Clapper LED -kynttilä: 7 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:02

Stephen B. KirbySeuraa lisää tekijältä:

Tietoja: Harrastuksiani ovat puuntyöstö, elektroniikka, ohjelmointi, 3D -tulostus ja sahanpurun tekeminen CNC -reitittimellä. Lisätietoja sbkirbystä »

Kolme vuotta sitten näin museon lahjatavarakaupassa MORITZ WALDEMEYERin, INGO MAURER UND TEAM 2012: n "My New Flame" ja tunsin olevani rakastunut ajatukseen. Toivoisin luovan jotain lumoavaa, nautittavaa, toimivaa ja mielenkiintoista katseltavaa, mutta pienellä kierroksella. En todellakaan voinut tehdä mitään verrattavaa heidän kauniisiin taideteoksiinsa. Siksi loin Clapper -version LED -kynttilästä. Taputa kahdesti kääntääksesi kynttilän päälle tai pois. Clapper -ominaisuus on valinnainen, ja sen voi kytkeä päälle tai pois päältä, jos se sisältyy rakennukseen. Tai tämä ominaisuus voidaan jättää kokonaan pois rakennuksesta.

Kotini ympärillä on seitsemän näistä, joita käytän koristekynttilöinä ja yövaloina. Pidän ne kytkettynä 5 VDC-matkapuhelinlaturiin laitteen virran saamiseksi ja litiumioniakun lataamiseksi. Yksi lataus voi kestää noin 18 tuntia, mikä tekee niistä erinomaiset hätävalaistukseen.

Huomaa: Videon kynttilä oikealla puolella kannella ei ole Clapper -kynttilä.

Vaihe 1: Osat ja työkalut

Projektissa tarvittavat osat:

• 1 kpl Lumiere -kynttilöitä, sileä hartsikynttilä - 6 "H x 3" OD
• 1 kpl Arduino Pro Mini Board ATMEGA328P 16MHz 5V
• 1 ea LED Charlieplexed Matrix - 9x16 LEDiä - keltainen [ID: 2948]
• 1 kpl Adafruit 16x9 Charlieplexed PWM LED Matrix Driver - IS31FL3731 [ID: 2946]
• 1 kpl Adafruit PowerBoost 500 -laturia
• 1 ea 18650 litiumioniakku
• 1 ea 18650 paristopidike
• 1 ea SPST -vaihtokytkin
• 1 Mukautettu painettu piirilevy
• Kirkas akryylimuovi 6 mm

Clapperin kanssa (valinnainen):

• 1 kpl ATMEL / mikrosiru Technology DIP-8 ATTINY85-20PU
• 1 ea DIP-8-liitäntä
• 1 ea LCB710 SSD -rele
• 1 ea Korkean herkkyyden äänentunnistusmoduuli
• 1 ea 220 Vastus
• 1 kpl pienikokoinen vaihtokytkin 2MS1T1B1M2QES ON/ON 3P-SPDT
• 1 Mukautettu painettu piirilevy

Työkalut:

• 1 ea CP2102 Micro USB - UART TTL -moduuli 6 -nastainen - ebay.com
• Juotin

Vaihe 2: Akryylialusta

Toimitettujen PDF -vektorikuvioiden avulla voidaan luoda työkalureitit akryylin leikkaamiseksi. Jokainen PDF -tiedosto sisältää ylä-, ala-, kaksi puolta ja pienen suorakulmion, jota käytetään välikappaleena äänimoduulin alla. Tätä osaa ei tarvita, jos rakennat tämän LED-kynttilän ei-Clapper-versiota (ilman ääntä).

Leikkasin suurimman osan osista 1/8 "-päämyllyllä, ja suoritin viimeistely 1/16" -päämyllyllä. 1/16 "päätyjyrsintä tarvitaan sivujen ja yläosan kapeisiin rakoihin.

Kiinnitysreiät sijoitettiin manuaalisesti ja porattiin käsin. Jotkut reiät on porattava ennen asennusta. Esimerkiksi PowerBoost -levyn kiinnitysreiät.

Hio ja testaa kaikki osat. Suosittelen Plast-I-Weldin käyttöä kappaleiden liittämiseen yhteen.

Huomautus: Ylä- ja alaosan halkaisija on mitoitettava ostamasi hartsikynttiläkappaleen sisähalkaisijan (ID) mukaan.

Vaihe 3: Piiriläpät ja ilman

Perus -LED -kynttiläpiiri koostuu akusta, kytkimestä, virtalähteestä ja kynttiläpiirilevystä (PCB), jossa on Charlieplexed -matriisi, Charlieplexed Matrix Driver ja Arduino Pro Mini 5 VDC. Yllä on koottu versio kynttiläpiiristä. Ainoa liitäntä tähän piirilevyyn on virtalähteen tarjoama 5 VDC. Akku on kytketty PowerBoost-virtalähteeseen, joka voi ladata litiumioniakun ja suojaa pienjänniteakkua. Virtalähde mahdollistaa myös kynttilän kytkemisen päälle tai pois päältä maadoittamalla EN -liitännän kytkimen kautta.

Clapper -piirilevy sisältää puolijohdereleen (LCB710) ja mikro -ohjaimen (ATTiny85) äänimoduulin signaalien käsittelemiseksi ja kynttiläpiirilevyn virran ohjaamiseksi. ATTiny85 on ohjelmoitu kuuntelemaan kahta kovaa samanaikaista ääntä ja kytkemään rele päälle tai pois. Valitettavasti tämä kokoonpano ei voi erottaa taputusta muista kovista äänistä, joten piiri aktivoituu, jos kaksi kovaa ääntä kuuluu samanaikaisesti.

Asensin DIP-8-pistorasian Clapper-piirilevylle, jotta ATTiny85: n asentaminen tai poistaminen olisi helppoa. Kaikki muut komponentit voidaan juottaa levyyn.

Liitä J1 nastat 1 ja 2 normaalikäyttöä varten. Toiseksi liitä Clapper -piirilevyn + & - nastat kynttiläpiirilevyn + & - liittimiin. Kytke PowerBoost -virtalähteen 5V ja GND Clapper -piirilevyn "PWR IN" -liitäntöjen + & - liittimiin. Liitä SPDT -minikytkin "CLAPPER" -liitäntään. Liitä kytkimen napa C: hen ja kaksi muuta liitäntää halutulla tavalla. Kytke lopuksi äänimoduulin VCC ja GND "SND MOD" + & - liittimiin ja OUT Clapper -piirilevyn lähtöliitäntään.

Vaihe 4: Piirilevyt

Liitteenä ovat Gerber -tiedostot, jotka olen luonut KiCadilla kahden piirilevyn tilaamiseksi. Tilasin äskettäin 10 kynttilän liekin piirilevyä hintaan 5 dollaria. Näin tapahtuu, tilasin kaksi kertaa enemmän levyjä puoleen alkuperäisen vuoden 2016 tilauksen hintaan.

Vaihe 5: Piirilevyn kokoonpano

1. Asenna urospäät piirilevyn takaa siten, että pisin osa työntyy ulos edestä. Älä asenna urosliitintä ilmoitettuun paikkaan.
2. Kiinnitä otsikot taakse ja käännä levy. Juotos kaikki otsikkotapit piirilevyn etupuolelle.
3. Leikkaa kaikki tapit, kuten kuvassa, huuhtele levylle.
4. Suuntaa LED -Charlieplexed -matriisin yläosa kuvan mukaisesti.
5. Käännä LED -matriisi päälle ja asenna LEDit ylös ja juotosmoduuli nastoihin.
6. Juotosotsikko Arduino Pro Mini -levylle ATMEGA328P 16MHz 5V ja juotos piirilevyn pohjasta siten, että pisin osa ulkonee piirilevyn yläosasta. Tätä käytetään myöhemmin Arduinon ohjelmointiin. Otsikon juottamisen jälkeen suosittelen irrottamaan otsikon muoviosan tapista. Tämä johtuu siitä, että nastojen pituus leikataan ennen piirilevyn asentamista akryylialustaan.
7. Käännä piirilevy taakse ja sovita Ardiuno otsakiskoihin ja juotokseen.
8. Suuntaa ja asenna Matrix -ohjain selän yläosassa oleviin nastoihin ja juota.
9. Liitä USB UART TTL -moduuliin Arduinon otsikkotappeihin. 5 VDC -> VCC, GND -> GND, TX -> RX, RX -> TX.
10. Liitä moduulin USB tietokoneeseen ja avaa Arduino IDE ladataksesi ohjelman.

Vaihe 6: Ohjelmat Arduino Pro Minille ja ATTiny85: lle

Adafruit tarjoaa opastuksen CharliePlexed -LED -matriisin ja ohjaimen käytöstä animoidussa liekkiriipussa. Käytin samaa luonnosta Arduino Pro Mini -laitteessani, mutta vaihdan data.h -merkin valmistukseni liekiksi. Tämä opetusohjelma sisältää kaiken mitä tarvitset aloittaaksesi CharliePlexes -LED -valon käytön.

ATTiny85 käyttää luonnosta, jonka löysin Henry's Bench -Arduino -äänitunnistimesta: opetusohjelma ja käyttöopas. Tämä sivu opastaa sinua äänianturimoduulin ja Arduinon konfiguroinnissa ja virityksessä. Luonnokseni (ClapperCandle_V2.ino) ATTinyä varten on lähes identtinen hänen esimerkkinsä kanssa.

Vaihe 7: Lopullinen kokoonpano

Kun piirilevyt on koottu, ne voidaan nyt asentaa akryylialustalle. Kuten aiemmin mainittiin, reikien poraamista suositellaan ennen liimaamista. Jos rakennat Clapper -versiota, aiemmin leikattu suorakulmainen välikappale sijaitsee äänimoduulin asennuspaikan puolella. Tämä näkyy yllä olevassa kuvassa. Clapper -piirilevy on asennettu äänimoduulin alle ja samalla puolella.

Kytke PowerBoost 500 -virtalähde akkuun ja päävirtakytkimeen. Jos Clapper -piirilevyä ei käytetä, kytke 5 VDC ja GND suoraan kynttiläpiirilevyn "PWR IN" -liitäntään. Muussa tapauksessa kytke virtalähteen lähtöjännite Clapper -piirilevyn + ja - -liitäntään. Kytke SPDT -vaihtokytkin "CLAPPER" -liitäntöihin aiemmin annettujen ohjeiden mukaisesti ja liitä äänimoduuli "SND MOD" -liitäntään aikaisemmin annettujen ohjeiden mukaisesti. Clapper -piirilevyn vastaavat liitännät (+ - TRG) on kytketty kynttiläpiirilevyyn. TRG -liitäntää ei ole yhdistetty mihinkään.

Tarkista johdot kaavioita vasten, ja kun olet valmis, asenna akku ja kytke se päälle.

Hartsikynttilä vaatii reiän mikro -USB -kaapelille virtalähteen liittämistä varten. Siksi asensin nämä CNC -laitteeseeni ja leikkasin reiän oikealle etäisyydelle pohjasta.

NAUTTIA!

Toinen sija piirilevykilpailussa