Interaktívne, otvorené svetlo nálady: 9 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:01

Tento návod vás prevedie tým, ako vytvoriť interaktívne, multifunkčné náladové svetlo. Jadrom tohto projektu je BlinkM I2C RGB LED. Keď som jedného dňa prehliadal web, BlinkM upútal moju pozornosť a ja som si myslel, že je to príliš cool na to, aby som to prešiel. O niekoľko mesiacov neskôr som sa rozhodol, že pomocou neho vyrobím nejaké náladové svetlo. A je to tu!

Krok 1: Čo budete potrebovať

Tento projekt môže byť veľmi lacný, ak používate správne veci. Poznamenám si alternatívne diely, ktoré je možné použiť na výrobu lacnejších. Použil som len niektoré súčiastky, ktoré sú o niečo drahšie, vzhľadom na to, že tvár to trochu uľahčuje.

Svetelný zdroj:

LED kontrolka BlinkM RGB I2C

Ovládač:

Mikrokontrolér Arduino - Použil som „Arduino Nano“, pretože som potreboval niečo skutočne malé, vzhľadom na množstvo priestoru, ktorý je vo vnútri „dotykového svetla“použitého na umiestnenie všetkého.

Bývanie:

Uvažoval som o mnohých rôznych krytoch tohto náladového svetla a nakoniec som sa rozhodol pre niečo, čo všetci poznáme: tie lacné-biele, „dotykové kupolovité svetlá“. V domácom depe som našiel dvojbalenie len za asi 4 doláre. Ak to robíte správne, množstvo priestoru v týchto svetlách je viac ako dostatočné na to, aby sa zmestili všetky súčasti.

Napájanie/konektory:

Na začiatku som si myslel, že by bolo skvelé vybiť batériu (pretože kryt už má praktický priestor na batérie), ale nie je to také praktické, ak ho budete prevádzkovať dlhší čas. Namiesto toho som použil 5,5 mm DC napájací konektor od rádioshacku s transformátorom 12V 150Ma, ktorý som mal okolo seba. Regulátor na palube arduina znižuje napätie 12 voltov a 150 mA bolo dostatok prúdu na napájanie všetkého. Na drôt som použil všetko, čo som mal okolo. Nezabudnite však použiť drôt s plným jadrom.

Komponenty:

Komponenty sa používajú na výrobu troch senzorov náladového svetla: zvukový senzor, snímač „klepania“a svetelný senzor. Na zvukový senzor budete potrebovať:- zosilňovač LM741- elektretový mikrofón (3-vodičový)- 2,2k odpor- 100k rezistor- 200k odpor- 0,47uf elektrolytický kondenzátor- 0,047uf keramický kondenzátor- 2x 10k odpor- dióda „Tap“senzor, budete potrebovať iba:- Piezo prvok (môžete ho zachrániť z určitých elektronických hračiek, telefónov a mnohých ďalších elektronických zariadení, ktoré pípajú, alebo ho môžete získať z myši, rádioshacku atď.).- 1M odpor … A pre svetelný senzor budete potrebovať:- CdS článok (LDR), najlepšie veľmi veľký (s väčším rozlíšením).- 10K odpor- 3-kolíkový konektor a zvlnené vodiče konektora (voliteľné)

Iné

Použil som breadboard, pretože sa mi veľmi nechcelo spájkovať. Tiež som použil veľa zvlnených konektorových vodičov, aby boli všetky pripojenia bezpečnejšie, ale tieto sú voliteľné. Alternatívne môžete na podporu ATmega168 micro použiť vývojovú dosku homebrew a použiť ATmega168 v štýle DIP (dlhý s väčšími káblami). Nie som si istý, ako dobre by to vyhovovalo, ale určite to stojí za vyskúšanie. Ak nevlastníte/nemáte peniaze na dosku, môžete spájkovať bežný ATmega168 na dosku plošných spojov a pridať regulátor, programovacie pripojenia atď.

Krok 2: Pripravte si „dotykové svetlo“

Najprv musíme urobiť lacné „dotykové svetlo“, ktoré sme získali v domácom sklade, priaznivým pre svetlo. Najprv prevráťte svetlo a odstráňte kryt batérie a skrutky. Vo vnútri priestoru pre batériu uvidíte svietidlo. Vyberte ju a zlikvidujte ju a žiarovku. Ďalej otvorte kryt. Teraz sa musíme vysporiadať s mocou. Odstráňte kovový kus v strede priestoru pre batériu a kábel, ktorý ho spája s jedným z kontaktov batérie. Spájkujte vodiče na kontakty batérie podľa obrázku. Môžete ich tiež označiť, ak nemáte rôznofarebný drôt. Chystáme sa tiež zabezpečiť, aby bolo toto náladové svetlo použiteľné prostredníctvom transformátora v zásuvke. Vyvŕtajte otvor vrtákom približne rovnakej veľkosti, ako je priemer DC konektora. Potom ho zaskrutkujte, kým nebude v jednej rovine s plášťom. Poslednou úpravou, ktorú tu musíme vykonať, je pridanie piezoelektrického snímača. Pre lepšiu citlivosť je najlepšie ho namontovať na plastový „okraj“. Mám to vyobrazené neskôr v tomto návode namontovanom inde, ale to je len preto, že som počas testovania musel otvárať a zatvárať kryt natoľko, že sa drôty začali lámať. Jednoducho ho za tepla prilepte na plast, ale zaistite, aby nebránil mechanickému pohybu na kupole movabke! (t.j. nenechajte ho príliš trčať).

Krok 3: Pridajte ochranu napájacieho obvodu

Táto časť je jednoduchým doplnkom, ktorý používa diódy na ochranu nástenného transformátora/batérií pred vyprážaním, ak máte batérie vložené súčasne s konektorom napájania DC. Môžete použiť akékoľvek blokovacie diódy, pokiaľ je ich maximálne napätie vyššie ako hodnotenie nástenného transformátora. Časť označená ako „VIN“v neregulovanom napájacom pruhu na doske (ktorý prechádza do VIN na arduine). Časť označená ako „DCPower“je napájací konektor DC. Z nejakého dôvodu bol program, ktorý som použil na vytvorenie tejto schémy, skutočne náročný na štítky, takže mi to umožnilo pomenovať ho. POZNÁMKA: Ak tento obvod nevyrobíte, NEBUDETE môcť držať batérie v priehradke na batérie súčasne s tým, že budete mať náladové svetlo zapojené do nástenného transformátora, inak ho poškodí.

Krok 4: Pridajte Breadboard, Arduino a BlinkM

Predtým, ako pridáme dosku na chlieb, musíme izolovať kontakty batérie od kovovej podložky (tj ak máte kovovú platničku prilepenú k tej vašej. Ak nie, tento krok preskočte). Na všetky kovové kontakty prilepte škótsku pásku, aby ste sa presvedčili, že sú izolované. Nechceme žiadny odhalený drôt. Teraz prilepte (ja som použil horúce lepidlo) dosku na vrch priestoru pre batériu. Našťastie pre nás to náhodou perfektne sedí. Teraz zapojte kladný (+) a záporný (-) vodič z kroku 2 do jedného z kladných a záporných napájacích káblov nepájivej dosky. Teraz môžeme spojiť arduino a blinkm dohromady. Tu sú pripojenia pinov:

• A5 - Hodiny (na BlinkM označené „c“)
• A4 - Údaje (na BlinkM označené „d“)

A keď ste to urobili, pripojte NEREGULOVANÝ VCC (+) k pinu „VIN“na arduine a REGULOVANÝ VCC k (+) kolíku na BlinkM. Potom pripojte GND na arduino a BlinkM k GND na rozvodke a prepojte obidva GND predlžovače dohromady. POZOR, nemiešajte tieto spojenia, inak by ste mohli usmažiť BlinkM.

Krok 5: Senzory - zvuk, klepnutie a svetlo

Ďalej v rade sú senzory. Svetelný senzor je najľahšie skonštruovaný. Drôt, ktorý smeruje doprava, sa pripája k arduinu. Ďalšie informácie o KÝCH pinoch, ku ktorým sa senzory pripájajú, sú v nasledujúcom kroku. Zvukový senzor je o niečo tvrdší, ale nie smiešne zložitý. UPOZORNENIE: Tu som neukázal obvod deliča napätia. Schéma 2,5 V musí byť poskytovaná prostredníctvom niečoho, čo sa nazýva „delič napätia“. Je to veľmi, veľmi jednoduchý obvod pozostávajúci z viacerých pevných rezistorov alebo z potenciometra (potenciometra). Na tento obvod použite 50K hrniec. Google „delič napätia“a pomoc pri jeho konštrukcii nájdete v zázname na wikipédii. UPRAVIŤ 27. 9. 08: Vypustil som tento zvukový obvod a namiesto toho som použil jeden zachránený zo zvukovo aktivovaného rozsvieteného prívesku. Okruh tu nefunguje dobre; Nie som si istý prečo, ale dizajn je chybný; niečo nie je celkom v poriadku. Všimol som si, že obvod z prívesku používa operačný zosilňovač SMD LM386. Práve som spájkoval pred odpormi smerujúcimi k LED, VCC a GND. Potom som už len musel trocha manipulovať s hodnotami v softvéri a presto! lepšie fungujúce náladové svetlo reagujúce na zvuk. V súčasnej dobe je video svetla pulzujúceho do hudby vtedy, keď bol použitý pôvodný obvod. Možno nahrám ďalší, ktorý ukazuje vylepšený dizajn (skôr to vyzerá, že vďaka novému obvodu reaguje na hudbu). Nebol som si istý, ako spájkovať piezo prvok, a tak som to uhádol a spájkoval podľa obrázku. Funguje to však. Na polarite piezo nezáleží. Rezistor je na doske (nie je zobrazený). Ďalšia DÔLEŽITÁ POZNÁMKA: Hodnoty pre tieto obvody sa BUDÚ líšiť od vašich, takže BUDETE musieť v kódu trochu doladiť. Ak máte akékoľvek otázky k týmto hodnotám, pokojne mi dajte vedieť.

Krok 6: Nájdite miesto pre senzory a všetko prepojte

Táto časť by nemala byť príliš ťažká. Kryt „dotykového svetla“má dostatok miesta na všetko, čo potrebujeme. Senzory som umiestnil kamkoľvek sa zmestili. Všetky pripojenia sú:

• Pin A6: Zvukový senzor - POZNÁMKA: pre používateľov, ktorí nepoužívajú arduino nano, iné arduiny nemajú 7. analógový pin. Budete to musieť zmeniť v kóde.
• Pin A3: Piezo snímač (snímač klepania)
• Pin A0: Svetelný senzor

Zaistite, aby ste omylom nepripojili (+) vodiče senzorov k neregulovanému napájaciemu pásu, alebo ich ROZMRAŽÍTE.

Krok 7: Otestujte to

Uistite sa, že napájacie pripojenia sú dobré; zapojte ho pomocou napájacieho adaptéra a vyskúšajte ho pomocou batérií. Bežným problémom je zlé spojenie s pozitívnym a uzemneným. POZNÁMKA: Viem, že na obrázku nie je svetelný senzor; Len som to zobral, než som pridal tú časť.

Krok 8: Naprogramujte ho, zatvorte ho a použite

Kód, ktorý som použil, používa knižnicu vytvorenú Todom E. Kurtom (www.todbot.com/blog) a tvorcami programu BlinkM (ThingM). Pokúsim sa pridať poznámky do kódu, keď to bude možné, aby bol zrozumiteľnejší; Momentálne som trochu zaneprázdnený. Pri odosielaní kódu musíte mať v softvéri arduino otvorenú knižnicu kódov (súbor s názvom „BlinkM_funcs.h“), inak nebude fungovať. Ak si chcete zobraziť kód, ale nemáte softvér arduino, môžete ho otvoriť pomocou programu na spracovanie textu (alias wordpad pre používateľov systému Windows). Nápady na nové funkcie sú vítané. Neváhajte ich zverejniť; Chcem vytvoriť tento open-source. Cieľom spôsobu, akým som kód štruktúroval, je, aby bolo možné ľahko pridávať nové funkcie. Niektoré z funkcií sú do BlinkM naprogramované výrobcom (ThingM), ale dve z nich som vyrobil; „Zvukové svetlo“a „Mimické svetlo“. Práve teraz má nasledujúce:

• Náladové svetlo - Pomaly mizne do náhodných farieb
• Sviečka - Bliká ako sviečka s pomarančmi a žltými
• Odrazy vody - „Trblietky“s modrými, tyrkysovými a azúrovými farbami
• Sezónne farby - zmení sezónne farby (myslím, že sú modré, zelené, fialové a oranžové)
• Búrka - Blesky príležitostne simulujúce blesky
• Stop svetlo - zmení sa z červenej na žltú a zelenú a zase späť
• Mimické svetlo - zaznamená sériu až 50 cyklov zapnutia/vypnutia svetla (môžete použiť baterku), „zapamätá si“časy zapnutia/vypnutia a potom ich prehrá v nikdy nekončiacej slučke.
• Sound Light - Pulzuje za zvukom hudby

Funkcie môžete kedykoľvek zmeniť ľahkým klepnutím na priesvitnú kupolu. Toto pravidlo má jednu výnimku: keď dosiahnete funkciu „mimického svetla“, začne blikať nazeleno. Ak klepnete na kupolu, kým bliká, prejde na poslednú funkciu („zvukové svetlo“). Ak počkáte, prejde na funkciu „mimické svetlo“. Keď sa dostanete k funkcii „zvukové svetlo“, nemôžete meniť funkcie a prejsť na prvú z dôvodu spôsobu, akým číta zvukový senzor. Teraz prichádza tá ťažšia časť. Na zatvorenie krytu náladového svetla musíte urobiť niekoľko opatrných krokov. Najprv musíte zarovnať podporné pružiny s malými úchytkami na plastovej kupole. Pretože je konektor DC napájania na ráfiku a vodiče smerujú k nepájivému stolu, musíte najskôr prevliecť plastovú kupolu cez tieto vodiče a potom zarovnať stĺpce skrutiek vonkajšieho ráfika s priehlbinami na plastovej kupole. Zaistite, aby boli všetky úchytky zarovnané s umiestnením podporných pružín, ktoré tiež korešpondujú so stĺpikmi skrutiek na ráfiku a otvormi pre skrutky na základnej doske. Potom, keď ste si istí, že je všetko zarovnané, zacvaknite vonkajší okraj nadol na základnú dosku. Ďalej sa uistite, že v pružinách nie sú žiadne drôty alebo nie sú na mieste, kde v budúcnosti môžu. To by bránilo pohybu plastovej kupoly. Nakoniec vymeňte skrutky a užívajte si! Záverečné poznámky: DÔLEŽITÉ: NEPOUŽÍVAJTE batérie a súčasne zapojte nástenný adaptér. Nie som si istý, čo sa stane, ale som si istý, že to zničí všetko, čo je spojené s energiou !!

Krok 9: EXTRASY

Tu je niekoľko videí: Toto je 6 predprogramovaných funkcií zabudovaných v BlinkM: … Toto je vlastný kód reagujúci na zvuk/hudbu, ktorý som pridal (uhádnete, o ktorú skladbu ide … ?: … A nakoniec, ale rozhodne nie prinajmenšom je najlepšia (myslím) a najťažšia funkcia zo všetkých; funkcia „mimického svetla“: