Kuituoptinen joulukuusi päivitys: 5 vaihetta (kuvilla)

2025 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2025-01-23 14:42

Meillä on ollut yksi niistä kuituoptisista joulukuusista muutaman vuoden ajan. Pohjassa on 12 V: n halogeeniheijastinlamppu, ja moottorin käyttämä värillinen levy asetetaan polttimon ja puun pohjan väliin. Polttimo ja moottori saavat virtaa 12 V AC "seinäkuutio" -tyyppisestä verkkovirtalaitteesta. Mutta värit ovat melko pestyjä ja toistuvat noin 10 sekunnin välein, ja jotkut ihmiset, joilla on samanlaisia puita, pitävät moottoria hieman meluisana. Minusta tuli mieleen, että voisimme tehdä paljon paremmin tänä päivänä!

Kun lamppu on korvattu 7 pikselin Neopixel-renkaalla, jota ajaa Arduino Pro Mini, se ei enää tarvitse värillistä levyä tai sitä käyttävää moottoria ja antaa paljon voimakkaampia värejä vähemmän sähköä käyttämällä. Video ei oikeuta värejä - LEDien suuri kontrasti taustalla tekee niistä erittäin vaikeita kuvata tehokkaasti

Kirjoittamani Arduino -luonnos sisältää kaksi ohjelmaa, jotka vuorottelevat 5-10 minuutin välein. Yhdessä kaikki neopikselit noudattavat samaa satunnaista värijärjestystä, mutta jokainen on hieman viivästynyt edellisestä, mikä antaa vaikutelman väreistä, jotka pyyhkäisevät puun yli. Toisessa kaikki 21 värillistä LEDiä (yksi punainen, yksi vihreä ja yksi sininen kussakin Neopixelissä) himmenevät ja sammuvat sattumanvaraisesti, mikä antaa erittäin miellyttävän esityksen voimakkaista ja jatkuvasti muuttuvista väreistä.

Koska puusi ei todennäköisesti ole sama kuin minun ja et ehkä halua käyttää sitä samalla tavalla, en voi antaa yksityiskohtaisia ohjeita täysin aloittelijalle, mutta toivottavasti opit jotain mukauttamaan ne puusi mukaan.

Tarvitset:

• Adafruit Jewel Neopixel -rengas tai vastaava Kaukoidässä.
• Arduino Pro Mini tai Nano (sen on oltava 5 V: n osa)
• Jos käytät Pro Miniä, FTDI USB -sarjasovitin
• Stripboard, pin -nauha, juotos, juote, liitäntäjohto jne.

Voit käyttää yhtä ATTiny85 -levyistä (Trinket, Lily Tiny, Gemma) Pro Minin tai Nanon sijaan, mutta siinä ei välttämättä ole tilaa täydelle luonnokselle molemmilla ohjelmilla - katso vaihe 5.

Jos käytät uudelleen 12 V: n verkkolaitetta, tarvitset:

• 1N4004 tasasuuntaajan diodit - 4 pois päältä
• 1000uF 35V elektrolyyttikondensaattori
• 5 V: n alennuskytkimen säätömoduuli (yksi, joka perustuu LM2596-siruun), tai kannibalisoi vanha auton satnav tai USB-laturi, joka tuottaa 5 V: n, kuten minä.

Muuten:

Käytä vanhaa 5 V: n USB -laturia, kuten Apple- tai Blackberry -laturia, tai hanki uusi

Vaihe 1: Pura puusi

Kuten kuvista näkyy, puussani on pyöreä pohja, joka sisältää teokset, ja jonka yläosassa on reikä, joka ottaa puun itse.

Pohjan purkamisen ei pitäisi olla vaikeaa. Minulla on yksinkertaisesti 3 ruuvia pohjassa. Poista nämä ja kansi irtoaa heti. Tarkista, että se toimii samalla tavalla kuin minun, halogeeniheijastinlampun, moottorin ja värillisen levyn kanssa.

Irrota lamppu (2 ruuvia pitää kiinnitysrengasta) ja värillinen levy (kiinnitetty yhdellä mutterilla karan yläosaan).

Seuraa johdotusta nähdäksesi kuinka se toimii. Muuntaminen on helpointa, jos voit koota uuden elektroniikan moduuliksi, joka vaihtaa lampun suoraan, asentamalla sen pistorasiaan ja ottamalla siitä virran. Haluat todennäköisesti irrottaa moottorin ja ehkä poistaa sen kokonaan.

Vaihe 2: Elektroniikan kokoaminen

Valokuva näyttää lopputuloksen ennen kannen vaihtamista.

Elektroniikka koostuu enintään kolmesta osasta:

Arduino- ja Neopixel -rengas

ja jos käytät olemassa olevaa 12 V: n verkkolaitetta:

• 1N4004 tasasuuntaajan diodit ja tasoituskondensaattori
• DC-DC-alaslaskurin säädin.

Kuvailen kutakin vuorotellen, mutta mieti ensin, miten aiot asentaa ne sopimaan lampun tilalle.

Juotin 3-nastaisen leveän nastanauhan, jonka keskimmäinen tappi on poistettu nauhatyynyn pohjalle. Tämä sopii lampun kantaan.

Varmistin, että nauhalevy oli saman korkeus kuin polttimo ja että nauhan yläosan leveys oli sama kuin lampun halkaisija. Siten stripboard voisi korvata polttimon, joka on pidetty ylhäällä renkaalla, jolla lamppu pidettiin.

Vaihe 3: Arduino- ja Neopixel -rengas

Jos Arduino -laitteesi toimitetaan ilman juotettuja nastanauhoja, voit asentaa sen suoraan nauhoituslevylle ajamalla lyhyitä paljaita lankoja Arduinon nastojen läpi ja molemmin puolin juotetun nauhalevyn läpi. Arduino Pro Mini tarvitsee 6-tietapin nauhan, joka on juotettu sarjaporttityynyihin ohjelmointia varten.

Sinun tarvitsee vain liittää +5V, GND ja D8 nastat Arduinoon, mutta leikkaa nauhat raidat kahden nastarivin väliin joka tapauksessa turvallisuuden vuoksi. Sen avulla voit juottaa vielä yhden tai kaksi nastaa sen kiinnittämiseksi ilman oikosulkuja.

Käytin 3 kappaletta paksua kuparilankaa Neopixel -renkaan tukemiseen ja liittämiseen nauhalevyyn.

Neopixel-renkaassa on 4 liitäntää: Vcc, Gnd, D-In ja D-Out. Käytämme vain kolmea ensimmäistä näistä.

Kun olet asentanut Neopixel-renkaan kuvan mukaisesti, käytä lyhyitä liitäntäjohtoja Vcc: n liittämiseen Arduino +5V -nastaan, Gnd: n Arduino Gnd -tappiin ja D-In: n Arduino-nastaan D8 tai D1, jos käytät jotakin ATTiny85 -levyt.

Varmista, että Neopixel -renkaan juottamat strip stripboard -johtimet eivät muodosta ei -toivottuja yhteyksiä Arduinon kanssa, ja leikkaa ne tarvittaessa katkaistaksesi tällaiset liitännät.

Vaihe 4: Virtalähde

Jos käytät 5 V: n virtalähdettä, sinun tarvitsee vain kytkeä positiivinen liitäntä Vcc/+5 V: een ja negatiivinen Gnd: ään Arduinolla ja Neopixel -renkaalla, ja voit siirtyä eteenpäin ohjelmointiin.

12 V: n AC -syöttö on ensin oikaistava 4 diodilla (muuttuen DC: ksi) ja tasoitettava sitten elektrolyyttikondensaattorilla.

Asensin diodit ja kondensaattorin samaan nauhalevyyn kuin Arduino. Valokuvissa kupariliuskat kulkevat pystysuunnassa.

Kiinnitä 4 diodia kuvan mukaisesti vuorotellen. Kunkin diodin positiivinen pää on merkitty valkoisella nauhalla. Leikkaa kukin 4 kupariliuskaa kunkin diodin kahden pään väliin.

12 V: n vaihtovirta tulee sisään valkoisten johtojen kautta polttimopistokkeeseen kytkettävistä nastoista. Vaihtovirtapäässä diodit on kytketty vierekkäisiksi pareiksi valkoisten viivojen osoittamalla tavalla, kukin vaihtovirtajohto menee yhteen diodin positiiviseen päähän ja toiseen negatiiviseen päähän.

Toisessa päässä diodit on kytketty positiivisilla päillä yhteen (punaiset viivat) ja negatiiviset päät yhteen (siniset viivat).

Juotos kondensaattori nauhoiksi, jotka on merkitty punaisella ja sinisellä. Juotin sen edelleen levylle ja taivutin johdot, jotta kondensaattori voi istua siististi diodien päällä.

Erittäin tärkeää: kondensaattorin toinen puoli on merkitty negatiiviseksi (miinusmerkeillä). Sinun on liitettävä se sinisellä merkittyyn nauhaan!

Nyt voit liittää punaisen ja sinisen DC-DC-alasmuuntimen positiivisiin ja negatiivisiin tuloihin.

Jos käytät portaattomasti muunnettavaa säädettävää ulostuloa, muista mitata lähtöjännite yleismittarilla ja säädä se 5 V: ksi ennen kuin jatkat, tai voit vahingoittaa Arduino- ja Neopixel-rengasasi.

Lopuksi kytke muuntimen positiiviset ja negatiiviset lähdöt Vcc- tai 5V -jännitteeseen ja Arduino- ja Neopixel -renkaan Gnd -liittimeen.

Saatat pystyä asentamaan pienen DC-DC-muuntimen stripboardiin muiden komponenttien kanssa, mutta omani oli liian iso, joten minun piti liittää se lentäviin johtoihin ja sitoa se pariin kätevään pylvääseen.

Vaihe 5: Ohjelmointi

Jos sinulla ei vielä ole sitä, sinun on ladattava ja asennettava Arduino IDE. Se on ilmainen. Varmista, että sinulla on uusin versio (1.6.13 tai uudempi - jotkut aiemmat versiot sisältävät virheitä, jotka tuhlaavat paljon aikaani).

Luo Arduino -kansioon (oletusarvoisesti Windows -käyttöjärjestelmässä tämä on Omat tiedostot), luo kansio nimeltä Neopix_colours3. Kopioi tiedosto Neopix_colurs3.ino tähän kansioon.

Käynnistä nyt Arduino IDE ja etsi luonnos Neopix_colours3 luonnoskirjastasi.

Jos käytät ATTiny85 -levyä, koko luonnokselle ei ehkä ole tilaa. Kirjoita FUNCTION_1- tai FUNCTION_2 -määritelmä luonnoksen alkuun. Vaihtoehtoisesti saatat pystyä puristamaan koko luonnoksen sisään, jos uhraat käynnistyslataimen ja ohjelmoit sen käyttämällä toista Arduinoa.

Valitse Työkalut -kohdasta käyttämäsi levy (Pro Mini tai Nano tai mikä tahansa). Jos käytät Pro Miniä, liitä FTDI -sovitin Arduinoon (varmista, että se on oikein päin) ja liitä se tietokoneen USB -porttiin. Nanon tapauksessa liitä se tietokoneeseen USB -kaapelilla.

Siirry tietokoneellasi Laitehallinta - portit (COM & LPT) ja tarkista, mikä COM -portti on liitetty Arduinolle. Aseta tämä kohtaan Työkalut - Portti.

Voit nyt ladata luonnoksen ja tarkistaa, että se toimii. Neopikselit ovat erittäin kirkkaita, joten on hyvä laittaa paperiarkki niiden päälle silmiesi suojaamiseksi tai muuttaa tilapäisesti BRILL: n määritelmää luonnoksessa 255: stä 50: een.

Luonnos ladattuna alkaa ohjelmalla 1 ja vaihtaa sitten kahden ohjelman välillä satunnaisesti 5-10 minuutin välein. Jos haluat yhden tai toisen, etsi rivi

funktio = 1;

setup () -toiminnon lopussa. Lukitse ohjelma 1 tai ohjelma 2. Korvaa 1 luvulla -1 tai -2. Voit muuttaa kunkin ohjelman suorittaman minimi- ja enimmäisajan (millisekunteina) etsimällä ja muuttamalla MINCHGTIME ja MAXCHGTIME määritelmiä.

Kun olet onnellinen, laita kaikki uudelleen yhteen, istu alas ja nauti!