Интерактивна светлина с отворен код: 9 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:55

Тази инструкция ще премине през това как да направите интерактивна, многофункционална светлина за настроение. Ядрото на този проект е BlinkM I2C RGB LED. Докато разглеждах мрежата един ден, BlinkM привлече вниманието ми и просто си помислих, че това е твърде готино, за да го пренебрегна. И така, няколко месеца по -късно реших да направя някакво настроение, използвайки го. И ето го!

Стъпка 1: Какво ще ви трябва

Този проект може да бъде доста евтин, ако използвате правилните неща. Ще отбележа алтернативни части, които могат да бъдат използвани, за да направят по -евтина изработката. Току -що използвах някои компоненти, които са малко по -скъпи, поради лицето, което прави процеса на строителство малко по -лесен.

Източник на светлина:

BlinkM RGB I2C-контролиран светодиод

Контролерът:

Микроконтролер Arduino - Използвах „Arduino Nano“, защото имах нужда от нещо, което беше наистина малко, поради количеството налично пространство вътре в „докосващата светлина“, използвана за настаняване на всичко

Жилища:

Обмислих много различни заграждения за тази светлина за настроение и най-накрая се спрях на нещо, което всички сме запознати: тези евтини, бели, „сензорни куполни светлини“. Намерих две опаковки у дома за само около 4 долара. Размерът на пространството в тези светлини е повече от достатъчно, за да се поберат всички компоненти, ако го направите правилно.

Захранване/конектори:

В началото си мислех, че би било готино да се захранва това захранване от батерията (тъй като корпусът вече има, удобно, отделение за батерия), но това не е толкова практично, ако ще го работите дълго време. Вместо това използвах 5.5 mm DC захранващ жак от radioshack с 12V 150Ma трансформатор, който лежах наоколо. Регулаторът на борда на arduino сваля 12 волта, а 150Ma беше доста ток за захранване на всичко. За проводник просто използвах всичко, което имах наоколо. Не забравяйте обаче да използвате жица с твърдо ядро.

Компоненти:

Компонентите се използват за направата на трите сензора за светлината на настроението: сензора за звук, сензора за „докосване“и сензора за светлина. За звуковия сензор ще ви трябват:- LM741 Op-Amp- Електретен микрофон (3-проводник)- 2.2k резистор- 100k резистор- 200k резистор- 0.47uf електролитен кондензатор- 0.047uf керамичен кондензатор- 2x 10k резистори- Диод За сензор за „докосване“, ще ви трябват само:- Пиезо елемент (можете да го спасите от някои електронни играчки, телефони и много други електронни устройства, които издават звуков сигнал, или можете да го получите от мишката, радиостанцията и т.н.).- 1M резистор … А за светлинния сензор ще ви трябват:- CdS клетка (LDR), за предпочитане много голяма (с по-голяма разделителна способност).- 10K резистор- 3-пинов хедър и нагънати конектори (по избор)

Други

Използвах макет, защото всъщност не исках да запоявам много. Използвах и много нагънати съединителни проводници, за да направя всички връзки по -сигурни, но те са по избор. Като алтернатива можете да използвате платка за разработка на домашно приготвяне, за да поддържате ATmega168 micro, и да използвате ATmega168 в стил DIP (дългата с по-големи проводници). Не съм сигурен колко добре би паснал, но със сигурност си струва да опитате. Ако не притежавате/нямате пари за макет, можете да запоите обикновен ATmega168 към печатна платка и да добавите регулатора, програмните връзки и т.н.

Стъпка 2: Подгответе „Light Touch“

Първо, трябва да направим евтиното о „сензорно осветление“, което получихме в настроението на депото у дома, светло. Първо обърнете лампата и свалете капака на батерията и винтовете. Вътре в отделението за батерии ще видите осветителното тяло. Извадете го, изхвърлете го и крушката. След това отворете корпуса. Сега трябва да се справим със силата. Извадете парчето метал в центъра на отделението за батерии, както и проводника, който го свързва с един от контактите на батерията. Запоявайте проводници към контактите на батерията, както е показано. Може също да искате да ги маркирате, ако нямате тел с различен цвят. Също така ще направим това настроение светлинно работещо чрез трансформатор на стенен контакт. Пробийте дупка с помощта на свредло със същия размер като диаметъра на жака за постоянен ток. След това го завийте, докато се изравни с корпуса. Последната модификация, която трябва да направим тук, е да добавим сензора за пиезо кран. Най -добре е да го монтирате върху пластмасовата джанта за по -добра чувствителност. Имам го на снимката по -късно в тази инструкция, монтирана на друго място, но това е само защото трябваше да отварям и затварям корпуса по време на тестването толкова много, че проводниците започнаха да се скъсват. Просто го залепете горещо с пластмасата, но се уверете, че не пречи на механичното движение по купола movabke! (т.е. не позволявайте да стърчи твърде много).

Стъпка 3: Добавете защита на захранващата верига

Тази част е проста добавка, която използва диоди, за да предпази стенния трансформатор/батериите от пържене, ако батериите са инсталирани едновременно с използването на DC захранващия жак. Можете да използвате всякакви блокиращи диоди, стига максималното номинално напрежение за тях да е по -високо от стойността на стенния трансформатор. Частта с етикет „VIN“в нерегламентираната лента за захранване на макета (която отива към VIN на arduino). Частта, означена като "DCPower", е жакът за DC захранване. По някаква причина програмата, която използвах, за да направя тази схема, беше наистина придирчива към етикетите, така че това ми позволи да я нарека. ЗАБЕЛЕЖКА: Ако не направите тази верига, НЕ ще можете да държите батериите в отделението за батерии едновременно с включената лампа за настроение, включена в стенния трансформатор, в противен случай тя ще я повреди.

Стъпка 4: Добавете Breadboard, Arduino и BlinkM

Преди да добавим макетната платка, трябва да изолираме контактите на батерията от металната подложка (тоест, ако металната плоча е залепена за вашата. Ако не, пропуснете тази стъпка). Поставете скоч върху всички метални контакти, за да се уверите, че са изолирани. Не искаме открит проводник. Сега залепете дъската (използвах горещо лепило) върху горната част на отделението за батерии. За наш късмет, това се вписва перфектно. Сега включете положителните (+) и отрицателните (-) проводници от стъпка 2 в една от положителните и отрицателните захранващи ленти на платката. Сега можем да свържем arduino и мигането заедно. Ето пиновите връзки:

• A5 - Часовник (обозначен с „c“на BlinkM)
• A4 - Данни (обозначени с „d“на BlinkM)

И след като сте направили това, свържете НЕРЕГУЛИРАНИЯ VCC (+) към щифта „VIN“на arduino и РЕГУЛИРАНИЯ VCC към (+) щифта на BlinkM. След това свържете GND на arduino и BlinkM към GND на захранващата лента и свържете двете GND захранващи ленти заедно. ВНИМАВАЙТЕ да не бъркате тези връзки или можете да изпържите BlinkM.

Стъпка 5: Сензорите - звук, докосване и светлина

Следващите на ред са сензорите. Светлинният сензор е най -простият за изграждане. Проводникът, който отива вдясно, се свързва с arduino. Повече информация за КОИ игли, към които сензорите се свързват, е в следващата стъпка. Звуковият сензор е малко по -твърд, но не смешно сложен. МОЛЯ, ЗАБЕЛЕЖКА: Тук не съм показал схема на делител на напрежение. 2.5V в схемата трябва да се осигури чрез нещо, наречено "делител на напрежение". Това е много, много проста схема, състояща се от множество неподвижни резистори или пот (потенциометър). Използвайте 50K пот за тази верига. Google „делител на напрежение“и погледнете записа в уикипедия за помощ при изграждането на такъв. РЕДАКТИРАНЕ 9/27/08: Прекъснах тази звукова верига и вместо това използвах една, спасена от активирана от звука висулка. Схемата тук не работи добре; Не съм сигурен защо, но дизайнът е дефектен; нещо не е съвсем наред. Забелязах, че веригата от висулката използва SMD LM386 оп-усилвател. Току -що запоях преди резисторите да отидат към светодиодите, VCC и GND. Тогава всичко, което трябваше да направя, беше да манипулирам малко стойностите в софтуера и да го направя! по-добре работеща звукова реагираща светлина за настроение. Понастоящем видеоклипът на светлината, пулсираща под музика, е когато е използвана оригиналната верига. Може би ще кача друг, показващ подобрения дизайн (изглежда по -скоро, че реагира на музиката поради новата верига). Не бях сигурен как да запоя пиезо елемента, затова предположих и запоявам, както е показано. Работи обаче. Полярността на пиезото няма значение. Резисторът е на макета (не е показан). Друга ВАЖНА ЗАБЕЛЕЖКА: Стойностите за тези схеми ЩЕ се различават от вашите, така че ще трябва да направите някои корекции в кода. Ако имате въпроси относно тези ценности, не се колебайте да ме уведомите.

Стъпка 6: Намерете място за сензорите и свържете всичко

Тази част не трябва да е твърде трудна. Корпусът на „сензорната светлина“има достатъчно място, за да побере всичко, от което се нуждаем. Поставих сензорите където и да са подходящи. Всички връзки са:

• ПИН A6: Звуков сензор - ЗАБЕЛЕЖКА: за потребители, които не използват arduino nano, други arduino нямат 7 -ми аналогов щифт. Ще трябва да промените това в кода.
• ПИН А3: Пиезо сензор (сензор за докосване)
• ПИН А0: Светлинен сензор

Уверете се, че случайно не свържете (+) проводниците на сензорите към нерегламентираната захранваща лента или ще ги изпържите.

Стъпка 7: Тествайте го

Уверете се, че захранващите връзки са добри; включете го с помощта на захранващия адаптер и опитайте с батерии. Често срещан проблем са лошите връзки към позитив и земя. ЗАБЕЛЕЖКА: Знам, че снимката не показва сензора за светлина; Току -що го взех, преди да добавя тази част.

Стъпка 8: Програмирайте го, затворете го и го използвайте

Кодът, който използвах, използва библиотека, създадена от Тод Е. Кърт (www.todbot.com/blog) и създателите на BlinkM (ThingM). Ще се опитам да добавя бележки в кода, когато мога, за да стане по -разбираем; В момента съм доста зает. Трябва да имате кодовата библиотека (файлът с надпис „BlinkM_funcs.h“) отворена в софтуера arduino, когато качвате кода, или няма да работи. Ако искате да видите кода, но нямате софтуера arduino, можете да го отворите с програма за текстообработка (известна още като wordpad за потребители на Windows). Идеите за нови функции са добре дошли. Моля, не се колебайте да ги публикувате; Искам да направя този с отворен код. Целта на начина, по който структурирах кода, е да могат лесно да се добавят нови функции. Някои от функциите са програмирани в BlinkM от производителя (ThingM), но две от тях направих; 'Sound Light' и 'Mimic Light'. В момента той има следното:

• Mood Light - Бавно избледнява до произволни цветове
• Свещ - Трепти като свещ с портокали и жълти
• Водни отражения - „Блясъци“със сини, тюркоазени и циан цветове
• Сезонни цветове - превръща сезонни цветове (мисля, че са сини, зелени, лилави и оранжеви)
• Гръмотевична буря - мига от време на време, симулирайки мълния
• Стоп светлина - превръща се от червено в жълто в зелено и отново обратно
• Mimic Light - Записва последователност от до 50 цикъла на включване/изключване на светлината (можете да използвате фенерче), „запаметява“времето за включване/изключване и след това ги възпроизвежда в безкраен цикъл.
• Sound Light - Пулсира под звука на музиката

Докоснете леко полупрозрачния купол, за да промените функциите по всяко време. Има едно изключение от това правило: когато достигнете функцията „имитираща светлина“, тя ще мига в зелено. Ако докоснете купола, докато той мига, той ще премине към последната функция („звукова светлина“). Ако просто изчакате, той ще премине към функцията „имитиране на светлина“. Когато стигнете до функцията „звукова светлина“, не можете да промените функциите и да преминете към първата, поради начина, по който чете сензора за звук. Сега идва трудната част. За да затворите кутията за настроение, трябва да предприемете няколко внимателни стъпки. Първо, трябва да подредите опорните пружини с малките щифтове на пластмасовия купол. Тъй като жакът за захранване с постоянен ток е на джантата, а проводниците отиват към макета, първо трябва да плъзнете пластмасовия купол върху тези проводници, след което да подредите винтовите колони на външната джанта с вдлъбнатините върху пластмасовия купол. Уверете се, че всички фиксатори се подравняват с разположението на опорните пружини, които също съответстват на винтовите колони на джантата и отворите за затягане на основната плоча. След това, след като сте сигурни, че всичко се подрежда, щракнете външния ръб надолу върху основната плоча. След това се уверете, че проводниците не са заседнали в пружините или са на място, където биха могли в бъдеще. Това би попречило на движението на пластмасовия купол. И накрая, сменете винтовете и се наслаждавайте! Последни бележки: ВАЖНО: НЕ използвайте батерии и включете адаптера за стена едновременно. Не съм сигурен какво ще се случи, но съм сигурен, че това ще унищожи всичко свързано със захранването !!

Стъпка 9: ЕКСТРАСИ

Ето някои видеоклипове: Това е от 6-те предварително програмирани функции, вградени в BlinkM: … Това е персонализираният код за звук/музика, който добавих (можете ли да познаете коя песен е … ?: … И накрая, но определено не най -малкото е най -готината (мисля) и най -трудната функция за всички тях; функцията „имитираща светлина“: