online, pretože sú príliš drahé (pravdepodobne kvôli hmotnosti). Sú ploché, vlnité, číre, difúzne, farebné, v rôznych veľkostiach atď. Sú veľmi pekné, ale aj rozbitné, klzké a veľmi, veľmi ťažké. Zaistite, aby ten, ktorý dostanete, mal na jednej strane podlhovastý otvor a plastovú vložku, ktorá do tohto otvoru zapadne a zakryje ho.

Ak je hmotnosť alebo veľkosť skleneného bloku problémom, bude fungovať takmer každá priehľadná nádoba. Môžete dokonca použiť (čistú, suchú) fľašu vína alebo alkoholu, sklenenú guľu, nadrozmerný pohár na šampanské alebo inú priehľadnú nádobu. Použil by som však niečo dosť veľké, pretože efekt je podľa mňa lepší, keď je nádoba veľká. Ak odídete zo skleneného bloku, budete musieť preskočiť alebo improvizovať niektoré z pokynov.

Plastový kryt pre obvody

Rád dávam všetku svoju elektroniku na jedno miesto. Vyberte si svoj obľúbený kryt, zhruba 2 palce x 4 palce x 1 palec (napríklad tento od Amazonu), ale ak sa chystáte nasledovať tento príklad, uistite sa, že je dostatočne malý, aby sa pohodlne zmestil na vonkajšiu stranu bloku, ale dostatočne veľký na umiestnenie ovládača, dosky PWM a vodičov.

To, čo som naozaj chcel použiť, bola dutá drevená základňa, na ktorej mohol blok sedieť. Žiaľ, ani jeden som nenašiel a ani som nemal čas si ho vyrobiť sám. Ohradu môžete dokonca úplne preskočiť a jednoducho zasunúť ovládač a vylamovaciu dosku do skleneného bloku, ak vám to nevadí.

Adaptér 5v/2A alebo batéria

Väčšina dosiek PWM má MAX 6 V, takže pod tým udržujte napätie, napríklad asi 5 voltov (napríklad toto na Amazone). Tiež by som nešiel oveľa menej ako 2A, pretože LED diódy vyžadujú dosť. Môžete tiež vyskúšať batériu.

Aby to nebolo jednoduché, vždy napájam všetko pomocou konektorov 5,5 mm / 2,1 mm.

Rôzne diely

Potrebujete tiež: prepínač (je jednoduchšie vyvŕtať otvory pre okrúhle prepínače), zásuvku sudového konektora (zhodná s konektorom adaptéra), prepojovacie vodiče, zásuvkové kolíky, skrutky, skrutky, matice, spájkovacie zariadenie, diagonálne frézy, vŕtačku, horúce lepidlo pištoľ, strieborné ostrie atď.

Krok 2: Pripojte ovládač a dosku PWM

Pri pripájaní ovládača a dosky PWM môžete postupovať podľa týchto pokynov. Pripojte k sebe piny SCL a SDA na každom zariadení. Linku Vout by ste mali viesť z dosky PWM na vstup napájania regulátora a Vout ovládača na kolíkový konektor Vcc dosky PWM.

Nie je potrebný obvod alebo dokonca doska na chlieb, pretože pomocou prepojovacích káblov môžete prepojiť kolíkové konektory z jedného zariadenia so zásuvkovými konektormi druhého.

Ďalej budete potrebovať nejaký spôsob dočasného pripojenia 5 V DC k vstupným skrutkovým blokom dosky PWM. Ak máte stolný napájací zdroj, pripojte ho. V opačnom prípade budete musieť spájkovať zásuvku, ktorá sa zhoduje s konektorom adaptéra (pomocou voltmetra sa uistite, že spájkujete správne kladný a záporný pól) a zapojte vodiče do vstupných blokov skrutiek.

Krok 3: Pripravte si rozprávkové svetelné pramene

Nebudeme používať batérie. Pred prestrihnutím vodičov sa však presvedčte, či nájdete malý odpor zapojený v sérii medzi batériou a prvou diódou LED. NEODSTRAŇUJTE to (inými slovami, to by malo zostať na vlákne, nie na fob). Potom použite svoj obľúbený ostrý nástroj, ako napríklad diagonálne nože, na oddelenie batériového ovládača od vlákna. Rád nechám jeden alebo dva palce drôtu na strane prívodu batérie, aby sa mohol v budúcnosti znova použiť. Zatiaľ si nerobte starosti s tým, ktorý vodič je kladný a ktorý záporný. Aj keď je to pri práci s LED diódami, pre nás pohodlne, vždy dôležité, v tejto chvíli na tom nezáleží. Pramene, ktoré som kúpil, majú v skutočnosti na pozitívnom drôte aj svetlo sivý prúžok. Ak nie, nebojte sa.

Rozpojovacia doska PWM má 16 zoskupení po troch kolíkoch: uzemnenie, 5 V a signál, takže každý prameň bude potrebovať svoj vlastný zoskupenie 3 zásuviek zásuviek. Budeme používať iba vonkajšie kolíky (uzemnenie a signál), takže potom, čo odrežete svoj klaster z dlhého pruhu záhlavia, stačí vytiahnuť stredný (nepotrebný) kolík hlavičky. Spájkujte vodiče pre každý prameň k vonkajším kolíkom jedného zoskupenia záhlaví.

Potom, čo ste spájkovali každý prameň, mali by ste to otestovať. Urobil som to tak, že som zapol regulátor a dosku PWM a potom načítal dočasný program, ktorý jednoducho zapne všetkých 16 sád pinov.

Ak používate ovládač CircuitPython (ako napríklad M0 Trinket), Adafruit poskytuje vynikajúci návod na spustenie, aktualizáciu a programovanie dosky. Akonáhle je to hotové a doska je pripojená pomocou USB kábla k vášmu počítaču, môžete zapísať a uložiť súbor s názvom "code.py" do koreňového adresára dosky ovládača. Vstavaný softvér v ovládači spustí program python v programe code.py. Jednoduchý program, ktorý som použil na testovanie prameňov, je uvedený nižšie s názvom test_code.py. Mali by ste to premenovať na code.py a skopírovať do koreňového adresára Trinket M0.

Ak nepoužívate CircuitPython, mali by ste použiť Arduino IDE alebo iný spôsob, ako naprogramovať váš ovládač tak, aby odosielal signály potrebné na prepnutie všetkých portov PWM na plný výkon.

Keď je program načítaný, otestujte vlákno zatlačením ženskej hlavičky vlákna na ľubovoľnú sadu pinov PWM. Ak sa prameň nerozsvieti, stiahnite ho, otočte a znova ho zapnite. Ak to stále nefunguje, mali by ste prepojiť vodiče a skúsiť to znova. Akonáhle sa prameň rozsvieti, mali by ste nejako označiť kladnú („signálnu“) stranu záhlavia, aby ste vedeli, ako správne nabudúce tlačiť. Strieborným ostrím som označil pozitívnu stranu každej testovanej hlavičky.

Potom, čo ste vyskúšali spájkovanie, budete chcieť izolovať spájkovacie body nanesením kvapky alebo dvoch horúceho lepidla na odkrytý drôt, spájku a kov. Rozhodol som sa použiť horúce lepidlo (na rozdiel od zmršťovacej trubice), pretože je číry, ako drôty. Okrem vyhýbania sa šortkám to má výhodu v stabilizácii a posilnení spojenia, takže je menšia pravdepodobnosť, že sa ohne a zlomí.

Keď sú všetky vlákna spájkované, testované a izolované, mali by ste byť schopní nasunúť VŠETKY hlavičky na kolíky dosky PWM a všetky vlákna by sa mali rozsvietiť. Poradie farieb nebude pre tento prototyp dôležité.

Krok 4: Pripravte si sklenený blok a kryt

Ako som už písal vyššie, sklenený blok musí mať podlhovastý otvor a musí mať aj nejakú tvrdú plastovú vložku, ktorá zapadne na miesto, aby otvor zakryla. Najprv sa musíte rozhodnúť, akým spôsobom bude blok orientovaný, a teda na ktorej strane bude kryt: vľavo, hore alebo vpravo. Rozhodol som sa to dať napravo. Chcel som, aby bol spínač na zadnej strane a zásuvka adaptéra na spodnej strane.

Teraz musíme zaistiť náš kryt elektroniky k tejto vložke.

Potrebujeme namontovať dve (alebo viac) malé skrutky cez dva plastové diely, aby sme ich mohli navzájom pripevniť. Kým je vložka vložená do skleneného bloku, podržte k nej kryt, aby boli v strede. Zlepte ich páskou. Opatrne vyberte vložku a kryt z bloku bez zmeny ich vzájomnej polohy. Rozhodnite o dvoch bodoch, ktoré oba kusy dobre spoja. Nájdite si bezpečné miesto na ich položenie a cez obidva vyvŕtajte 2 otvory. Odstráňte pásku, roztiahnite ich a vyčistite otvory. Dajte ich znova dohromady, zatlačte skrutky a namontujte a utiahnite matice.

Teraz, keď je možné skriňu pripevniť k sklenenému bloku, potrebujeme spôsob, akým cez ňu budú prechádzať pramene. Použil som veľmi veľký vrták a vyvŕtal som otvor v strede zadnej časti krytu. Moja vložka už mala v strede veľkú dieru. Ak ten váš nie, preštudujte si oba.

Teraz by ste mali pripraviť vypínač a zásuvku adaptéra. Podľa toho vyvŕtajte otvory. Na rozšírenie otvoru pre vypínač som musel použiť brúsny dremel. Otvor pre vypínač bude tiež potrebovať malú drážku, preto použite pilník alebo ostrý, odolný nôž. Zatlačte spínač (zapadne na miesto). Zatlačte zdvihák a namontujte podložky a matice von; utiahnuť.

Nájdite čierny a červený drôt 20 AWG. Pripájajte vodiče k zásuvke adaptéra; vnútorný kolík je kladný a vonkajší plášť je záporný; pomocou voltmetra zistite, ktorý kolík sa zhoduje. Rád prepínam pozitívne (červené), ale na tom nezáleží. Odizolujte voľné konce drôtu a vyskúšajte zapojením konektora adaptéra, zapnutím a testovaním napätia. Ak sa vyskytne problém, podľa potreby odpájajte a rozkladajte. Keď je vypínač vypnutý, skontrolujte tiež, či je napätie nulové.

Vložte ovládač a dosku PWM do krytu. Vložte napájacie vodiče do skrutkových blokov dosky PWM: červený na kladný a čierny na záporný.

Krok 5: Vložte vlákna do bloku

Odpojte adaptér.

Vložte vložku do skleneného bloku a pomaly zatlačte prameň cez otvor v kryte, do bloku. Nechajte ho prirodzene zvinúť, ako ho jemne zatláčate, bez toho, aby ste sa pokúšali veľa ovládať. Keď je dostatočne ďaleko, zatlačte hlavičku na sadu čapov dosky PWM a dávajte pozor, aby ste správne zarovnali kladnú stranu. Opakujte pre každý prameň. Keď bude v bloku hustejšie, pramene sa budú navíjať a krútiť okolo seba umnejšie.

Keď je hlavička posledného vlákna zatlačená na kolíky dosky PWM, zapojte adaptér a zapnite ho. Všetky pramene by mali svietiť. Ak niektoré nie, skontrolujte orientáciu hlavičky vlákna na kolíkoch. Tiež skontrolujte spájkovacie spoje, niečo sa mohlo pokaziť. Opravte, čo je potrebné, kým sa nerozsvietia všetky pramene.

Nasaďte veko na kryt elektroniky a priskrutkujte ho. Pretože vložka bloku vyskočí zo skleneného bloku pomerne ľahko, povedal som si, že by bolo dobré ho lepšie zaistiť, a tak som na to použil baliacu pásku.

Krok 6: Dýchajte

Teraz musíme napísať zaujímavejší program pre svetlá.

Pripojte ovládač späť k počítaču.

Moje meno pre tento kúsok je „Dýchať“, takže som chcel, aby pramene vyzerali, že „dýchajú“, potom vychádzajú, a potom pozastavte náhodný čas, kým znova dýchate, pričom každý prameň pracuje nezávisle od ostatných. Nasleduje skript pythonu, ktorý prináša výsledok, ktorý sa mi páčil; skopírujte to na nástenku, aby to fungovalo. V každom prípade experimentujte s rôznymi vzormi, načasovaním, prestávkami, zábleskami atď., Aby ste urobili to, čo si myslíte, pekné.