Дишайте: Затихващи феерични светлини в стъклен блок: 6 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

За Коледа тази година реших да използвам стъклен блок, ШИМ контролер и няколко LED приказни светлинни нишки, за да подаря на жена си пъстър подарък.

Стъпка 1: Части

Ето частите, които ще ви трябват.

Микроконтролер

Това не трябва да бъде нещо особено голямо, бързо или с много пинове (имате нужда само от 2 пина за данни за I2C връзките). Използвах Adafruit Trinket M0, защото е малък, харесва ми този формат и исках да се науча да работя с CircuitPython.

16-канална ШИМ платка

Има много подобни видове PWM пробивни дъски, включително тази от Adafruit. Дори ако вашият контролер има много налични PWM щифтове, все пак бих избягвал да се опитвам да захранвам всичките ви нишки оттам и вместо това бих избрал платката за разбиване: светодиодите могат да изтеглят много повече ток, отколкото контролерът ще позволи. Повечето контролери ще се предпазят от това, но някои всъщност могат да излязат в дим. Най-добре е да използвате дъската за разбиване.

Приказни светлини

Има много, много цветове, видове и дължини на феерични светлини, достъпни евтино, дори някои с RGB светлини. Те струват около $ 1 на нишка, дайте или вземете. Харесва ми вида, при който всяка нишка е в един цвят, защото е по -лесно да се контролират ефектите. Ето една опция за Amazon. Всяка нишка се предлага със собствена планка, съдържаща монети батерии и превключвател. Няма да можете да захранвате повече нишки от броя на устройствата, поддържани от вашата ШИМ платка (в моя случай, 16).

Стъклен блок

Можете да намерите различни видове стъклени блокове в занаятчийските магазини и дори в магазините за хардуер. Препоръчвам да не ги купувате онлайн, защото са прекалено скъпи (вероятно поради теглото им). Те са плоски, вълнообразни, бистри, дифузни, цветни, с различни размери и т.н. Те са много красиви, но също така чупливи, хлъзгави и много, много тежки. Уверете се, че този, който получавате, има продълговата дупка от едната страна и пластмасова вложка, която изскача и покрива тази дупка.

Ако теглото или размерът на стъкления блок са проблем, почти всеки прозрачен контейнер ще работи. Можете дори да използвате (чиста, суха) бутилка за вино или алкохол, стъклен глобус, голяма чаша за шампанско или друг прозрачен контейнер. Бих използвал обаче нещо доста голямо, тъй като според мен ефектът е по -добър, когато контейнерът е голям. Ако се отклоните от стъкления блок, ще трябва да пропуснете или да импровизирате някои от стъпките с инструкции.

Пластмасов корпус за електрическата верига

Обичам да поставям цялата си електроника на едно място. Изберете любимия си корпус, приблизително 2 инча на 4 инча на 1 инч (например този от Amazon), но ако ще следвате този пример, уверете се, че е достатъчно малък, за да се побере удобно от външната страна на блока, но достатъчно голям, за да побере контролера, ШИМ платката и проводниците.

Това, което наистина исках да използвам, беше куха дървена основа, върху която блокът можеше да седне. За съжаление не успях да намеря такъв и нямах време да си го направя сам. Можете дори да пропуснете напълно корпуса и просто да натиснете контролера и разбиващата се дъска в стъкления блок, ако нямате нищо против как изглежда това.

5v/2A адаптер или батерия

Повечето PWM платки имат МАКС от 6v, така че поддържайте напрежението под това, например, около 5 волта (например, този на Amazon). Също така не бих отишъл много по -малко от 2А, защото светодиодите изискват доста. Можете да опитате и батерия.

За да опростя нещата, винаги захранвам всичко с жакове 5.5 мм / 2.1 мм.

Разни части

Също така се нуждаете от: превключвател (по-лесно е да се пробиват отвори за кръгли превключватели), гнездо за съединител на цевта (съответстващо на жака на адаптера), пластири, женски заглавки, винтове, болтове, гайки, оборудване за запояване, диагонални фрези, бормашина, горещо лепило пистолет, сребърна острие и др.

Стъпка 2: Свържете контролера и PWM платката

Можете да следвате тези указания, за да свържете контролера и PWM платката. Свържете щифтовете SCL и SDA на всяко устройство един към друг. Трябва да пуснете линията Vout от PWM платката към входа на захранването на контролера, а Vout на контролера към Vcc щифта на PWM платката.

Няма нужда от схема или дори от платка за хляб, тъй като можете да използвате пластири за свързване на мъжки щифтове от едно устройство към мъжки щифтове на другото.

След това ще ви е необходим някакъв начин временно да свържете 5v DC към входните винтови блокове на PWM платката. Ако имате настолно захранване, свържете го. В противен случай ще трябва да запоите заедно гнездо, което съответства на жака на адаптера (използвайте волтов метър, за да се уверите, че запоявате положително и отрицателно правилно) и да прекарате проводниците към входните винтови блокове.

Стъпка 3: Подгответе фееричните светлинни нишки

Няма да използваме батериите. Преди да прережете проводниците, не забравяйте да намерите малкия резистор, запоен последователно между батерията и първия светодиод. НЕ отрязвайте това (с други думи, това трябва да остане с кичура, а не с мъглата). След това използвайте любимия си остър инструмент, например диагонални фрези, за да отделите батерията от нишката. Обичам да оставям инч или два жица от страната на батерията, за да може да се използва отново в бъдеще. Не се притеснявайте още кой проводник е положителен и кой отрицателен. Въпреки че това винаги е важно при работа със светодиоди, удобно за нас, това няма значение в този момент. Нишките, които купих, всъщност имат светло сива ивица на положителния проводник. Не се притеснявайте, ако вашите не го правят.

PWM пробивната платка има 16 клъстера от три пина: земя, 5v и сигнал, така че всяка нишка ще се нуждае от свой собствен клъстер от 3 женски гнезда за заглавия, за да съвпадне. Ще използваме само външните щифтове (земя и сигнал), така че, след като изрежете клъстера си от дългата лента на заглавката, просто издърпайте средния (ненужен) щифт на женската заглавка. Запоявайте проводниците за всяка нишка към външните щифтове на един женски заглавен клъстер.

След като запоите всяка нишка, трябва да я тествате. Направих това, като включих контролера и PWM платката и след това заредих временна програма, която просто включва всички 16 комплекта пинове.

Ако използвате контролер CircuitPython (като M0 Trinket), Adafruit предоставя отличен урок за това как да стартирате, актуализирате и програмирате платката. След като това е направено и платката е свързана чрез USB кабел към вашия компютър, можете да напишете и запишете файл с име "code.py" в главната директория на контролната платка. Вграденият софтуер на контролера ще изпълни програмата python в code.py. Простата програма, която използвах за тестване на нишките, е приложена по -долу, наречена test_code.py. Трябва да преименувате това на code.py и да го копирате в главната директория на Trinket M0.

Ако не използвате CircuitPython, трябва да използвате Arduino IDE или друг начин да програмирате вашия контролер да изпраща сигналите, необходими за превключване на всички PWM портове към пълен изход.

Когато програмата се зареди, тествайте нишка, като натиснете женската глава на нишката върху всеки набор от PWM щифтове. Ако кичурът не светне, издърпайте го, обърнете го и го натиснете отново. Ако това все още не работи, трябва да препаявате кабелите и да опитате отново. След като нишката светне, трябва да маркирате положителната ("сигнална") страна на заглавката по някакъв начин, така че да знаете правилния начин да я натиснете следващия път. Използвах сребърна острие, за да отбележа положителната страна на всеки тестван хедер.

След като сте тествали запояването, ще искате да изолирате местата на запояване, като поставите капка или две горещо лепило върху откритата жица, спойка и метал. Реших да използвам горещо лепило (за разлика от свиващата тръба), защото е прозрачно, като проводниците. В допълнение към избягването на къси панталони, това има предимството да стабилизира и укрепи връзката, така че е по -малко вероятно да се огъне и скъса.

Когато всички нишки са запоени, тествани и изолирани, трябва да можете да плъзнете ВСИЧКИ заглавки върху щифтовете на ШИМ платката и ВСИЧКИ нишки трябва да светнат. Редът на цветовете няма да е важен за този прототип.

Стъпка 4: Подгответе стъкления блок и корпуса

Както написах по -горе, стъкленият блок трябва да има продълговата дупка в себе си и трябва да има някаква твърда пластмасова вложка, която да се появи на място, за да покрие дупката. На първо място, трябва да решите по какъв начин ще бъде ориентиран блокът и следователно от коя страна ще бъде заграждението: отляво, отгоре или надясно. Избрах да го сложа отдясно. Исках превключвателят да е отзад, а гнездото на адаптера да е отдолу.

Сега трябва да закрепим нашия електронен корпус към тази вложка.

Трябва да поставим два (или повече) малки болта през двете пластмасови парчета, за да ги прикрепим един към друг. Докато вложката е поставена в стъкления блок, задръжте кутията към нея, така че да са центрирани. Залепете ги заедно. Внимателно извадете вложката и корпуса от блока, без да променяте относителното им положение. Вземете решение за две точки, които ще закрепят добре двете части заедно. Намерете безопасно място, за да ги поставите и пробийте 2 дупки през двете. Извадете лентата, разделете ги и почистете дупките. Поставете ги отново заедно, избутайте болтовете и поставете и затегнете гайките.

Сега, когато корпусът може да бъде прикрепен към стъкления блок, имаме нужда от начин нишките да преминават през него. Използвах свредло с много голям отвор и пробих дупка през центъра на задната част на корпуса. Вложката ми вече имаше голяма дупка в центъра. Ако вашият не, просто пробийте и двете.

Сега трябва да подготвите превключвателя и гнездото на адаптера. Пробийте съответно дупки. Трябваше да използвам шлифовъчен дремел, за да разширя отвора за превключвателя. Отворът за превключвателя също ще се нуждае от малък жлеб, затова използвайте пила или остър, здрав нож. Натиснете превключвателя (той изскача на място). Натиснете крика през и поставете шайбите и гайките навън; затегне.

Намерете малко червен и червен проводник 20 AWG. Запоявайте проводниците към гнездото на адаптера; вътрешният щифт е положителен, а външният корпус е отрицателен; използвайте волтов метър, за да разберете кой щифт съвпада. Харесва ми да поставя положителното (червено) през превключвателя, но всъщност няма значение. Отстранете свободните краища на проводника и тествайте, като поставите жака на адаптера, включите го и тествате напрежението. Ако има проблем, разпаяйте и препаяйте, ако е необходимо. Също така проверете дали напрежението е нула, когато превключвателят е изключен.

Поставете контролера и ШИМ платката в кутията. Поставете захранващите проводници в винтовите блокове на ШИМ платката: червено към положително и черно към отрицателно.

Стъпка 5: Вмъкнете нишките в блока

Изключете адаптера.

С вмъкната вложка в стъкления блок, бавно избутайте нишка през отвора на корпуса, в блока. Просто го оставете да се извива естествено, докато го натискате внимателно, без да се опитвате да контролирате много. Когато е достатъчно навътре, натиснете заглавката върху набор от щифтове на ШИМ платката, като внимавате да подравните правилно положителната страна. Повторете за всяка нишка. Тъй като в блока става все по -претъпкано, нишките ще се навиват и ще се завъртат един около друг по -изкусно.

Когато заглавката на последната нишка е натисната към щифтовете на PWM платката, включете адаптера и го включете. Всички нишки трябва да светят. Ако някои не го направят, проверете отново ориентацията на заглавката на нишката върху щифтовете. Също така проверете връзките за запояване, нещо може да е счупено. Поправете необходимото, докато всички нишки светнат.

Поставете капака на корпуса на електрониката и го завийте. Тъй като вложката на блока изскача доста лесно от стъкления блок, мислех, че би било добра идея да го закрепя по -добре, затова използвах малко опаковъчна лента за това.

Стъпка 6: Дишайте

Сега трябва да напишем по -интересна програма за светлините.

Включете контролера обратно в компютъра.

Името ми за това парче е „Дишай“, затова исках нишките да изглеждат „дишащи“, след това навън, а след това на пауза произволно време, преди да дишам отново, като всеки кичур работи независимо от останалите. По -долу е скриптът на python, който произвежда резултата, който ми хареса; копирайте това на дъската, за да видите как работи. По всякакъв начин експериментирайте с различни модели, време, паузи, светкавици и т.н., за да направите това, което смятате за красиво.