Lilin LED Clapper: 7 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:10

Oleh sbkirbyStephen B. KirbyMengikuti Lagi oleh pengarang:

Tentang: Hobi saya adalah kerja kayu, elektronik, pengaturcaraan, percetakan 3D dan membuat habuk papan dengan Penghala CNC saya. Lebih Lanjut Mengenai sbkirby »

Tiga tahun yang lalu saya melihat "My New Flame" oleh MORITZ WALDEMEYER, INGO MAURER UND TEAM 2012 di kedai hadiah muzium, dan merasa cinta dengan idea itu. Saya berharap dapat mencipta sesuatu yang memukau, menyeronokkan, berfungsi dan menarik untuk ditonton, tetapi dengan sedikit kelainan. Saya pasti tidak dapat membuat sesuatu yang setanding dengan karya seni mereka yang indah. Oleh itu, saya membuat Clapper versi LED Candle. Tepuk dua kali untuk menghidupkan atau mematikan lilin. Ciri Clapper adalah pilihan, dan dapat dihidupkan atau dimatikan jika termasuk dalam binaan. Atau, ciri ini mungkin dikeluarkan sepenuhnya dari binaan.

Terdapat tujuh daripadanya di sekitar rumah saya yang saya gunakan sebagai lilin hiasan dan lampu malam. Saya terus memasangkannya ke Pengecas Telefon Bimbit 5 VDC untuk menghidupkan unit, dan untuk mengisi semula bateri Li-Ion. Satu caj boleh bertahan sekitar 18 jam, yang menjadikannya hebat untuk pencahayaan kecemasan.

Catatan: Lilin dalam video di sebelah kanan dengan penutup bukan Clapper Candle.

Langkah 1: Bahagian dan Alat

Bahagian yang Diperlukan untuk Projek:

• 1 ea Lumiere Candles Smooth Resin Candle - 6 "H x 3" OD
• 1 ea Arduino Pro Mini Board ATMEGA328P 16MHz 5V
• 1 ea LED Charlieplexed Matrix - LED 9x16 - Kuning [ID: 2948]
• 1 ea Adafruit 16x9 Charlieplexed PWM LED Matrix Driver - IS31FL3731 [ID: 2946]
• 1 ea Pengecas Adafruit PowerBoost 500
• 1 ea 18650 Li-Ion Bateri
• 1 ea 18650 Pemegang Bateri
• 1 ea Suis Toggle SPST
• 1 ea Papan Litar Bercetak Custom
• Plastik Akrilik Jelas 6mm

Dengan Clapper (Pilihan):

• 1 ea Teknologi ATMEL / Microchip DIP-8 ATTINY85-20PU
• 1 ea soket DIP-8
• 1 ea Relay Keadaan Pepejal LCB710
• 1 ea Modul Pengesanan Bunyi Sensitiviti Tinggi
• 1 ea 220 Perintang
• 1 ea Suis Toggle Sub-Miniatur 2MS1T1B1M2QES ON / ON 3P-SPDT
• 1 ea Papan Litar Bercetak Custom

Alat:

• 1 ea CP2102 Micro USB To UART TTL Modul 6 Pin - ebay.com
• Besi pematerian

Langkah 2: Pemasangan Asas Akrilik

Dengan menggunakan lukisan Vektor PDF yang disediakan, jalur alat untuk memotong akrilik dapat dibuat. Setiap fail PDF mengandungi Bahagian Atas, Bawah, dua Sisi dan sebuah segi empat kecil yang digunakan sebagai spacer di bawah Sound Module. Bahagian ini tidak diperlukan jika anda membina versi Lilin LED tanpa Clapper (tanpa Suara).

Saya menggunakan kilang akhir 1/8 "untuk memotong sebahagian besar bahagiannya, dan saya menjalankan hantaran akhir dengan kilang akhir 1/16". Kilang hujung 1/16 "diperlukan untuk slot sempit di sisi dan bahagian atas.

Lubang pelekap diletakkan secara manual dan digerudi dengan tangan. Sebilangan lubang harus digerudi sebelum pemasangan. Contohnya, lubang untuk memasang papan PowerBoost.

Pasir dan uji sesuai dengan semua kepingan. Saya cadangkan menggunakan Plast-I-Weld untuk mengikat kepingan itu.

Catatan: Diameter bahagian atas dan bawah mestilah berukuran dengan diameter dalam (ID) badan lilin resin yang anda beli.

Langkah 3: Litar dengan dan Tanpa Clapper

Litar LED lilin asas terdiri daripada bateri, suis, bekalan kuasa dan Papan Litar Cetak Lilin (PCB) dengan Matriks Charlieplexed LED, Pemandu Matriks Charlieplexed dan Arduino Pro Mini 5 VDC. Versi pemasangan Litar Lilin Candle dapat dilihat di atas. Satu-satunya sambungan ke PCB ini ialah 5 VDC yang disediakan oleh bekalan kuasa. Baterai disambungkan ke bekalan kuasa PowerBoost, yang dapat mengecas bateri Li-Ion, dan memberikan perlindungan untuk bateri voltan rendah. Bekalan kuasa juga menyediakan cara menghidupkan atau mematikan Lilin dengan membumikan sambungan EN melalui suis.

Clapper PCB merangkumi relay keadaan pepejal (LCB710) dan mikrokontroler (ATTiny85) untuk memproses isyarat dari Sound Module dan mengawal daya ke Candle PCB. ATTiny85 diprogramkan untuk mendengar dua suara serentak yang kuat, dan menghidupkan relay ON atau OFF. Malangnya, konfigurasi ini tidak dapat membezakan tepukan dari bunyi kuat lain, oleh itu, litar akan diaktifkan jika ada dua bunyi kuat yang didengar secara serentak.

Saya memasang soket DIP-8 pada Clapper PCB untuk memudahkan memasang atau mengeluarkan ATTiny85. Semua komponen lain boleh disolder ke papan.

Sambungkan pin 1 & 2 J1 untuk operasi normal. Kedua, sambungkan pin + & - Clapper PCB ke + & - PCB Candle. Sambungkan 5V & GND bekalan kuasa PowerBoost ke sambungan + & - dari "PWR IN" pada Clapper PCB. Sambungkan Mini Toggle Switch SPDT ke sambungan "CLAPPER". Sambungkan tiang suis ke C dan dua sambungan lain seperti yang dikehendaki. Akhirnya, sambungkan VCC dan GND Modul Suara ke + & - dari "SND MOD", dan OUT ke sambungan Keluar dari Clapper PCB.

Langkah 4: Papan Litar Bercetak

Terlampir fail Gerber yang saya buat dengan KiCad untuk memesan dua Printed Circuit Board. Saya baru-baru ini memesan 10 PCB Candle Flame dengan harga $ 5. Kebetulan, saya memesan dua kali lebih banyak papan pada separuh harga pesanan 2016 saya yang asal.

Langkah 5: Pemasangan Papan Litar Bercetak

1. Pasang header lelaki dari bahagian belakang PCB dengan bahagian terpanjang yang menonjol ke hadapan. Jangan pasang header lelaki jika ditunjukkan.
2. Pasang kepala ke belakang, dan balikkan papan. Solder semua pin header di bahagian depan PCB.
3. Potong semua pin, seperti ditunjukkan dalam foto, siram ke papan.
4. Luruskan Bahagian Atas Matriks Charlieplexed LED seperti yang dilihat dalam foto.
5. Balikkan Matriks LED dan pasangkan LED UP, dan pateri modul ke pin.
6. Solder header ke Arduino Pro Mini Board ATMEGA328P 16MHz 5V dan solder dari bahagian bawah PCB dengan bahagian terpanjang menonjol dari bahagian atas PCB. Ini akan digunakan kemudian untuk memprogram Arduino. Setelah menyolder header, saya cadangkan mencabut bahagian plastik header dari pin. Ini kerana panjang pin akan dipangkas sebelum memasang PCB di Pangkalan Akrilik.
7. Balikkan PCB ke belakang dan pasangkan Ardiuno ke pin header dan solder.
8. Orientasikan dan pasangkan Matrix Driver pada pin di bahagian atas belakang dan solder.
9. Pasang Modul USB ke UART TTL ke pin header Arduino. 5 VDC -> VCC, GND -> GND, TX -> RX, RX -> TX.
10. Sambungkan USB modul ke PC dan buka Arduino IDE untuk memuatkan program.

Langkah 6: Program untuk Arduino Pro Mini dan ATTiny85

Adafruit memberikan tutorial penggunaan LED CharliePlexed Matrix dan Driver di Animated Flame Pendant. Saya menggunakan lakaran yang sama untuk Arduino Pro Mini saya, tetapi menukar data.h menjadi api pembuatan saya. Tutorial ini menyediakan semua yang anda perlukan untuk memulakan dengan LED CharliePlexes.

ATTiny85 menggunakan lakaran yang saya dapati di Henry's Bench -Arduino Sound Detection Sensor: Tutorial dan Manual Pengguna. Halaman ini akan memandu anda melalui konfigurasi dan penalaan Modul Sensor Suara dan Arduino. Sketsa saya (ClapperCandle_V2.ino) untuk ATTiny hampir sama dengan contohnya.

Langkah 7: Perhimpunan Akhir

Setelah PCB dipasang, mereka kini boleh dipasang di pangkalan akrilik. Seperti disebutkan sebelumnya, pengeboran lubang dianjurkan sebelum terpaku. Sekiranya anda membuat versi Clapper, potongan spacer segi empat tepat yang dipotong sebelumnya terletak di sisi lokasi pemasangan Modul Bunyi. Ini dapat dilihat pada foto di atas. Clapper PCB dipasang di bawah Modul Bunyi dan di sisi yang sama.

Kabelkan bekalan kuasa PowerBoost 500 ke bateri dan suis kuasa utama, dan jika Clapper PCB tidak digunakan, kawat 5 VDC dan GND secara langsung ke sambungan "PWR IN" pada Candle PCB. Jika tidak, sambungkan voltan keluaran bekalan kuasa ke + & - Clapper PCB. Kabel suis beralih SPDT ke sambungan "CLAPPER" seperti yang diperintahkan sebelumnya, dan sambungkan Modul Suara ke "SND MOD" seperti yang diperintahkan sebelumnya. Sambungan masing-masing (+ - TRG) dari Clapper PCB disambungkan ke Candle PCB. Sambungan TRG tidak dihubungkan dengan apa-apa.

Periksa pendawaian anda terhadap skema, dan apabila anda sudah siap pasangkan bateri dan hidupkan.

Lilin resin memerlukan lubang untuk kabel mikro USB untuk menyambung ke bekalan kuasa. Oleh itu, saya memasangkannya pada CNC saya dan memotong lubang dengan jarak yang betul dari bawah.

NIKMATI!

Naib Johan dalam Peraduan PCB