Lampu Krismas Dengan Atmega328: 6 Langkah

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

Krismas akan tiba dan sudah tiba masanya untuk mula melakukan sesuatu mengenainya. Dalam kes saya - akhirnya menyelesaikan petunjuk mengenai lampu pokok Krismas saya.

Ideanya di sini mudah: ambil segelintir LED berlainan warna, sambungkannya ke pemacu LED secara selari (membuat masing-masing dikendalikan secara individu), bersenang-senang. Ini mungkin terdengar pelik memandangkan semua pendawaian yang diperlukan, tetapi praktiknya menunjukkan bahawa ini berfungsi jauh lebih baik daripada lampu luar kedai dengan mod wayar keras yang kusam dan tanpa penyesuaian. Pendawaian tidak dapat dilihat, LED tersembunyi di jarum cemara, semuanya dikawal dengan alat kawalan jauh IR, kanak-kanak dan orang dewasa gembira.

Nampak mudah, tetapi saya memerlukan beberapa tahun untuk menyelesaikannya dan membuatnya berfungsi di atas pokok yang sebenarnya. Saya menghadapi masalah di beberapa tempat yang tidak dijangka - seperti pendawaian, misalnya. Instruksional ini bertujuan untuk membantu anda yang ingin membuat perkara yang sama tanpa melalui percubaan berbulan-bulan pembelian pelbagai barang di Internet.

Projek ini bertujuan untuk orang yang berpengalaman, kerana anda harus menyesuaikannya dengan perkakasan anda. Saya telah membuat papan khas untuk ini sejak lama, anda mesti mencipta sendiri. Atau anda boleh mendapatkannya dari saya, tetapi masih diperlukan beberapa kemahiran pematerian.

Apa yang anda perlukan:

- Papan pengawal (Arduino atau yang lain)

- Litar pemanduan LED. Pemacu LED disyorkan, tetapi mungkin dilakukan dengan register shift dan perpustakaan ShiftPWM

- Sekurang-kurangnya 48 LED dengan pelbagai warna

- Kawat pembungkus 30AWG, sekurang-kurangnya 100 meter darinya

- Kemahiran pematerian dan pengaturcaraan

- Beberapa waktu dan kesabaran

Saya akan memberikan lakaran saya, tetapi anda harus menyesuaikannya dengan peranti anda. APOLOGI: Saya minta maaf kerana kualiti gambar dan video, serta artikel itu sendiri. Mereka tidak digilap seperti yang saya mahukan. Tetapi di antara keluarga, pekerjaan dan hobi saya harus memilih yang kedua. Dan saya perlu menerbitkan Instructable ini sekarang, sementara ada masanya sebelum perayaan.

Langkah 1: Pendawaian

Kabel adalah masalah utama bagi saya. Dengan lampu asas Cina anda, anda mendapat pendawaian hijau gelap. Saya berharap dapat mencari wayar yang sama di internet - tidak berjaya. Sebenarnya, saya menghabiskan satu tahun untuk mencuba, menempah selusin jenis, dan akhirnya memahami bahawa itu tidak penting.

Masalahnya, garland buatan asas anda dihubungkan secara bersiri. Dari ini, timbul dua masalah:

a) Wayar cukup tebal, kerana perlu membawa daya untuk semua LED secara bersiri, dan

b) Kawat ini bergerak dari satu cabang pokok Krismas ke dahan yang lain dengan jelas, tegak lurus ke dahan.

Kedua-dua masalah ini memerlukan kabel untuk menyatu dengan dedaunan pokok (jarum cemara). Dan tidak betul-betul berjaya dalam melakukan ini.

Dengan perkara yang saya fikirkan (iaitu, setiap LED individu mempunyai pendawaian sendiri, disambungkan secara selari) perkara berubah:

a) Anda boleh menggunakan wayar yang sangat nipis, dan

b) Mereka mengikuti cabang LED di belakang ke batang pokok, menjauh dari pandangan penonton, sehingga tidak dapat dilihat secara efektif.

Bingo! Anda tidak memerlukan warna hijau gelap, warna coklat boleh dicampur dengan dahan, atau cyan-ish seperti yang saya ada, dan ia masih tidak dapat dilihat.

Ini adalah sesuatu yang sebenarnya saya dapati sebaik sahaja kalungan itu dipasang. Ianya berfungsi.

Oleh itu, anda memerlukan wayar pembungkus 30AWG nipis (seperti ini), sama ada hijau (berwarna agak biru-ish) atau coklat.

Langkah 2: LED

Terdapat set '10 warna LED' yang terdapat di internet. Warnanya: merah, oren, kuning, hijau-hijau, hijau, biru, merah jambu, ungu, putih sejuk dan putih hangat. Dua yang terakhir menarik, kerana anda boleh membuat beberapa kesan perak / emas dengan mereka, tetapi itu adalah cerita yang berbeza. Selebihnya lapan ok, dan jumlahnya sangat senang, bagaimana dengan pemandu LED yang mempunyai 16 output. Saya mengesyorkan LED 3mm: mereka agak terang sementara cukup kecil untuk menyembunyikan jarum.

Mereka yang mengikuti rambling saya tahu bahawa saya agak terobsesi dengan spektrum, dan anda dapat melihat bahawa set warna tidak sesuai dengan spektrum. Yang paling ketara ialah jurang antara warna hijau dan biru.

Pertama, mata manusia tidak pandai melihat warna-warna ini; kita jauh lebih baik dengan apa-apa yang mempunyai sekurang-kurangnya setitik merah di dalamnya. Kedua, hampir tidak ada LED yang tersedia untuk mengisi jurang. Memang, ada satu pembekal LED sian pada Aliexpress, tetapi ini agak mahal (dan saya mendapati mereka sudah terlambat). Terdapat juga sekumpulan penipu yang menjual LED hijau asas sebagai ‘zamrud’; jangan jatuh ke dalam perkara ini. Saya dapati bahawa set 10 warna cukup bagus; LED menghasilkan warna yang berbeza.

Sekiranya anda berjaya menemui LED sian ini dengan harga yang sesuai, saya cadangkan anda mengganti yang ungu dengan mereka (meletakkan sian di antara hijau dan biru). Purple lebih mirip dengan UV, mereka tidak terlalu terang tetapi boleh melakukan beberapa perkara menarik dalam gelap jika sesuatu yang putih dekat dengan mereka. Oleh itu, anda boleh membuat cabang yang terpisah di kalungan anda untuk memberikan sihir dan misteri.

Langkah 3: Perhimpunan

Memateri LED ke wayar memerlukan masa; lepaskan satu hari untuk melakukan ini walaupun untuk garland 48 LED kecil. Anda memerlukan (selain LED dan wayar):

- tiub pengecutan panas 1.5 mm;

- tiub pengecutan haba 2.5 mm;

- Banyak larutan kismis;

dan besi pemateri, jelas.

Bersihkan hujung wayar, bungkus pada kaki LED, sapukan setetes larutan kismis, solder. Ulangi untuk kaki kedua. Tekan tiub 1.5mm pada sendi pateri pertama dan mengecilkannya, ulangi untuk yang kedua. Tekan tiub 2.5mm di kedua kaki dan susut. Pengecutan dalaman diperlukan untuk mengelakkan seluar pendek, bahagian luar untuk penampilan yang baik. Tidak perlu digenggam, kerana alat yang dihasilkan ringan, jarum cemara akan menahannya dengan baik. (Sekiranya pokok anda buatan, anda mungkin memerlukan sesuatu untuk menjadikan LED melekat)

Lakukan dalam kumpulan enam orang, ikuti spektrum, jangan lupa untuk memeriksa bahawa LED berfungsi kerana ia boleh rosak semasa pematerian, dan ingat untuk menandakan wayar anod.

Mengenai panjang wayar, saya menjadikannya 50 cm, dan agak pendek walaupun untuk pokok kecil yang saya ada. Saya terpaksa meregangkan wayar dan bukannya melilitnya di dahan. Untuk alasan saya, saya bermaksud membuat garland 96-LED (masih ada btw), dan ini adalah bahagian atasnya. Walau apa pun, pertimbangkan bahawa anda mahu wayar mengikuti batang dan kemudian cabang keluar dari pengawal dan pilih panjangnya dengan sewajarnya.

Langkah 4: Sambungan Pengawal

Saya menggunakan papan UltiBlink SL saya yang pada dasarnya dirancang dengan mempertimbangkan tugas ini. Kecuali jika anda mempunyai / memesannya, anda harus membuatnya sendiri. Papan roti tidak berfungsi di sini, jadi anda perlu mencipta dan menyolder sesuatu di papan prototaip. Pemacu LED lebih baik untuk tugas ini daripada register shift (dengan perpustakaan ShiftPWM), kerana pemacu tidak memerlukan perintang untuk setiap LED, oleh itu ruang kurang, lubang lebih sedikit, kurang pematerian.

Perhatikan bahawa saya menggunakan versi Extension dari papan UltiBlink saya, yang tidak mempunyai barang Arduino (boleh dikatakan, mikrokontroler) di belakangnya. Saya melekatkan papan mikrokontroler (BlinkeyCore bulat) pada sambungan. Kebenaran adalah, ia tidak dimaksudkan pada mulanya; garland 48-LED khusus ini seharusnya berfungsi sebagai bahagian atas garland 96-LED, dengan yang lebih rendah mempunyai MC di atas kapal. Namun, ia terbukti baik kerana a) Saya dapat melekatkan papan terus ke batang pokok dengan gelang getah sederhana, dan b) Saya dapat dengan mudah mengeluarkan papan pengawal untuk memuatkan semula lakaran. Saya tidak semestinya duduk di bawah Pokok Krismas dengan buku nota seperti Santa yang geeky. Oleh itu, saya cadangkan anda melakukan sesuatu yang serupa, iaitu agar papan Arduino / MC anda terlepas dari alat.

Saya menyambungkan LED ke 48 output dalam 6 kumpulan 8 LED masing-masing seperti ini: merah, oren, kuning, hijau-hijau, hijau, biru, ungu, merah jambu; ulangi 5 kali. Maksudnya, output 0 = merah, output 1 = oren, output 2 = kuning, dan lain-lain. Sketsa di bawah bergantung pada pesanan ini untuk keadilan yang besar. Pastikan anda meletakkannya di atas pokok dengan urutan yang sama, berpusing ke atas atau ke bawah. Saya juga mencadangkan agar meletakkan LED berwarna sama pada garis menegak yang lebih kurang (di atas atau di bawah satu sama lain) - semua ini akan menjadikan kesannya kelihatan lebih baik.

Akhirnya, anda harus mempertimbangkan penggunaan kuasa. 48 LED memerlukan kira-kira 1A pada 5V semasa semuanya menyala. Anda boleh menggunakan pengecas USB, tetapi semestinya sangat bagus dan diuji, bukan omong kosong murah dari eBay yang semestinya menyediakan jus yang mencukupi tetapi tidak (seperti yang putih pada foto saya, saya menggantinya kemudian). Dengan 96 LED saya berhasrat menggunakan dua, satu untuk setiap bahagian garland, untuk memastikan semuanya berfungsi seperti yang diharapkan. Pendekatan lain yang mungkin berlaku untuk masalah ini adalah perisian: jika anda memastikan tidak lebih dari 25 LED menyala pada waktu tertentu, anda dapat menjalankannya dari pengecas USB atau port USB komputer anda. Lakaran saya di bawah tidak.

Langkah 5: Kawalan IR

IR cukup bagus dan mewah untuk mengawal mod pada kalungan anda. Syukurlah, terdapat perpustakaan IRLib yang sangat baik yang merangkumi setiap keperluan. Penerima IR juga mempunyai sambungan yang sangat mudah.

Terdapat banyak arahan untuk menggunakan alat kawalan jauh IR dengan Arduino, jadi saya tidak akan terperinci di sini. Sekiranya anda tidak biasa dengannya, hanya tinggal malam untuk menyelesaikannya, itu bukan sains roket.

Beberapa nota untuk membuatnya lebih mudah diperlukan:

1 - Terdapat protokol komunikasi IR yang berbeza, dengan Philips yang paling pelik dan Sony yang paling logik dan mudah diprogramkan. Alat kawalan jauh paling murah menggunakan satu Sony.

2 - Sekiranya anda mempunyai beberapa alat lama di suatu tempat di garaj, periksa mereka, kemungkinan mereka akan berfungsi dengan baik. Saya biasa menggunakan alat kawalan jauh dari TV saya untuk mengawal salah satu alat Krismas saya, tetapi itu bukan idea terbaik, kerana isyarat dipantulkan dari dinding, oleh itu ia boleh menukar saluran atau sesuatu di TV anda semasa anda mengawal kalungan anda. Lebih baik mempunyai yang berdedikasi.

3 - Inilah lakaran saya yang saya gunakan untuk memetakan butang pada alat kawalan jauh baru yang berfungsi dengan protokol Sony. Ia membuang kod ke monitor bersiri sehingga anda hanya boleh menyalin-menyisipkannya. Saya salin-tempelkan ke dalam fail ini, yang dimasukkan ke dalam lakaran utama garland (di bawah). Cukup mungkin kod untuk alat kawalan jauh generik (disebut 'CarMP3' di termasuk) yang ada juga akan berfungsi dengan alat kawalan jauh anda.

Langkah 6: Lakarkan

Ok, lakaran ini sesuai dengan papan reka bentuk saya (48 LED). Ia juga agak tidak kemas, kerana saya menulisnya dengan tergesa-gesa dan tidak mempunyai masa untuk membersihkan / mengulasnya. Namun, anda mungkin menganggapnya berguna; jangan ragu untuk mengambil bahagian yang diperlukan dan melakukan apa sahaja yang anda mahukan. Cara paling mudah adalah dengan mengganti semua fungsi pustaka DMdriver dengan fungsi anda. Terdapat tiga semuanya: test.setPoint (int x, int y) menetapkan output #x ke Y (Y menjadi nombor 16-bit); test.clearAll () menetapkan semua output ke sifar dan test.sendAll () memuat semula maklumat dalam pemacu LED (menghantar data ke sana, mengubah keadaan LED secara serentak). Walaupun tanpa alat kawalan jauh, ia akan berfungsi. Setelah selesai, periksa bahagian sebelumnya dari Instructable ini, petakan butang pada alat kawalan jauh anda dan masukkan kod ke dalam fail termasuk.

Sekiranya anda seorang pemilik UltiBlink yang bangga, anda akan dapat membuat lakaran di luar kotak (anda mempunyai perpustakaan DMdriver, bukan?); jangan ragu untuk menghubungi saya jika ada yang salah, anda tahu alamatnya.

Semoga berjaya, bersenang-senang, ajukan soalan - saya akan cuba menjawabnya, selamat menyambut Krismas dan semoga saya akan menulis sesuatu yang baru tidak lama lagi!