Hengitä: haalistuvat keiju valot lasilohkossa: 6 vaihetta

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

Tämän vuoden jouluna päätin käyttää vaimoni värikkäitä lahjoja lasilohkon, PWM -ohjaimen ja joidenkin LED -keijuvalaisimien kanssa.

Vaihe 1: Osat

Tässä on tarvitsemasi osat.

Mikro -ohjain

Tämän ei tarvitse olla mitään erityisen suurta, nopeaa eikä siinä saa olla paljon nastoja (tarvitset vain 2 datanappia I2C -yhteyksiä varten). Käytin Adafruit Trinket M0: ta, koska se on pieni, pidän tästä formaatista ja halusin oppia työskentelemään CircuitPythonin kanssa.

16-kanavainen PWM-suojakortti

Samanlaisia PWM-murtolevyjä on monia, myös Adafruutin. Vaikka ohjaimessasi olisi paljon käytettävissä olevia PWM-nastoja, en silti yrittäisi virrata kaikkia säikeitäsi sieltä ja valitsisin sen sijaan katkaisulaudan: LEDit voivat vetää paljon enemmän virtaa kuin ohjain sallii. Useimmat ohjaimet suojaavat tätä vastaan, mutta jotkut saattavat jopa nousta savuksi. Paras käyttää irrotuslevyä.

Koristevalot

Halpoja valoja on saatavilla monia, monia värejä, tyyppejä ja pituuksia, jopa joissakin RGB -valoja. Ne maksavat noin $ 1 / säikee, anna tai ota. Pidän sellaisesta, jossa jokainen säie on yksivärinen, koska vaikutuksia on helpompi hallita. Tässä yksi vaihtoehto Amazonissa. Jokaisessa säikeessä on oma fob, joka sisältää kolikkoakkuja ja kytkimen. Et voi käyttää enemmän säikeitä kuin laitteiden määrä, joita PWM-murtokorttisi tukee (minun tapauksessani 16).

Lasilohko

Löydät erilaisia lasilohkoja käsityöliikkeistä ja jopa rautakaupoista. Suosittelen olemaan ostamatta niitä verkosta, koska ne ovat liian kalliita (luultavasti painonsa vuoksi). Ne ovat litteitä, aaltoilevia, kirkkaita, hajanaisia, värillisiä, erikokoisia jne. Ne ovat erittäin kauniita, mutta myös rikkoutuvia, liukkaita ja erittäin, erittäin raskaita. Varmista, että saamassasi on pitkänomainen reikä toisella puolella ja muovinen sisäosa, joka ponnahtaa reikään ja peittää sen.

Jos lasilohkon paino tai koko on ongelma, lähes kaikki läpinäkyvät astiat toimivat. Voit jopa käyttää (puhdasta, kuivaa) viini- tai viinapulloa, lasipalloa, ylisuuria samppanjalasia tai muuta kirkasta astiaa. Käytän kuitenkin jotain melko suurta, koska vaikutus on mielestäni parempi, kun säiliö on suuri. Jos lähdet lasilohkosta, joudut ohittamaan tai improvisoimaan joitain ohjevaiheita.

Piirien muovikotelo

Haluan laittaa kaiken elektroniikkani yhteen paikkaan. Valitse suosikkikotelosi, noin 2 x 4 tuumaa 1 tuuma (esimerkiksi tämä Amazonista), mutta jos aiot seurata tätä esimerkkiä, varmista, että se on tarpeeksi pieni, jotta se mahtuu lohkon ulkopuolelle mukavasti, mutta riittävän suuri ohjaimeen, PWM -korttiin ja johtoihin.

Halusin todella käyttää onttoa puupohjaa, jolle lohko voi istua. Valitettavasti en löytänyt yhtä niistä, eikä minulla ollut aikaa tehdä sitä itse. Voit jopa ohittaa kotelon kokonaan ja työntää ohjaimen ja murtokortin lasilohkoon, jos et välitä miltä se näyttää.

5v/2A -sovitin tai akku

Useimpien PWM -levyjen MAX on 6v, joten pidä jännite alle, esim. Noin 5 volttia (esimerkiksi tämä Amazonissa). Lisäksi en menisi paljon alle 2A, koska LEDit vaativat melko vähän. Voit myös kokeilla akkua.

Jotta asiat olisivat yksinkertaisia, käytän aina virtaa kaikkeen 5,5 mm: n / 2,1 mm: n liittimillä.

Sekalaiset osat

Tarvitset myös: kytkimen (on helpompi porata reikiä pyöreille kytkimille), tynnyripistokkeen pistorasia (sovittimen liittimen kanssa), patch-johdot, naaraspäät, ruuvit, pultit, mutterit, juotoslaitteet, diagonaalileikkurit, pora, kuuma liima ase, hopeaterät jne.

Vaihe 2: Yhdistä ohjain ja PWM -kortti

Voit liittää ohjaimen ja PWM -kortin noudattamalla näitä ohjeita. Liitä kunkin laitteen SCL- ja SDA -nastat toisiinsa. Käytä Vout -linjaa PWM -kortilta ohjaimen virtatuloon ja ohjaimen Vout PWM -kortin Vcc -nastaan.

Ei ole tarvetta piirilevylle tai edes leipälevylle, koska voit käyttää patch-johtoja yhdistämään urosnastat yhdestä laitteesta toisen urospuolisiin nastoihin.

Seuraavaksi tarvitset jonkin väliaikaisen yhteyden 5 V DC: n liittämiseen PWM -kortin tuloruuvilohkoihin. Jos sinulla on pöytävirtalähde, kytke se. Muussa tapauksessa sinun on juotettava yhteen sovitinpistoketta vastaava pistorasia (käytä voltimittaria varmistaaksesi, että juotat positiivisen ja negatiivisen oikein) ja vedä johtimet tuloruuvilohkoihin.

Vaihe 3: Valmista Fairy Light Strands

Emme aio käyttää akkukaapeleita. Ennen johtojen katkaisemista varmista kuitenkin, että löydät pienen vastuksen, joka on juotettu sarjaan akun ja ensimmäisen LED -valon väliin. ÄLÄ katkaise sitä (toisin sanoen sen pitäisi pysyä langan, ei fobin) kanssa. Käytä sen jälkeen terävää suosikkityökaluasi, kuten diagonaalileikkureita, erottaaksesi akkukaaren säikeestä. Haluan jättää tuuman tai kaksi lankaa akun etupuolelle, jotta sitä voidaan käyttää uudelleen tulevaisuudessa. Älä vielä huolehdi siitä, mikä johto on positiivinen ja mikä negatiivinen. Vaikka se on aina tärkeää, kun työskentelet LEDien kanssa, se on kätevää meille, sillä ei ole väliä tässä vaiheessa. Ostamissani säikeissä on itse asiassa vaaleanharmaa raita positiivisessa johdossa. Älä huoli, jos sinun ei.

PWM-murtokortissa on 16 klusteria, joissa on kolme nastaista: maadoitus, 5 V ja signaali, joten jokainen juoste tarvitsee oman klusterin, jossa on 3 naarasliitintä. Käytämme vain ulompia tappeja (maadoitus ja signaali), joten kun olet leikannut klusterin pitkästä otsikkoliuskasta, vedä vain naarasotsikon keskimmäinen (tarpeeton) tappi ulos. Juotos jokaisen langan johdot yhden naaraspuoliskon klusterin ulkoisiin nastoihin.

Kun olet juottanut jokaisen säikeen, sinun on testattava se. Tein tämän käynnistämällä ohjaimen ja PWM -kortin ja lataamalla sitten väliaikaisen ohjelman, joka yksinkertaisesti käynnistää kaikki 16 nastasarjaa.

Jos käytät CircuitPython -ohjainta (kuten M0 Trinket), Adafruit tarjoaa erinomaisen opetusohjelman levyn käynnistämiseen, päivittämiseen ja ohjelmointiin. Kun tämä on tehty ja kortti on liitetty tietokoneeseen USB -kaapelilla, voit kirjoittaa ja tallentaa tiedoston nimeltä "code.py" ohjainkortin juurihakemistoon. Ohjaimen sisäänrakennettu ohjelmisto suorittaa python-ohjelman koodissa.py. Alla on liitteenä yksinkertainen ohjelma, jolla testasin säikeitä, nimeltään test_code.py. Nimeä tämä uudelleen koodiksi.py ja kopioi se Trinket M0: n juurihakemistoon.

Jos et käytä CircuitPythonia, käytä Arduino IDE: tä tai jotain muuta tapaa ohjelmoida ohjain lähettämään tarvittavat signaalit kaikkien PWM -porttien kääntämiseksi täyteen lähtöön.

Kun ohjelma on ladattu, testaa säikeen työntämällä langan naarasotsikko mihin tahansa PWM -nastasarjaan. Jos lanka ei syty, vedä se pois, käännä se ympäri ja työnnä se takaisin. Jos tämä ei edelleenkään toimi, sinun on määritettävä johdot uudelleen ja yritettävä uudelleen. Kun säikeet syttyvät, sinun tulee merkitä ylätunnisteen positiivinen ("signaali") puoli jotenkin, jotta tiedät oikean tavan työntää sitä seuraavalla kerralla. Käytin hopeanväristä terävää merkitsemään jokaisen testatun otsikon positiivisen puolen.

Kun olet testannut juottamisen, haluat eristää juotoskohdat lisäämällä tipan tai kaksi kuumaa liimaa paljaalle langalle, juotokselle ja metallille. Päätin käyttää kuumaa liimaa (kutisteputken sijaan), koska se on kirkasta, kuten johdot. Oikosulkujen välttämisen lisäksi tällä on etu vakauttaa ja vahvistaa yhteyttä, joten on vähemmän todennäköistä, että se taipuu ja katkeaa.

Kun kaikki säikeet on juotettu, testattu ja eristetty, sinun pitäisi pystyä liu'uttamaan KAIKKI otsikot PWM -kortin nastoille ja KAIKKI säikeet syttyvät. Värien järjestyksellä ei ole merkitystä tälle prototyypille.

Vaihe 4: Valmistele lasilohko ja kotelo

Kuten edellä kirjoitin, lasikappaleessa on oltava pitkänomainen reikä, ja siinä on oltava myös jonkinlainen kova muovinen insertti, joka ponnahtaa paikalleen reiän peittämiseksi. Ensinnäkin, sinun on päätettävä, mihin suuntaan lohko suunnataan, ja siksi millä puolella kotelo tulee olemaan: vasen, ylhäällä tai oikealla. Päätin laittaa sen oikealle. Halusin kytkimen olevan takana ja sovitinpistokkeen pohjassa.

Meidän on nyt kiinnitettävä elektroniikkakotelomme tähän inserttiin.

Meidän on asennettava kaksi (tai useampia) pientä pulttia kahden muovikappaleen läpi, jotta voimme kiinnittää toisen toisiinsa. Kun insertti ponnahtaa lasilohkoon, pidä kotelosta kiinni niin, että ne ovat keskellä. Teippaa ne yhteen. Irrota insertti ja kotelo varovasti lohkosta muuttamatta niiden suhteellista asentoa. Päätä kahdesta kohdasta, jotka kiinnittävät kaksi osaa hyvin yhteen. Etsi turvallinen paikka niiden asettamiseen ja poraa 2 reikää molempien läpi. Poista teippi, vedä ne erilleen ja puhdista reiät. Aseta ne takaisin yhteen, työnnä pultit läpi ja asenna ja kiristä mutterit.

Nyt kun kotelo voidaan kiinnittää lasilohkoon, tarvitsemme tavan, jolla säikeet kulkevat sen läpi. Käytin erittäin suurta poraterää ja porasin reiän kotelon takaosan keskelle. Lautasessani oli jo suuri reikä keskellä. Jos omasi ei, poraa molemmat.

Sinun on nyt valmisteltava kytkin ja sovittimen pistorasia. Poraa reiät vastaavasti. Minun piti käyttää hiomakonetta laajentamaan kytkimen reikää. Kytkimen reikä vaatii myös pienen uran, joten käytä viilaa tai terävää, kestävää veistä. Paina kytkin läpi (se ponnahtaa paikalleen). Työnnä tunkki läpi ja asenna aluslevyt ja mutterit ulospäin; kiristää.

Etsi musta ja punainen 20 AWG -lanka. Juotosjohdot sovitinpistorasiaan; sisätappi on positiivinen ja ulompi kotelo negatiivinen; käytä voltimittaria selvittääksesi, mikä nasta sopii. Haluan laittaa positiivisen (punaisen) kytkimen läpi, mutta sillä ei ole väliä. Kuori langan vapaat päät ja testaa asettamalla sovittimen liitin, kytkemällä virta päälle ja testaamalla jännite. Jos ongelma ilmenee, irrota ja ratkaise tarvittaessa. Tarkista myös, että jännite on nolla, kun kytkin on pois päältä.

Aseta ohjain ja PWM -kortti koteloon. Liitä virtajohdot PWM -kortin ruuvilohkoihin: punaisesta positiiviseen ja mustaan negatiiviseen.

Vaihe 5: Aseta säikeet lohkoon

Irrota sovitin.

Kun insertti on työnnetty lasilohkoon, työnnä hihna hitaasti kotelon reiän läpi lohkoon. Anna sen käpristyä luonnollisesti, kun painat sitä varovasti sisään yrittämättä hallita paljon. Kun se on tarpeeksi kaukana, työnnä otsikko PWM -kortin nastojen joukkoon varoen kohdistamalla positiivinen puoli oikein. Toista jokaisella langalla. Kun korttelissa on enemmän tungosta, säikeet kiertyvät ja kiertyvät toistensa ympärille taiteellisemmin.

Kun viimeisen säikeen otsikko on työnnetty PWM -kortin nastoihin, kytke sovitin pistorasiaan ja käynnistä se. Kaikkien säikeiden pitäisi syttyä. Jos jotkut eivät, tarkista säikeen otsikon suunta nastoissa. Tarkista myös juotosliitännät, jotain saattaa olla rikki. Korjaa tarvittavat asiat, kunnes kaikki säikeet palavat.

Aseta elektroniikkakotelon kansi kiinni ja ruuvaa se kiinni. Koska lohkon sisäosa ponnahtaa ulos lasilohosta melko helposti, ajattelin, että olisi hyvä idea kiinnittää se paremmin, joten käytin siihen pakkausnauhaa.

Vaihe 6: Hengitä

Nyt meidän on kirjoitettava mielenkiintoisempi ohjelma valoja varten.

Kytke ohjain takaisin tietokoneeseen.

Nimeni tälle teokselle on "Breathe", joten halusin säikeiden näyttävän "hengittäviltä" sisään ja ulos, ja sitten tauko satunnaisen ajan ennen kuin hengitän uudelleen, ja jokainen säie toimii muista riippumatta. Alla on python -skripti, joka tuottaa tuloksen, josta pidin; kopioi tämä taululle nähdäksesi sen toimivan. Kokeile kaikin keinoin erilaisia malleja, ajoitusta, taukoja, välähdyksiä jne. Tehdäksesi mielestäsi kauniita.