Automatické schody LED „Bloody Red“na báze Arduina: 5 krokov (s obrázkami)

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

ČO?

Ahoj!

Urobil som krvácajúce LED schody! Je to nový návod, ktorý využíva inštaláciu hardvéru, ktorú som vykonal už z predchádzajúceho. Vytvoril som ČERVENÚ animáciu, ktorá pripomína kvapky krvi, ideálnu na automatickú aktiváciu počas chvíľ triku alebo ošetrenia!

Len čo sa priblížite ku schodisku, z náhodných miest na schodisku sa objavia „kvapky krvi“a začnú klesať, pričom na svojich cestách zanechávajú stopy krvi, ktoré postupne miznú. Počet kvapiek je parameter v náčrte Arduino.

Realizmus účinku je umocnený náhodnou rýchlosťou kvapiek: neklesajú lineárne, ale spomaľujú a zrýchľujú sa tak, ako keď kvapky klesajú po povrchu (rovnako ako krv).

Ako som povedal, využil som existujúcu inštaláciu hardvéru, programovanie (náčrt Arduina) je však úplne nové a má aj novú drevenú úpravu, vďaka ktorej sú úplne zabudované do schodov. Existujúca inštalácia hardvéru sa replikuje v krokoch 1 a 2 a pre úplnosť sa preberá tu:

www.instructables.com/id/Automatic-IoT-Sta…

Kroky 3, 4 a 5 sú úplne nové a tiež nasledujúci nákupný zoznam je iný.

PREČO?

Schody už mali nejaké animácie, ale chýbalo mi niečo konkrétne pre Halloween. Schody sú viditeľné zvonku hlavných dverí, takže je celkom skvelé vydesiť všetky tie príšery tým, že im ukážete pravú krv!:)

NÁKUPNÝ ZOZNAM

Použil som nasledujúce komponenty, posuňte sa nadol na kroky stavby:

1) 2 x 4 m ws2813 RGB LED pásy:

www.aliexpress.com/wholesale?catId=0&initi…

získajte verziu, ktorá nie je vodotesná, so 60 LED/m. Tiež som našiel lacnejšiu 5 m verziu a práve som odrezal 1 m od konca oboch pásov. Všimnite si, že to môžete urobiť aj s LED diódami ws2812 a ws2812b, svetlo bude úplne rovnaké a sú lacnejšie. Ws2813 sú spoľahlivejšie, pretože majú nadbytočné dátové pripojenie, takže ak rozbijete jednu diódu LED, zvyšok prúžku bude fungovať ďalej. Jednalo sa zhruba o 27 $ / 25 € za kus.

2) 4 x 2 m hliníkové profily v tvare U, 14 mm x 13 mm:

www.ebay.ie/itm/New-2-METERS-U-LINE-Alumin…

Každý stál 20 €, zhruba 22 $. Kúpil som tiež krytky svoriek a skrutky. Skrutky sa nedali namontovať na stranu, ktorú som potreboval, majú byť nainštalované na strane opačnej k difúzeru, takže mi neboli k ničomu. Namiesto toho, vďaka sklonu schodov a určitému treniu, ktoré zaisťuje soklová lišta, stačilo niekoľko kúskov bi-adhezívnej škótskej pásky na to, aby sa profily položili na soklové lišty.

3) 2 x ethernetové káble cat-5:

www.aliexpress.com/item/Vention-Ethernet-C…

Netuším, ktorá dĺžka tu bola použitá, tuším okolo 2m, elektrikár a stolár nainštalovali káble pod podlahu, idúce od soklových líšt schodov, do miestnosti s hotpressom. Upozorňujeme, že príliš dlhé káble znížia prúd a budete potrebovať sofistikovanejšie nastavenie, ktoré poskytne správny prúd a zabráni prerušeniu dátového pripojenia.

4) náhradné rôzne dupontové káble:

www.aliexpress.com/wholesale?catId=0&initi…

5) Ako mikrokontrolér s podporou WiFi som použil prvú verziu Wemos D1, ktorá už nie je k dispozícii, ktorú stále nájdete na internete:

www.aliexpress.com/wholesale?catId=0&initi…

Pokiaľ to budúci čitatelia nenájdu, mala by fungovať aj verzia R2 Wemos D1.

6) 2 x pohybové senzory PIR pre Arduino:

www.aliexpress.com/wholesale?catId=0&initi…

7) jeden zdroj 5 V, 40 A, 200 W:

www.aliexpress.com/wholesale?catId=0&initi…

To bolo 21,5 GBP, zhruba 25 € alebo 27 $. Pravdepodobne potrebujete menej ako 40A, ale toto bolo lacnejšie ako 20A a pri ampéroch je vždy lepšie predimenzovať, takže napájací zdroj bude v pohode a vydrží dlhšie.

8) dva borovicové pásové drevo, 36 mm:

www.builderdepot.co.uk/richard-burbidge-pin…. V Írsku zhruba po 6 eur.

9) nejaká biela farba škrupiny, ktorú som už mal (rovnaká farba soklových líšt)

10) silikónový tmel, natierateľný:

www.woodies.ie/decorating/decorating-acces…. To bolo 5 eur

11) dve 3D tlačené puzdrá pre senzory PIR, ako sú tieto:

www.thingiverse.com/thing:1374677

Svoju mám zadarmo od priateľa, nemám 3D tlačiareň:(

Krok 1: Zapojenie

Musíte realizovať nasledujúce zapojenia: 1) LED pásy - Wemos D1

2) LED pásy - napájanie

3) PIR senzory - Wemos D1

4) PIR senzory - napájanie

5) Wemos D1 - napájanie

6) napájanie - domáca elektrická sieť

Príprava: Tesár a elektrikár nechal pred inštaláciou tesnenia a elektrikára nainštalovať pod podlahu medzi soklové lišty hviezdicizy a horúci lis dva ethernetové káble cat 5 (https://en.wikipedia.org/wiki/Category_5_cable) pod podlahu. drevená podlaha. Jeden kábel na každú stranu schodiska, ktorý vystupuje z hrotu soklovej lišty na jednom konci a z otvoru v stene horúceho lisu na druhom konci. Kábel cat 5 má v sebe 8 malých káblov rozdelených na 4 skrútené páry pomocou 4 rôznych farebných základov a 2 farebných vzorov (plná farba alebo prerušovaná čiara). Odstráňte 8-10 cm gumy z každého konca každého z káblov cat 5, aby ste sa dostali k 4 párom twisteru. Odskrutkujte každý pár, aby ste skončili s 8 nezávislými malými káblami. Odstráňte asi 1 cm plastu iba z každého hrotu každého malého kábla na oboch koncoch každého z dvoch káblov cat 5. Tento krok je dosť časovo náročný a odporúčam na to rýchlo použiť správnu škrabku na káble. Použil som nožnice.

Pre pripojenie uvedené ako 1) som vybral 4-pásmový konektor (plus dva ďalšie napájacie káble) z LED diódy a zapojil zelený kábel z LED (dátový kábel) do jedného z 8 malých káblov z kábel Cat 5. Na to som vybral bielo-oranžové kolíky kábla cat 5.

Pre pripojenie uvedené ako 2) som vybral 4-pásmový konektor (plus dva ďalšie napájacie káble) z pásky LED a pripojil červený kábel z konektora LED (kábel VCC) k * dvom * z 8 malých káble z kábla cat 5, znova skrútené dohromady. Vybral som si na to modro-bielo-modré piny kábla cat 5. Tiež som pripojil biely kábel z konektora LED (kábel GROUND) k * dvom * z 8 malých káblov z kábla cat 5, ktoré boli znova skrútené. Na to som vybral hnedé a zelené kolíky kábla cat 5. Nakoniec, aby som do pásu priniesol ešte viac prúdu, pripojil som extra biely kábel zvonku konektora LED (extra kábel GROUND) k jednému z malých káblov z kábla cat 5 (vybral som bielo-zelený kolík mačky 5 káblov) a extra červený kábel zvonku konektora LED (extra kábel VCC) k jednému z malých káblov z kábla cat 5 (na to som vybral bielo-hnedý kolík kábla cat 5). Dôvodom napájania pásika LED 3 káblami prinášajúcimi kladné a 3 uzemňujúcimi vodičmi je distribúcia prúdu na viac vývodov, aby sa zabránilo prehriatiu a aby sa zaistilo, že na diódy LED dosiahne dostatok prúdu. To sa dalo dosiahnuť spustením hrubšieho kábla len kvôli napájaniu, ale potom by som potreboval viesť príliš veľa oddelených káblov (hrubý pre napájanie, hrubý pre uzemnenie, jeden dátový kábel pre diódy LED, jeden dátový kábel pre PIR senzory. Radšej som zaplatil elektrikárovi menej a mal som nainštalovaný iba 1 kábel na každú stranu:)

Pre pripojenie uvedené ako 3) som pripojil „výstupný“kolík PIR senzora k jednému z drobných káblov z kábla cat 5 (na to som vybral oranžový kolík kábla cat 5).

Pre pripojenie uvedené ako 4) som pripojil kolík „vcc“PIR senzora k bielo-hnedému malému káblu kábla cat 5, ktorý už bol pripojený k červenému káblu z pásky LED, a kolík „uzemnenie“snímača PIR na bielo-zelený drobný kábel kábla cat 5, ktorý už bol k bielemu káblu pripojený z pásky LED. Všetky vyššie uvedené spojenia by mohli byť usporiadanejšie pomocou teplom zmrštiteľných rúrok. Nepoužívam ich, pretože plánujem všetko zakryť bielou doskou MDF umiestnenou na vrchu hliníkového profilu, aby sa profil vložil do soklovej lišty. Tým sa skryjú všetky káble a zostane mi prístup v prípade, že budú potrebné opravy alebo ďalší vývoj. Tieto prvé 4 pripojenia boli replikované presne na druhej strane schodiska, kde je druhý PIR senzor. Všimnite si tiež, že modrý kábel z konektora LED zostáva bez pripojenia, pretože ide o nadbytočné údaje z pásu ws2813. Aby som realizoval ostatné strany spojov (tj. Za horúca), mal som: a) opäť skrútené dohromady modré, bielo-modré a bielo-hnedé kolíky káblov mačky 5 a výsledok som vložil do jedného z tri porty „+V“napájacieho zdroja. b) stočili späť dohromady zelené, bielo-zelené a hnedé kolíky káblov cat 5 a výsledok som vložil do jedného z troch portov „COM“zdroja puwer. a) a b) boli replikované pre druhý kábel cat 5 zodpovedajúci druhej strane schodiska. Použil som iný port (y) „+V“a „COM“zdroja napájania. c) dva oranžové kolíky dvoch káblov cat 5 boli vložené do kolíkov 4 a 5 Wemos D1 d) dva bielooranžové kolíky dvoch káblov cat 5 boli skrútené späť k sebe a zasunuté do kolíka 1 Wemos D1. Ak by som teraz použil obyčajný Arduino Uno s wifi štítom alebo externý modul esp8266, mohol by som nechať dva pásy nezávislé, nekrútiť dva káble a prepojiť dva piny na piny 1 a 2 Arduina. Takto som mohol ovládať animáciu dvoch strán schodiska oddelene. Rozhodol som sa to však zjednodušiť a ponechal som ich spojených. Toto je obmedzenie Wemos D1 R1, ktorý môže poháňať LED pás kompatibilný s Neopixelom iba z kolíka 1. Nie som si istý, či to opravili na R2, je to možné, ak to skúsite s R2, dajte mi vedieť ak to funguje.

Pre pripojenie uvedené ako 5) som mal veľa možných možností (napríklad použiť náhradný USB napájací zdroj pre telefón a priamo použiť port microusb vo Wemos D1), ale keďže som mal posledný (tretí) pár +V a COM z môjho zdroja 40A nepoužitý, rozhodol som sa pripojiť 5v kolík Wemos k +V portu napájacieho zdroja a GND pin Wemos k COM portu napájacieho zdroja. Upozorňujeme, že toto obchádza interný regulátor napätia Wemos a bude fungovať iba vtedy, ak má napájací zdroj celkom konštantné napätie, čo bol môj prípad. Ak nie, riskujete spálenie Wemos D1. Všimnite si, že na obrázku uvidíte kábel microusb pripojený k Wemos D1. No, na druhej strane nie je k ničomu pripojený, len som to tam nechal, keď musím program Wemos zapojiť do prenosného počítača. Ako zistíte v neskoršom kroku, teraz programujem Wemos bezdrôtovo OTA (Over The Air), aby bolo možné kábel definitívne odpojiť.

Pri zapojení uvedenom ako 6) nechal elektrikár vyskočiť zo steny biely kábel zapojený do poistkového vypínača s napätím 220 V. Jediné, čo som musel urobiť, bolo vytiahnuť časť gumy na konci bieleho kábla, odstrániť asi 1 cm gumy z každého z troch kontaktov a potom zapojiť hnedú do portu „L“napájacieho zdroja, modrá do portu „N“a žltozelená do portu „zeme“. Toto bol zďaleka časovo najnáročnejší krok, aj preto, že som na odlepovanie gumy káblov nepoužil správne nástroje, použil som iba kuchynské nožnice. Vždy som to tak robil, takže moja chybovosť bola iba 3/35 (kde 35 je 8 pinov z každého kábla 5 mačiek a každý ich koniec, plus 3 kolíky z kábla domácej siete), tj. Musel som znova -odstrihnite celkom 3 piny z 35 spojení. S poriadnym odstraňovačom káblov to však zvládnete pravdepodobne rýchlejšie.

Krok 2: Montáž LED diód a hliníkových profilov

Je to celkom jednoduché, keď zistíte najlepšiu postupnosť krokov. Odporúčam nasledujúce:

1) s pomocou ďalšej osoby vezmite oba profily na inštaláciu na jednu stranu, položte ich na soklovú lištu s difúzorom smerujúcim na druhú stranu schodiska a rozhodnite sa, ktorú časť schodiska chcete pokryť (naše schody boli dlhé 4,4 m a mali sme iba 4 m hliníkových profilov) a označili ho ceruzkou.

2) položte 3 alebo 4 kusy bi-adhezívnej škótskej pásky po dĺžke každého z dvoch hliníkových profilov (alebo priamo na soklovú lištu). Ok, klamal som, nemal som obojstrannú lepiacu pásku, a tak som skončil s použitím bežnej škótskej pásky, ktorá bola previnutá cez seba a vytvorila obojstrannú náplasť. Funguje to.

3) jemne vyberte difúzor z hliníkových profilov (dávajte pozor na prsty!)

4) položte profily na soklovú lištu (t. J. Na scotchovú pásku) a uistite sa, že je scotchová páska skrytá medzi profilom a soklovou lištou. Uistite sa tiež, že difuzér smeruje na druhú stranu schodiska, nie hore, inak nedosiahnete požadovaný efekt. Inými slovami, priložený obrázok je len pre referenciu. Nesledujte obrázok s meraniami, ktoré inštalujú difúzor smerom nahor. Teraz musíte urobiť určitú dôveru v ďalšie kroky, radím vám získať pomoc od druhej osoby a prinútiť osobu s menšími prstami, aby vykonala tieto kroky:

5) rozviňte pásik LED, umiestnite ho (ale mimo) hliníkového profilu a presvedčte sa, že diódy LED správne skončia v U-línii. na hornom konci pásu máte konektor, ktorý je hrubší ako hliníkový profil. Všimnite si toho, kde to skončí, keď bude pásik vo vnútri U-čiary.

6) odstráňte kryt bi-lepiacej pásky, ktorý nájdete za cievkou LED (ak tu bi-lepiacu pásku nemáte, zaobstarajte si ju a namontujte ju po celej dĺžke cievky. Žiadne sporadické záplaty, potrebujete celú dĺžku prekrytú páskou). Mal som 3M kvalitné bi-lepidlo, takže bolo veľmi málo priestoru pre chyby. Ak nevenujete dostatočnú pozornosť, páska sa prilepí buď na profil, alebo na soklovú lištu, alebo na iný kus samotného pásu alebo na schody, a nie je príliš jednoduché ho odstrániť.

7) zasuňte horný konektor pásky LED jeho zasunutím spolu s prvými 2-3 pixelmi na koniec profilu. Uistite sa, že sa zhodujete s úrovňou, ktorú ste si všimli v kroku 5)

8) Teraz dajte osobe s menšími prstami jemne pritlačiť každý pixel na koniec U-čiary. Urobte si na to čas. Ak ste si správne všimli všetky dĺžky, skončíte s poslednou diódou LED iba 2-3 mm vo vnútri U-linky na druhom konci.:)

Krok 3: Dokončenie dreveného osadenia

Teraz musíte všetko pokryť pásovým drevom, aby vyzeralo zapustené do schodov.

Medzi hliníkové profily a stenu dajte čo najviac silikónu. Keď položíte pásové drevo na vrch, bude slúžiť ako základná tehla na položenie ďalšieho silikónu.

Pripravte pásové drevo brúsením stále jemnejším brúsnym papierom. Začal som 40 a skončil 120. Namaľte pásové drevo rovnakou farbou ako soklové lišty. Nechajte ich uschnúť !!!

Dajte im toľko priepustiek, koľko potrebujú. V mojom prípade to boli 2, aby zodpovedali práci, ktorú maliar vykonal na soklových lištách.

Na hliníkové profily položte pásové drevo. Skončíš s dierami. Naplňte tie najmenšie silikónom. V prípade veľkých odrežte malé kúsky pásového dreva a opakujte vyššie uvedené kroky, kým nie sú vyplnené všetky otvory.

Krok 4: Naprogramujte mikrokontrolér

Nahrajte priložený kód do mikrokontroléra. Zmeňte svoje WiFi ssid a heslo, aby ste mohli nový náčrt nahrávať bezdrôtovo prostredníctvom aktualizácií OTA.

Program má nasledujúce funkcie:

1) Je to parametrické v počte kvapiek krvi. Zmeňte tento riadok, aby mal viac/menej kvapiek:

#define DROPS 5

2) automaticky spustí kvapky pri detekcii pohybu

3) keď je pohyb zastavený, necháva bežať aktuálne aktívne kvapky. Keď každá kvapka dosiahne dno, rozpustí sa a svetlá opäť zhasnú.