Arduinopohjainen LED "Bloody Red" -automaattiportaat: 5 vaihetta (kuvilla)

2025 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2025-01-23 14:44

MITÄ?

Hei!

Olen tehnyt vuotavia LED -portaita! Se on uusi Instructables, jossa hyödynnetään joitakin laitteistoasennuksia, jotka olin tehnyt jo aiemmasta ible -laitteestani. Tein RED -animaation, joka muistuttaa veripisaroita, joka on täydellinen aktivoitumaan automaattisesti näiden temppujen tai herkkuhetkien aikana!

Heti kun lähestyt portaita, "veripisarat" ilmestyvät satunnaisista paikoista portaissa ja alkavat mennä alas, jättäen jälkiä verestä matkan varrella, jotka vähitellen katoavat. Pudotusten määrä on Arduinon luonnoksen parametri.

Vaikutuksen realismia lisää tippojen satunnainen nopeus: ne eivät laske alas lineaarisesti, mutta ne hidastuvat ja nopeutuvat kuten nestemäiset tipat, kun ne laskeutuvat pintaa (kuten verta).

Kuten sanoin, olen hyödyntänyt joitakin olemassa olevia laitteistoasennuksia, mutta ohjelmointi (Arduino -luonnos) on täysin uusi ja lisäksi uusi puinen viimeistely, jotta ne ovat täysin upotettuina portaisiin. Olemassa oleva laitteistoasennus toistetaan vaiheissa 1 ja 2, ja se on täydellisyyden vuoksi otettu täältä:

www.instructables.com/id/Automatic-IoT-Sta…

Vaiheet 3, 4 ja 5 ovat aivan uusia, myös alla oleva ostoslista on erilainen.

MIKSI?

Portaissa oli jo animaatioita, mutta minulta puuttui jotain erityistä Halloweenia varten. Portaat näkyvät pääoven ulkopuolelta, joten on aika siistiä pelotella kaikki nuo hirviöt näyttämällä heille todellista verta!:)

OSTOSLISTA

Käytin seuraavia komponentteja, vieritä alas rakennuksen vaiheet:

1) 2 x 4 m ws2813 rgb LED -nauhat:

www.aliexpress.com/wholesale?catId=0&initi…

saat vedenpitävän version, jossa on 60 lediä/m. Löysin myös halvemman 5 metrin version ja leikkasin vain 1 metrin päähän molemmista nauhoista. Huomaa, että voit tehdä tämän myös ws2812- ja ws2812b -LED -valojen kanssa, valo on täsmälleen sama ja ne ovat halvempia. Ws2813 ovat vain luotettavampia, koska niillä on tarpeeton datayhteys, joten jos katkaiset yhden LED -valon, loput nauhasta toimivat. Nämä olivat noin 27 dollaria / 25 euroa kappale.

2) 4 x 2 m U-linjan alumiiniprofiileja, 14 mm x 13 mm:

www.ebay.ie/itm/New-2-METERS-U-LINE-Alumin…

Nämä olivat 20 € / kpl, noin 22 $. Olen myös ostanut liittimien suojukset ja kiinnitysruuvit. Ruuveja ei voitu asentaa sille puolelle, jota tarvitsin, ne on tarkoitus asentaa hajotinta vastakkaiselle puolelle, joten niistä ei ollut minulle hyötyä. Sen sijaan portaiden kaltevuuden ja jalkalistan aiheuttaman kitkan ansiosta jotkut kaksiliimaiset teipit riittivät sopimaan profiilit jalkalistojen päälle.

3) 2 x cat-5 Ethernet -kaapelia:

www.aliexpress.com/item/Vention-Ethernet-C…

Minulla ei ole aavistustakaan, mitä pituutta täällä käytettiin, luulisin noin 2 metriä, sähköasentaja ja puuseppä asensivat kaapelit lattian alle portaiden jalkalistoista huoneeseen, jossa oli hotpress. Huomaa, että liian pitkät kaapelit vähentävät virtaa ja tarvitset hienostuneempia asetuksia oikean virran saamiseksi ja tietoyhteyden katkeamisen välttämiseksi.

4) vara -valikoituja dupont -kaapeleita:

www.aliexpress.com/wholesale?catId=0&initi…

5) Wifi-yhteensopivana mikro-ohjaimena olen käyttänyt Wemos D1: n ensimmäistä versiota, joka on nyt lopetettu ja jonka löydät edelleen verkosta:

www.aliexpress.com/wholesale?catId=0&initi…

Jos et löydä sitä tuleville lukijoille, myös Wemos D1: n version R2 pitäisi toimia.

6) 2 x PIR -liiketunnistinta Arduinolle:

www.aliexpress.com/wholesale?catId=0&initi…

7) yksi 5v, 40a, 200w virtalähde:

www.aliexpress.com/wholesale?catId=0&initi…

Tämä oli 21,5 £, suunnilleen 25 € tai 27 $. Tarvitset todennäköisesti alle 40A, mutta tämä oli halvempaa kuin 20A, ja ampeereilla on aina parempi ylimitoittaa, joten virtalähde toimii viileänä ja elää pidempään.

8) kaksi mäntyä, 36 mm:

www.builderdepot.co.uk/richard-burbidge-pin…. Irlannissa noin 6 euroa kappale.

9) jotain valkoista munankuorimaalia, joka minulla oli jo (sama maali jalkalistoista)

10) silikonitiiviste, maalattavissa:

www.woodies.ie/decorating/decorating-acces…. Tämä oli 5 euroa

11) kaksi 3D-painettua koteloa PIR-antureille, kuten nämä:

www.thingiverse.com/thing:1374677

Sain omani ilmaiseksi ystävältäni, minulla ei ole 3D -tulostinta:(

Vaihe 1: Johdotus

Sinun on toteutettava seuraavat liitännät: 1) LED -nauhat - Wemos D1

2) LED -nauhat - virtalähde

3) PIR -anturit - Wemos D1

4) PIR -anturit - virtalähde

5) Wemos D1 - virtalähde

6) virtalähde - talon sähköverkko

Valmistelu: Minulla oli kaksi cat 5 Ethernet -kaapelia (https://fi.wikipedia.org/wiki/Category_5_cable) asennettu lattian alle tähtikotelon jalkalistojen ja puusepän ja sähköasentajan kuuman puristimen väliin, ennen kuin puuseppä asensi puulattia. Yksi kaapeli portaikon per sivu, joka ponnahtaa ulos jalkalistan kärjestä toisesta päästä ja kuuman puristimen seinässä olevasta reiästä toisessa päässä. Cat 5 -kaapelissa on 8 pientä kaapelia, jotka on jaettu 4 kierrettyyn pariin käyttäen 4 eri väripohjaa ja 2 värikuviota (yksivärinen tai katkoviiva). Irrota 8-10 cm kumia kummankin kissan 5 kaapelin kummastakin päästä, jotta pääset käsiksi 4 kierrepariin. Kierrä jokainen pari kiertämään, jotta päädyt 8 itsenäiseen pieneen kaapeliin. Poista noin 1 cm muovia vain jokaisen pienen kaapelin kummastakin päästä, molempien cat 5 -kaapelien molemmista päistä. Tämä vaihe on melko aikaa vievä ja suosittelen käyttämään asianmukaista kaapelinkuorintalaitetta, jotta voit tehdä sen nopeasti. Käytin saksia.

Liitännäksi 1) valitsin 4-tieliittimen (sekä kaksi ylimääräistä virtajohtoa) LED-nauhasta ja liitin vihreän kaapelin LEDistä (datakaapeli) yhteen kahdeksasta pienestä kaapelista kissa 5 kaapeli. Valitsin tätä varten kissan 5-kaapelin valko-oranssit nastat.

Liitännäksi 2) valitsin 4-suuntaisen liittimen (sekä kaksi ylimääräistä virtajohtoa) LED-nauhasta ja liitin punaisen kaapelin LED-liittimestä (VCC-kaapeli) * kahteen * kahdeksasta pienestä Cat 5 -kaapelin kaapelit, kierretty uudelleen yhteen. Valitsin tähän kissan 5-kaapelin sinivalko-nastat. Lisäksi liitin valkoisen kaapelin LED-liittimestä (GROUND-kaapeli) * kahteen * 8 pienestä kaapelista cat 5 -kaapelista, jotka on kierretty uudelleen yhteen. Valitsin tähän kissan 5 -kaapelin ruskeat ja vihreät nastat. Lopuksi, saadakseni vielä enemmän virtaa nauhaan, liitin ylimääräisen valkoisen kaapelin LED-liittimen ulkopuolelta (ylimääräinen GROUND-kaapeli) yhteen pienistä kaapeleista kissa 5 -kaapelista (valitsin kissan valko-vihreän nastan) 5 kaapelia tätä varten) ja ylimääräinen punainen kaapeli LED-liittimen ulkopuolelta (ylimääräinen VCC-kaapeli) yhteen pienistä kaapeleista kissa 5 -kaapelista (valitsin tätä varten kissa 5 -kaapelin valko-ruskean nastan). Syynä siihen, että LED-nauha saa virtaa kolmella kaapelilla, jotka tuovat positiivisen ja kolme maata, on jakaa virta useille nastoille, välttää ylikuumeneminen ja varmistaa, että LED-valot saavuttavat riittävän virran. Tämä olisi voitu saavuttaa käyttämällä paksumpaa kaapelia vain virran saamiseksi, mutta silloin minun olisi tarvinnut vetää liikaa erillisiä kaapeleita (paksu kaapeli virtaa varten, paksu maadoitusta varten, yksi datakaapeli LEDeille, yksi datakaapeli PIR -anturit. Halusin maksaa sähköasentajalle vähemmän ja asentaa vain 1 kaapelin per puoli:)

Liitännäksi 3) liitin PIR -anturin "ulos" -nastan yhteen kissa 5 -kaapelin pienistä kaapeleista (valitsin kissa 5 -kaapelin oranssin tapin tätä varten).

Liitteenä, joka on lueteltu kohdassa 4), liitin PIR-anturin "vcc" -tapin Cat 5 -kaapelin valkoisenruskeaseen pieneen kaapeliin, joka oli jo kytketty punaiseen kaapeliin LED-nauhasta, ja "maadoitus" -nastaan PIR-anturista Cat 5 -kaapelin valko-vihreään pieneen kaapeliin, joka oli jo kytketty valkoiseen kaapeliin LED-nauhasta. Kaikki edellä mainitut liitännät voidaan tehdä siistimmiksi käyttämällä kutistuvia putkia. En käytä niitä, koska aion peittää kaiken alumiiniprofiilin päälle asetetulla valkoisella MDF -levyllä, jotta profiilin voi upottaa jalkalistaan. Tämä piilottaa kaikki kaapelit ja jättää minulle pääsyn, jos korjauksia tai lisäkehitystä tarvitaan. Nämä neljä ensimmäistä liitäntää toistettiin täsmälleen portaikon toisella puolella, missä toinen PIR -anturi on. Huomaa myös, että LED -liittimen sininen kaapeli jää ilman yhteyttä, koska se on redundantti data nauhasta ws2813. Ymmärtääkseni liitosten muut puolet (eli kuumapuristimessa), olen: a) kiertänyt takaisin kissan 5 kaapelin siniset, valko-siniset ja valko-ruskeat nastat ja olen liittänyt tuloksen yhteen virtalähteen kolme "+V" -porttia. b) kierrä takaisin yhteen vihreät, valko-vihreät ja ruskeat nastat cat 5 -kaapeleissa, ja olen asettanut tuloksen yhteen kolmesta "COM" -portista. a) ja b) toistettiin toiselle kissa 5 -kaapelille, joka vastasi portaikon toista puolta. Olen käyttänyt virtalähteen toista "+V" - ja "COM" -porttia. c) kahden cat 5 -kaapelin kaksi oranssia nastaa työnnettiin Wemos D1: n nastoihin 4 ja 5 d) kahden 5-valkoisen oranssin nastat kierrettiin takaisin yhteen ja työnnettiin Wemos D1: n nastaan 1. Nyt, jos olisin käyttänyt tavallista Arduino Unoa, jossa on wifi -suoja tai ulkoinen esp8266 -moduuli, olisin voinut jättää kaksi nauhaa itsenäisesti, kiertämättä kaapeleita ja yhdistämällä kaksi nastaa Arduinon nastoihin 1 ja 2. Tällä tavalla olisin voinut ohjata portaiden kahden puolen animaatiota erikseen. Päätin kuitenkin yksinkertaistaa ja pidin heidät mukana. Tämä on Wemos D1 R1: n rajoitus, joka voi ajaa Neopixel-yhteensopivaa LED-nauhaa vain nastasta 1. En ole varma, korjasivatko ne R2: n, se on mahdollista, jos päätät yrittää R2: lla, kerro minulle jos tämä toimii.

Yhteydelle, joka on lueteltu numerolla 5), minulla oli monia mahdollisia vaihtoehtoja (kuten vara -USB -virtalähteen käyttäminen puhelimelle ja suoraan Wemos D1: n microusb -portin käyttäminen), mutta koska minulla oli viimeinen (kolmas) +V -pari ja COM -portit 40A -virtalähteestäni käyttämättä, päätin liittää Wemosin 5v -nastan virtalähteen +V -porttiin ja Wemosin GND -nastan virtalähteen COM -porttiin. Huomaa, että tämä ohittaa Wemosin sisäisen jännitesäätimen ja toimii vain, jos virtalähteessä on melko vakio jännite, kuten minun tapauksessani. Jos ei, olet vaarassa polttaa Wemos D1: n. Huomaa, että kuvassa näkyy mikrokaapeli, joka on kytketty Wemos D1: een. No, se ei ole yhteydessä mihinkään toisella puolella, jätin sen sinne, kun minun on kytkettävä Wemos kannettavaan tietokoneeseen ohjelmoidaksesi sen. Kuten huomaat myöhemmin, ohjelmoin Wemosin langattomasti OTA: ta (Over The Air) nyt, jotta kaapeli voidaan poistaa lopullisesti.

Liitännässä 6) sähkömies jätti seinältä ponnahtavan valkoisen johdon, joka on kytketty sulakekytkimeen, jossa on 220 volttia. Joten minun piti vain ottaa osa valkoisen kaapelin päässä olevasta kumista, poistaa noin 1 cm kumia jokaisesta kolmesta koskettimesta ja liittää ruskea sitten virtalähteen "L" -porttiin, sininen "N" -porttiin ja kelta-vihreä "maa" -porttiin. Tämä oli ylivoimaisesti eniten aikaa vievä vaihe myös siksi, että en käyttänyt oikeita työkaluja kaapelin kumin irrottamiseen, vaan käytin vain keittiösaksia. Olen aina tehnyt sen tällä tavalla, joten virheprosentti oli vain 3/35 (jossa 35 on 8 nastaa kustakin kissa 5 -kaapelista ja niiden molemmista päistä sekä talon verkkokaapelin 3 nastaa), eli minun piti vain -leikkaa yhteensä 3 nastaa 35 liitännästä. Voit kuitenkin tehdä sen luultavasti nopeammin oikealla kaapelinpoistimella.

Vaihe 2: LEDien ja alumiiniprofiilien asennus

Tämä on melko helppoa, kun keksit parhaan vaihejärjestyksen. Suosittelen seuraavaa:

1) Ota toisen henkilön avustuksella molemmat profiilit asennettavaksi toiselle puolelle, aseta ne jalkalistan päälle hajotin kohti portaiden toista puolta, päätä, minkä portaiden alueen haluat peittää (portaamme olivat 4,4 metriä pitkiä ja meillä oli vain 4 metriä alumiiniprofiileja) ja merkitse se kynällä.

2) aseta 3 tai 4 kappaletta kaksiliimaista teippiä kummankin alumiiniprofiilin pituudelle (tai suoraan jalkalistalle). Ok, valehtelin, minulla ei ollut kaksiliimaista teippiä, joten päädyin vain käyttämään tavallista teippiä, joka oli rullattu itsensä päälle muodostaen kaksiliimaisen laastarin. Se toimii.

3) irrota hajotin varovasti alumiiniprofiileista (varo sormiasi!)

4) aseta profiilit jalkalistalle (eli teipille) varmistaen, että teippi on piilotettu profiilin ja jalkalistan väliin. Varmista myös, että hajotin osoittaa portaiden toista puolta kohti, ei ylöspäin, muuten et saa haluttua vaikutusta. Toisin sanoen, liitteenä oleva kuva on vain viitteellinen, älä seuraa kuvaa mittausten kanssa, koska se asentaa hajottimen ylöspäin. Nyt sinun on otettava jonkin verran luottamusta seuraavien vaiheiden tekemiseen, neuvoni on saada apua toiselta henkilöltä ja saada henkilö, jolla on pienemmät sormet, tekemään nämä:

5) avaa LED-nauha rullalta, aseta se alumiiniprofiilin viereen (mutta ulkopuolelle) ja varmista, että kaikki LED-valot päätyvät U-linjan sisään. nauhan yläpäässä on liitin, joka on paksumpi kuin alumiiniprofiili. Huomaa mihin se päätyy, kun nauha on U-linjan sisällä.

6) irrota LED-kelan takana olevan kaksiteipin kansi (jos sinulla ei ole bioteippiä täällä, hanki sellainen ja asenna se koko kelan pituudelle. Ei satunnaisia laastareita, tarvitsevat koko pituuden teipillä peitettynä). Minulla oli 3M-laadukas bioliima, joten virheitä ei ollut kovin paljon. Jos et kiinnitä tarpeeksi huomiota, teippi tarttuu joko profiiliin, jalkalistaan tai toiseen nauhan osaan tai portaisiin, eikä sen poistaminen ole liian helppoa.

7) liitä LED-nauhan yläliitin liu'uttamalla se yhdessä ensimmäisten 2-3 pikselin kanssa profiilin päähän. Varmista, että vastaat tasoa, jonka otit huomioon vaiheessa 5)

8) Pyydä nyt henkilöä, jolla on pienemmät sormet, painamaan varovasti jokaista pikseliä U-linjan päätä vasten. Ota aikaa tämän tekemisessä. Jos otit huomioon kaikki pituudet oikein, viimeinen LED-valo on vain 2-3 mm U-linjan sisällä toisessa päässä.:)

Vaihe 3: Puisen upotuksen viimeistely

Sinun on nyt peitettävä kaikki nauhapuulla, jotta se näyttää upotettuna portaisiin.

Laita alumiiniprofiilien ja seinän väliin mahdollisimman paljon silikonia. Se toimii perustiilinä silikonin lisäämiselle, kun asetat nauhan päälle.

Valmista nauha hiomalla yhä hienommaisella hiekkapaperilla. Aloitin 40: stä ja päättyin 120: een. Maalaa nauhat samalla maalilla kuin jalkalistat. Anna niiden kuivua !!!

Anna heille niin monta passia kuin he tarvitsevat. Minun tapauksessani se oli 2, joka vastaa maalarin tekemää työtä jalkalistoilla.

Aseta nauhat alumiiniprofiilien päälle. Päädyt reikiin. Täytä pienet silikonilla. Leikkaa suurille paloille pieniä palasia ja toista yllä olevat vaiheet, kunnes kaikki reiät on täytetty.

Vaihe 4: Ohjelmoi mikrokontrolleri

Lataa liitteenä oleva koodi mikro -ohjaimeen. Vaihda wifi SSID ja salasana, jotta voit ladata uuden luonnoksen langattomasti OTA -päivitysten kautta.

Ohjelmalla on seuraavat ominaisuudet:

1) se on parametrinen veripisaroiden määrässä. Vaihda tämä rivi saadaksesi enemmän/vähemmän pudotuksia:

#määrittele DROPS 5

2) se laukaisee automaattisesti pudotukset, kun liike havaitaan

3) kun liike pysähtyy, se pitää käynnissä olevat pisarat käynnissä. Kun jokainen pisara saavuttaa pohjan, ne liukenevat ja valot sammuvat uudelleen.