Коледни светлини с Atmega328: 6 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

Коледа наближава и е време да започнем да правим нещо по въпроса. В моя случай - най -накрая завърших инструкциите за моите светлини за коледно дърво.

Идеята тук е проста: вземете шепа разноцветни светодиоди, свържете ги паралелно към драйвера за светодиоди (правейки всеки индивидуално контролируем), забавлявайте се. Това може да звучи странно, като се има предвид цялото необходимо окабеляване, но практиката показа, че това работи много по-добре от вашите лампи извън магазина с техните скучни кабелни режими и без персонализиране. Окабеляването е невидимо, светодиодите са скрити в елховите игли, всичко се контролира с IR дистанционно, децата и възрастните са щастливи.

Изглежда лесно, но ми отнеха няколко години да завърша това и да го накарам да работи върху истинско дърво. Срещнах проблеми на някои неочаквани места - например окабеляване, например. Тази инструкция е предназначена да помогне на онези от вас, които искат да направят едно и също нещо, без да преминават през месеци на опит и грешка, купувайки различни неща в мрежата.

Проектът е насочен към умерено опитни хора, тъй като ще трябва да го адаптирате към хардуера си. Отдавна направих специална дъска за това, ще трябва да я измислите сами. Или можете да получите такъв от мен, но все пак ще са необходими някои умения за запояване.

Какво ще ви трябва:

- Контролната платка (Arduino или друга)

- LED задвижващата верига. Препоръчват се LED драйвери, но е възможно да се направи това с регистрите за смяна и библиотеката ShiftPWM

- Най -малко 48 светодиода с различни цветове

- 30AWG тел за опаковане на тел, най-малко 100 метра от нея

- Умения за запояване и програмиране

- Малко време и търпение

Ще ви представя скицата си, но вие ще трябва да я адаптирате към вашето устройство. АПОЛОГИЯ: Съжалявам за качеството на снимките и видеоклиповете, както и за самата статия. Те не са толкова полирани, колкото бих искал. Но сред семейството, работата и хобито трябва да избера първите две. И имах нужда да публикувам тази инструкция сега, докато има време преди празниците.

Стъпка 1: Окабеляване

Проводниците бяха основният проблем за мен. С основните си китайски светлини получавате тъмнозелено окабеляване. Надявах се да намеря същия вид кабели в интернет - без резултат. Всъщност прекарах една година в опити, поръчайки дузина различни видове и най -накрая разбрах, че те всъщност нямат значение.

Работата е там, че основният ви произведен гирлянд е свързан последователно. От това възникват два проблема:

а) Проводниците са доста дебели, тъй като трябва да пренасят захранването за всички светодиоди последователно, и

б) Тези проводници преминават от един клон на коледната елха на друг на видно място, перпендикулярно на клоните.

Тези два проблема изискват проводниците да се слеят с дървесната листа (игли от ела). И не са особено успешни в това.

Имайки предвид нещо (тоест всеки отделен светодиод със собствено окабеляване, свързан паралелно) нещата се променят:

а) Можете да използвате наистина тънки проводници и

б) Те следват клона на светодиодите на гърба към стъблото на дървото, отдалечавайки се от гледната точка на зрителите, като по този начин са ефективно невидими.

Бинго! Не се нуждаете от тъмнозелен цвят, можете да имате кафяв цвят, който да се слее с клоните, или дори циански, както аз, и той все още ще бъде невидим.

Това е нещо, което всъщност разбрах, след като гирляндата беше на мястото си. Работи.

По този начин имате нужда от тънка тел за опаковане на тел от 30AWG (като тази), или зелена (която е малко синьо-цвят) или кафява.

Стъпка 2: Светодиоди

В интернет има комплекти „10 цветни светодиода“. Цветовете са: червено, оранжево, жълто, зелено, зелено, синьо, розово, лилаво, студено бяло и топло бяло. Последните две са интересни, тъй като можете да направите някои сребърни/златни ефекти с тях, но това е различна история. Останалите осем са добре и номерът е много удобен, каквото е с LED драйверите с 16 изхода. Препоръчвам 3 мм светодиоди: те са доста ярки, докато са достатъчно малки, за да се скрият в иглите.

Тези, които следват моите разговори, знаят, че съм малко обсебен от спектъра и можете да видите, че цветовият набор не е точно съвместим със спектъра. Най -забележима е разликата между зеления и синия цвят.

Е, първо, човешкото око не е толкова добро в разпознаването на тези цветове; ние сме много по -добри с всичко, което има поне петънце червено в него. Второ, почти няма светодиоди, които да запълнят празнината. Разбира се, има един доставчик на цианови светодиоди в Aliexpress, но те са доста скъпи (и ги намерих твърде късно). Има и куп измамници, продаващи основни зелени светодиоди като „изумрудени“; не попадайте в това. Открих, че 10-цветният комплект е доста добър; светодиодите произвеждат видимо различни цветове.

Ако успеете да намерите тези цианови светодиоди на подходяща цена, бих ви предложил да замените лилавите с тях (поставяйки циан между зелено и синьо). Лилавите са по -скоро UV, не са много ярки, но могат да правят някои интересни неща в тъмното, ако нещо бяло е близо до тях. По този начин можете да направите отделен клон на вашата гирлянда за предоставяне на магия и мистерия.

Стъпка 3: Монтаж

Запояването на светодиодите към проводниците отнема време; освободете един ден, за да направите това дори за малка гирлянда с 48 светодиода. Ще ви трябва (освен светодиодите и проводниците):

- 1,5 мм термосвиваеми тръби;

- 2,5 мм термосвиваеми тръби;

- Изобилие от разтвор на стафиди;

и поялник, очевидно.

Почистете края на жицата, увийте я около LED крак, нанесете капка разтвор на стафиди, спойка. Повторете за втория крак. Натиснете тръбата от 1,5 мм върху първата спойка и я свийте, повторете за втората. Натиснете 2.5 мм тръбата на двата крака и свийте. Вътрешното свиване е необходимо за предотвратяване на къси панталони, външното за добрия външен вид. Не е необходимо захващане, тъй като получената конструкция е лека, иглите от ела ще я държат доста добре. (Ако дървото ви е изкуствено, може да се нуждаете от нещо, за да накарате светодиодите да се залепят)

Правете на групи по шест, следвайте спектъра, не забравяйте да проверите дали светодиодът работи, тъй като може да се повреди по време на запояване, и не забравяйте да маркирате анодния проводник.

Що се отнася до дължината на проводниците, направих ги 50 см и тя е малко къса дори за малкото дърво, което имах. Трябваше да опъвам жиците, вместо да ги обвивам около клони. За мое извинение възнамерявах да направя гирлянда с 96 светодиода (все още го правя), а това беше горната му половина. Във всеки случай, просто помислете, че ще искате проводникът да следва стъблото, а след това клона да излиза от контролера и да изберете дължината съответно.

Стъпка 4: Свързване на контролера

Използвах моята UltiBlink SL платка, която беше основно проектирана с тази задача. Освен ако нямате/поръчвате такъв, ще трябва да направите свой собствен. Платформата няма да работи тук, така че ще трябва да измислите и запоите нещо върху дъска за прототипи. LED драйверите са по -добри за тази задача от регистрите за смяна (с библиотеката ShiftPWM), тъй като драйверите не изискват резистори за всеки светодиод, като по този начин по -малко място, по -малко дупки, по -малко запояване.

Обърнете внимание, че използвах Extension версията на моята UltiBlink платка, тази без Arduino (да речем, микроконтролера) на гърба. Прикрепих платката на микроконтролера (кръглата BlinkeyCore) към разширението. Истината е, че първоначално не е било предназначено; тази 48-LED гирлянда е трябвало да служи като горната част на 96-LED гирлянда, като долната има MC на борда. Все пак се оказа добре като а) успях да прикрепя дъската директно към стъблото на дървото с прости гумени ленти и б) успях лесно да премахна контролната платка, за да презаредя скицата. Не трябваше буквално да седя под коледна елха с тетрадка като някакъв шантав Дядо Коледа. По този начин ви предлагам да направите нещо подобно, тоест вашата Arduino/MC платка да се отдели от измислицата.

Свързах светодиодите към 48 изхода в 6 партиди от по 8 светодиода всеки по този начин: червен, оранжев, жълт, блатозелен, зелен, син, лилав, розов; повторете 5 пъти. Тоест, изход 0 = червен, изход 1 = оранжев, изход 2 = жълт и т.н. Скицата по -долу разчита на този ред за голяма справедливост. Уверете се, че сте ги поставили на дървото в същия ред, въртейки се спираловидно нагоре или надолу. Бих предложил също така да се опитате да поставите светодиоди със същия цвят в повече или по-малко вертикални линии (над или под един срещу друг)-всичко това ще направи ефектите да изглеждат много по-добре.

И накрая, трябва да помислите за консумацията на енергия. 48 светодиода изискват около 1A при 5V, когато всички са включени. Можете да използвате USB зарядно устройство, но то трябва да е наистина добро и тествано, а не някакви евтини глупости от eBay, които трябва да осигурят достатъчно сок, но не (като бялото на снимките ми, смених го по -късно). С 96 светодиода възнамерявам да използвам два, по един за всяка част от гирляндата, само за да се уверя, че всичко работи по предназначение. Друг възможен подход към този проблем се крие в софтуера: ако се уверите, че в даден момент не са включени повече от 25 светодиода, ще можете да стартирате това от всяко USB зарядно устройство или дори USB порта на компютрите си. Моята скица по -долу не.

Стъпка 5: IR контрол

IR е доста добър и фантастичен за управление на режимите на вашата гирлянда. За щастие, има отлична библиотека IRLib, която покрива всяка нужда. Също така, IR приемникът има много проста връзка.

Има много инструкции за използване на IR дистанционни с Arduino, така че няма да навлизам в подробности тук. Ако не сте запознати с него, просто си запазете вечер, за да направите това, това не е ракетна наука.

Все пак са необходими някои бележки за улесняване:

1 - Има различни протоколи за IR комуникация, като един от Philips е най -странният, а Sony - най -логичният и лесен за програмиране. Повечето евтини дистанционни управления използват Sony за щастие.

2 - Ако имате някакви стари дистанционни управления някъде в гаража, проверете ги, много вероятно те ще работят добре. Използвах дистанционното от телевизора си, за да контролирам една от моите коледни измислици, но това не е най -добрата идея, тъй като сигналът се отразява от стените, като по този начин може да превключва канали или нещо на вашия телевизор, докато контролирате гирляндата си. По -добре имайте специален.

3 - Ето моята скица, която използвам за картографиране на бутоните на ново дистанционно, работещо по протокола на Sony. Той изхвърля кодове в серийния монитор, оставяйки ги просто да ги копирате и поставите. Копирам ги и ги поставя в този файл, който се включва в основната скица за гирлянда (по-долу). Съвсем вероятно кодовете за общото дистанционно (наречено „CarMP3“във включването) вече ще работят и с вашия.

Стъпка 6: Скицирайте

Добре, тази скица работи с дъската на моя дизайн (48 светодиода). Също е доста объркан, тъй като го написах набързо и нямах време да го изчистя/коментирам. Все пак може да ви се стори полезно; не се колебайте да вземете необходимите парчета от него и да направите всичко, което желаете. Най -простият начин би бил просто да замените всички екземпляри на библиотечните функции на DMdriver с вашите. Има общо три: test.setPoint (int x, int y) задава изхода #x на Y (Y е 16-битово число); test.clearAll () задава всички изходи на нула и test.sendAll () опреснява информацията в LED драйвера (изпраща данните там, променяйки състоянията на LED едновременно). Дори и без дистанционното ще работи. След като приключите, проверете предишната част на тази инструкция, картографирайте бутоните на вашето дистанционно и поставете кодовете във файла include.

Ако сте горд собственик на UltiBlink, ще можете да стартирате скицата от кутията (имате библиотеката DMdriver, нали?); не се колебайте да се свържете с мен, ако нещо се обърка, знаете адреса.

Успех, забавлявайте се, задавайте въпроси - ще се опитам да отговоря на тях, честита предстояща Коледа и се надявам скоро да напиша нещо ново!