Interaktiivinen, avoimen lähdekoodin tunnelmavalo: 9 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:04

Tässä ohjeessa käydään läpi interaktiivinen, monitoiminen tunnelmavalo. Tämän projektin ydin on BlinkM I2C RGB LED. Kun selasin verkkoa eräänä päivänä, BlinkM kiinnitti huomioni, ja ajattelin, että se oli aivan liian siistiä ohittaakseni. Joten pari kuukautta myöhemmin päätin tehdä jonkinlaisen mielialan valon käyttämällä sitä. Ja tässä se on!

Vaihe 1: Mitä tarvitset

Tämä projekti voi olla melko edullinen, jos käytät oikeita tavaroita. Huomaan vaihtoehtoisia osia, joita voidaan käyttää sen tekemiseen halvemmaksi. Käytin vain joitain komponentteja, jotka ovat hieman kalliimpia, koska se tekee rakentamisesta hieman helpompaa.

Valonlähde:

BlinkM RGB I2C -ohjattu LED

Ohjain:

Arduino -mikrokontrolleri - Käytin Arduino Nano -laitetta, koska tarvitsin jotain todella pientä, koska kaiken `` kosketusvalon '' sisällä oli tilaa

Asuminen:

Harkitsin monia erilaisia koteloita tätä mielialan valoa varten, ja lopulta päädyin johonkin, jonka me kaikki tunnemme: nämä halvat, valkoiset, "kosketusvalot". Löysin kaksipaketin kotivarastosta vain noin 4 dollarilla. Näiden valojen tila on enemmän kuin tarpeeksi, jotta se mahtuu kaikkiin osiin, jos teet sen oikein.

Virta/liittimet:

Aluksi ajattelin, että olisi hienoa käyttää tämä akku pois päältä (koska kotelossa on jo kätevästi paristolokero), mutta se ei ole niin käytännöllistä, jos aiot käyttää sitä pitkään aikaan. Sen sijaan käytin 5,5 mm: n tasavirtaliitintä radioshackista 12 V: n 150 Ma: n muuntajalla, jonka olin makaamassa. Arduino -aluksella oleva säädin alentaa 12 volttia, ja 150Ma oli runsaasti virtaa kaikelle. Langassa käytin vain mitä minulla oli ympärilläni. Muista kuitenkin käyttää kiinteää johdinta.

Komponentit:

Komponenteista valmistetaan kolme tunnelmavalon tunnistinta: äänianturi, napautusanturi ja valoanturi. Äänianturille tarvitset:- LM741 Op-Vahvistin- Elektreettimikrofoni (3-johtiminen)- 2,2 k: n vastus- 100 k: n vastus- 200 k: n vastus- 0,47 uf: n elektrolyyttikondensaattori- 0,047 uf: n keraaminen kondensaattori- 2 x 10 k: n vastukset- diodi napautusanturi, tarvitset vain:- pietsoelementin (voit pelastaa tämän tietyistä elektronisista leluista, puhelimista ja monista muista elektronisista laitteista, jotka piippaavat, tai voit saada sen hiirestä, radioshakista jne.).- 1M vastus … Valoanturia varten tarvitset:- CdS-kennon (LDR), mieluiten erittäin suuren (enemmän resoluutiota).- 10 K: n vastuksen- 3-nastaisen liittimen ja puristetut liitinjohdot (valinnainen)

Muut

Käytin leipälautaa, koska en todellakaan halunnut juottaa paljon. Käytin myös paljon puristettuja liitäntäjohtoja, jotta kaikki liitännät olisivat turvallisempia, mutta ne ovat valinnaisia. Vaihtoehtoisesti voit käyttää homebrew-kehityskorttia ATmega168 micro -laitteen tukemiseen ja käyttää DIP-tyyppistä ATmega168 (pitkää, jossa on suuret johdot). En ole varma, kuinka hyvin se sopisi, mutta se on ehdottomasti kokeilemisen arvoinen. Jos sinulla ei ole leipälevyä tai sinulla on rahaa, voit juottaa tavallisen ATmega168: n piirilevylle ja lisätä säätimen, ohjelmointiliitännät jne.

Vaihe 2: Valmistele kosketusvalo

Ensinnäkin meidän on tehtävä kotona saamamme halpa-o-kosketusvalo valoystävälliseksi. Käännä ensin valo ympäri ja irrota paristokotelon kansi ja ruuvit. Paristolokeron sisällä näet hehkulampun. Ota se pois ja hävitä se ja hehkulamppu. Avaa seuraavaksi kotelo. Nyt meidän on käsiteltävä valtaa. Irrota metallikappale paristokotelon keskeltä sekä johto, joka yhdistää sen paristokoskettimiin. Juotosjohdot akun koskettimiin kuvan mukaisesti. Voit myös merkitä ne, jos sinulla ei ole eriväristä lankaa. Aiomme myös tehdä tästä tunnelmavalosta toimivan pistorasiamuuntajan kautta. Poraa reikä porakruunulla, joka on suunnilleen saman kokoinen kuin DC -virtaliittimen halkaisija. Kierrä se sitten sisään, kunnes se on kotelon tasalla. Viimeinen muutos, joka meidän on tehtävä tässä, on pietsohana -anturin lisääminen. On parasta asentaa se muoviselle "vanteelle" paremman herkkyyden vuoksi. Minulla on se kuvassa myöhemmin tässä ohjeessa, joka on asennettu muualle, mutta se johtuu vain siitä, että minun on täytynyt avata ja sulkea kotelo testauksen aikana niin paljon, että johdot alkoivat katketa. Liimaa se vain kuumalla muovilla, mutta varmista, ettei se estä liikkuvan kupolin mekaanista liikettä! (eli älä anna sen liikahtaa ulos).

Vaihe 3: Lisää virtapiirin suojaus

Tämä osa on yksinkertainen lisäosa, joka käyttää diodeja suojaamaan muuntajaa/akkuja palamiselta, jos paristot on asennettu samaan aikaan kun käytät tasavirtaliitintä. Voit käyttää mitä tahansa estodiodia, kunhan niiden suurin jännite on korkeampi kuin seinämuuntajan nimellisarvo. Leipälevyn sääntelemättömän jatkojohdon osa (joka menee arduinon VIN -numeroon). Osa DCPower on DC -virtaliitin. Jostain syystä ohjelma, jota käytin tämän kaavion tekemiseen, oli todella nirso tarrojen suhteen, joten se antoi minulle nimen. HUOMAUTUS: Jos et tee tätä piiriä, et voi pitää paristoja paristolokerossa samanaikaisesti, kun tunnelmavalo on kytketty seinämuuntajaan, muuten se vahingoittaa sitä.

Vaihe 4: Lisää leipälevy, Arduino ja BlinkM

Ennen kuin lisäämme leipälevyn, meidän on eristettävä akun koskettimet metallileipälevystä (eli jos metallilevy on kiinni omassasi. Jos ei, ohita tämä vaihe). Laita teippi kaikkien metalliliittimien päälle varmistaaksesi, että ne ovat eristettyjä. Emme halua paljaita lankoja. Liimaa nyt leipälauta akkukotelon päälle (käytin kuumaa liimaa). Onneksi meille se sattuu sopimaan täydellisesti. Kytke nyt vaiheen 2 positiiviset (+) ja negatiiviset (-) johdot yhteen leipälevyn positiivisista ja negatiivisista jatkojohdoista. Nyt voimme yhdistää arduinon ja blinkmin yhteen. Tässä nastaliitännät:

• A5 - Kello (merkitty "c" BlinkM: ssä)
• A4 - Tiedot (merkitty "d" BlinkM: ssä)

Ja kun olet tehnyt sen, yhdistä SÄÄTÖTÖN VCC (+) arduinon VIN -nastaan ja SÄÄDETTY VCC BlinkM: n (+) nastaan. Kytke sitten arduinon ja BlinkM: n GND jatkojohdon GND: hen ja yhdistä molemmat GND -jatkojohdot yhteen. VAROITA, ettet sekoita näitä yhteyksiä, muuten voit paistaa BlinkM: n.

Vaihe 5: Anturit - ääni, napautus ja valo

Seuraavat rivit ovat anturit. Valoanturi on yksinkertaisin rakentaa. Oikealle menevä johto yhdistää arduinoon. Lisätietoja WHICH -nastoista, joihin anturit muodostavat yhteyden, on seuraavassa vaiheessa. Äänianturi on hieman vaikeampi, mutta ei naurettavan monimutkainen. HUOMAA: En ole näyttänyt tässä jännitteenjakajapiiriä. Kaavion 2,5 V on toimitettava jännitteenjakajan kautta. Se on hyvin yksinkertainen piiri, joka koostuu useista kiinteistä vastuksista tai potista (potentiometri). Käytä 50K potin tätä piiriä. Googlen 'jännitteenjakaja' ja katso wikipedia -kohdasta apua sen rakentamiseen. EDIT 27.9.2008: Lopetin tämän äänipiirin ja käytin sen sijaan ääntä aktivoidusta sytytysriipusta. Piiri täällä ei toimi hyvin; En ole varma miksi, mutta muotoilu on virheellinen; jokin ei ole aivan oikein. Huomasin, että riipuksen piiri käyttää SMD LM386 -op-vahvistinta. Juotin juuri ennen LEDien, VCC: n ja GND: n menevää vastusta. Sitten minun piti vain manipuloida hieman ohjelmiston arvoja ja presto! paremmin toimiva ääniherkkä tunnelmavalo. Tällä hetkellä video musiikista sykkivästä valosta on silloin, kun alkuperäistä piiriä käytettiin. Ehkä lähetän toisen, jossa näkyy parannettu muotoilu (näyttää enemmän siltä, että se vastaa musiikkiin uuden piirin vuoksi). Olin epävarma pietsoelementin juottamisesta, joten arvasin ja juotin sen kuvan mukaisesti. Toimii kuitenkin. Pietson napaisuudella ei ole väliä. Toinen TÄRKEÄ HUOMAUTUS: Näiden piirien arvot eroavat omistasi, joten sinun on muutettava koodia. Jos sinulla on kysyttävää näistä arvoista, kerro siitä minulle.

Vaihe 6: Etsi tilaa antureille ja yhdistä kaikki

Tämän osan ei pitäisi olla liian vaikea. Kosketusvalon kotelossa on runsaasti tilaa kaiken tarvittavan sovittamiseen. Laitoin anturit sinne, minne ne sopivat. Kaikki liitännät ovat:

• Nasta A6: Äänianturi - HUOMAUTUS: muille kuin arduino nano -käyttäjille muilla arduino -laitteilla ei ole seitsemännettä analogista pin. Sinun on muutettava tämä koodissa.
• Nasta A3: Pietsosensori (kosketusanturi)
• Nasta A0: Valoanturi

VARMISTA, ettet vahingossa liitä anturien (+) johtoja säätelemättömään jatkojohtoon tai muuten paistat niitä.

Vaihe 7: Testaa

Varmista, että virtaliitännät ovat hyvät; kytke se virtalähteeseen ja kokeile paristoja. Yleinen ongelma on huonot yhteydet positiiviseen ja maahan. HUOMAUTUS: Tiedän, että kuvassa ei näy valotunnistinta; Otin sen juuri ennen kuin lisäsin sen osan.

Vaihe 8: Ohjelmoi se, sulje se ja käytä sitä

Käyttämässäni koodissa käytetään kirjastoa, jonka ovat luoneet Tod E. Kurt (www.todbot.com/blog) ja BlinkM: n (ThingM) tekijät. Yritän lisätä muistiinpanoja koodiin, kun voin, jotta se olisi ymmärrettävämpi; Olen aika kiireinen tällä hetkellä. Sinun on avattava koodikirjasto (tiedosto nimeltä "BlinkM_funcs.h") arduino -ohjelmistossa, kun lataat koodin, tai se ei toimi. Jos haluat nähdä koodin, mutta sinulla ei ole arduino -ohjelmistoa, voit avata sen tekstinkäsittelyohjelmalla (aka wordpad Windows -käyttäjille). Ideoita uusiin toimintoihin otetaan vastaan. Voit vapaasti lähettää ne; Haluan tehdä tästä avoimen lähdekoodin. Koodin rakenteen tarkoituksena on, että uusia toimintoja voidaan lisätä helposti. Valmistaja (ThingM) on ohjelmoinut joitakin toimintoja BlinkM: ään, mutta kaksi niistä olen tehnyt; 'Sound Light' ja 'Mimic Light'. Tällä hetkellä sillä on seuraavat:

• Mielivalo - haalistuu hitaasti satunnaisiin väreihin
• Kynttilä - Välkkyy kuin kynttilä, jossa on appelsiineja ja keltaisia
• Veden heijastukset - "hohtaa" bluesilla, turkoosilla ja syaanilla väreillä
• Kausivärit - Muuttaa kausivärit (mielestäni ne ovat sininen, vihreä, violetti ja oranssi)
• Ukkonen - Välähdyksiä ajoittain simuloimalla salamaa
• Pysäytysvalo - Muuttuu punaisesta keltaiseksi vihreäksi ja takaisin
• Jäljittää valoa - Tallentaa jopa 50 valokytkentäjaksoa (voit käyttää taskulamppua), "muistaa" päälle/pois -ajat ja toistaa ne loputtomasti.
• Äänivalo - sykkii musiikin ääniin

Napauta kevyesti läpikuultavaa kupolia vaihtaaksesi toimintoja milloin tahansa. Tähän sääntöön on yksi poikkeus: kun saavut `` mimic light '' -toiminnon, se vilkkuu vihreänä. Jos napautat kupua sen vilkkuessa, se siirtyy viimeiseen toimintoon ('äänivalo'). Jos odotat vain, se siirtyy `` mimic light '' -toimintoon. Kun pääset "äänivalo" -toimintoon, et voi vaihtaa toimintoja ja siirtyä ensimmäiseen, koska se lukee äänianturin. Nyt tulee vaikea osa. Mielialavalokotelon sulkemiseksi sinun on suoritettava muutama varovainen vaihe. Ensinnäkin sinun on kohdistettava tukijouset muovikupolin pieniin kielekkeisiin. Koska tasavirtaliitäntä on vanteella ja johdot menevät leipälevylle, sinun on liu'utettava muovikupoli näiden johtojen päälle ENSIMMÄINEN ja sitten kohdistettava ulkoreunan ruuvipylväät muovikupolin sisennyksiin. Varmista, että kaikki kielekkeet ovat kohdakkain tukijousien kanssa, jotka vastaavat myös vanteen ruuvipylväitä ja pohjalevyn ruuvireikiä. Kun olet varma, että kaikki on kohdakkain, napsauta ulompi vanne pohjalevyn päälle. Varmista seuraavaksi, etteivät johdot ole jumissa jousissa tai että ne ovat paikassa, jossa ne voivat tulevaisuudessa. Tämä vaikeuttaisi muovikupolin liikettä. Lopuksi, vaihda ruuvit ja nauti! Viimeiset huomautukset: TÄRKEÄÄ: ÄLÄ käytä paristoja ja kytke seinäadapteria samanaikaisesti. En ole varma mitä tapahtuu, mutta olen varma, että se tuhoaa kaiken sähköön liittyvän !!

Vaihe 9: LISÄT

Tässä muutamia videoita: Tämä on BlinkM: ään sisäänrakennettu kuusi esiohjelmoitua toimintoa:… Tämä on lisätty mukautettu ääni-/musiikkiherkkä koodi (voitko arvata, mikä kappale se on??:… Ja lopuksi, mutta ei varmasti Ainakin se on tyylikkäin (mielestäni) ja vaikein tehtävä niistä kaikista; `` matkiva valo '' -toiminto: