Dúhové koleso Digispark a WS2812 v krabici: 4 kroky (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:56

Tento malý projekt bol vyrobený okolo pekne vyrezávanej drevenej škatule 10x6x5cm, ktorú som našiel v obchode.

Jeho najlepšou vlastnosťou, ktorá v skutočnosti nebola správne zachytená na kamere, je rozsvietenie jasnými, sýtymi farbami, po stranách veka vyrezávaného zo stromu.

Na druhej strane si uvedomte, že použitie efektu dúhy na pásiku úzkych LED diód RGB 5050 bude mať vždy za následok belavé osvetlenie niekoľko centimetrov od diód LED, pretože farba každého pixelu sa čoskoro zmieša so svojimi susedmi. Ak sa chcete tomuto efektu vyhnúť, môžete skúsiť použiť nejaký zaostrovací objektív

Jas LDR je vďaka LDR udržiavaný proporcionálne k okolitému svetlu: lampa bude svietiť za denného svetla a pri použití ako nočné svetlo v tme nebude príliš jasná.

Zásoby

Kusovník:

• jedna doska (klon) Attiny85 Digispark s bootloaderom Micronucleus
• jeden 8x WS2812 bar
• jeden LDR, ktorý sa používa na doladenie jasu žiarovky v závislosti od okolia
• jeden 10KΩ vyťahovací odpor pre LDR
• mikro USB kábel na naprogramovanie systému Digispark a na napájanie žiarovky po dokončení
• dutá drevená krabica
• 5V⎓ zdroj energie (schopný poskytnúť najmenej 500mA)

Zručnosti a nástroje:

• PlatformIO (spustený na kóde Visual Studio) ako IDE - svoju úlohu však zvládne akékoľvek IDE Arduino
• spájkovačka, nejaký spájkovací drôt a základné spájkovacie schopnosti
• nejaké vedenie, nožnice
• nejaké lepidlo, pinzeta
• nejaký nepriehľadný lak (na zakrytie LED Digispark a na ochranu LDR pred vplyvom svetla žiarovky)

Krok 1: Digispark a PlatformIO

Digispark (a každý klon zahŕňajúci rovnaký 8-bitový mikrokontrolér) je oddeľovacia doska postavená na AVR Attiny85, ktorá je schopná priamej komunikácie USB vďaka bootloaderu Micronucleus. Ďalšie informácie nájdete na jeho wiki:

PlatformIO je ekosystém, ktorý som použil na programovanie Digisparku. Aby ste s ním mohli pracovať, musíte si nainštalovať kód Visual Studio

Krok 2: Schéma a zapojenie

Spájkovanie

1. pripojte tri vodiče k lište WS2812 (uzemnenie, vstup napájania a vstup údajov)
2. drôtené uzemnenie a Vcc na 5V a pin GND systému Digispark
3. spájkujte zvyšný vodič na pin P0 spoločnosti Digispark
4. spájkujte odpor 10KΩ na kolíky GND a P2 dosky
5. pomocou dvoch vodičov pripojte vývody LDR k 5V a P2 (z estetických dôvodov som použil sotva viditeľné smaltované vodiče)

Krok 3: Firmvér

Nájdite kód tohto projektu na mojom GitHub:

Dobré vedieť:

• #include sa musí používať pri práci s PlatformIO
• parametre, ako napríklad priradenie pinov, počet LED diód WS2812, rýchlosť dúhových kolies a prahové hodnoty tmavého/jasného svetla pre diódy LED a LDR sú na začiatku kódu
• Adafruit Neopixel je knižnica používaná na ovládanie LED diód WS2812
• Knižnica RunningMedian sa používa na zvýšenie stability čítania LDR; kvôli nastaveným hraniciam, mapujúcim hranice jasu LED, je to obzvlášť pekné v podmienkach nízkeho jasu, kde malé kolísanie môže mať za následok nepríjemné blikanie
• Nenájdete žiadny pokus o uzamknutie Attiny85, takže projekt zostane upraviteľný

Niektoré rady (objavujú sa aj v súbore README.md na GitHub):

• Ak chcete nahrať kód, uistite sa, že máte kábel USB s každým pinom: lacné nabíjacie káble majú často iba +5 V a uzemnenie
• Pri nahrávaní z PlatformIO na DigiSpark je potrebné, aby ste po kompilácii zapojili DigiSpark, aj keď konzola nevaruje „teraz je čas zapojiť váš DigiSpark“, ako to robí Arduino IDE.
• Rýchla oprava problému pri odosielaní do DigiSpark z PlatformIO na MacOS: problém PIO 111
• Lacné nabíjačky USB môžu poskytovať špinavý/hlučný výstup, čo môže spôsobiť, že LED diódy budú zvláštne blikať, najmä pri nízkom jase: uistite sa, že máte čistý zdroj 5 VDC alebo filtrujete pridaním kondenzátora (alebo vhodnejšieho obvodu)

Krok 4: Dotknite sa puzdra a konečnej úpravy

• Do krabice podľa vášho výberu vyrežte otvor na usporiadanie projektu a zapojte kábel USB. Uvedomte si, že čím väčší je otvor okolo konektora micro USB, tým viac svetla z vašej lišty LED uniká, pokiaľ nezabezpečíte nejaké nepriehľadné tesnenie.
• Vyrežte otvor pre LDR; dbajte na to, aby smeroval nie do oblasti, ktorá bude osvetlená diódami LED, inak autoregulácia spadne do slučky
• Vyryte vnútorný povrch, aby ste vytvorili priestor pre lištu LED, pretože pri pohľade na lampu by ste nemali chcieť diódy LED priamo vidieť
• Utesnite nepriehľadným médiom spodnú časť LDR, aby sa zabránilo akémukoľvek rušeniu spôsobenému jasom snímaného prostredia, je bar WS2812
• Použite kvapku nepriehľadnej farby na maskovanie LED diódy Digispark, čím zabránite tomu, aby svietila vo vnútri škatule
• Prilepte dosku Digispark, LED lištu, LDR a každý kábel, aby interiér vášho dutého boxu nevyzeral neupravene
• Počítajte s káblom USB s vypínačom, ktorý lampu ľahko zapne a vypne