Жарықдиодты шам: 7 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:25

Автор: Толығырақ: sbkirbyStephen B. Kirby

Бұл туралы: менің хоббиім ағаш өңдеу, электроника, бағдарламалау, 3D басып шығару және CNC маршрутизаторымен үгінді жасау. Sbkirby туралы толығырақ »

Үш жыл бұрын мен мұражай сыйлық дүкенінен INGO MAURER UND TEAM 2012 MORITZ WALDEMEYER -дің «Менің жаңа алауымды» көрдім және бұл идеяға ғашық болдым. Мен таңғажайып, қызықты, функционалды және көруге қызықты, бірақ сәл бұрылысты жаңартамын деп үміттендім. Мен, әрине, олардың керемет өнер туындысымен салыстыруға ештеңе жасай алмадым. Сондықтан мен жарықдиодты шамның Clapper нұсқасын жасадым. Шамды қосу немесе өшіру үшін екі рет шапалақтаңыз. Clapper функциясы қосымша болып табылады және егер құрылысқа қосылған болса, оны ҚОСУ немесе ӨШІРУге болады. Немесе бұл мүмкіндік құрастырудан толығымен алынып тасталуы мүмкін.

Менің үйімнің айналасында олардың жетеуі бар, мен оларды сәндік шамдар мен түнгі шамдар ретінде қолданамын. Мен оларды 5 VDC ұялы телефон зарядтағышына қосамын, құрылғыны қуаттандыру үшін және Li-Ion батареясын қайта зарядтау үшін. Бір заряд шамамен 18 сағатқа созылуы мүмкін, бұл оларды апаттық жарықтандыру үшін тамаша етеді.

Ескертпе: Оң жақтағы бейнедегі қақпағы бар шам шапалақ шамы емес.

1 -қадам: Бөлшектер мен құралдар

Жобаға қажет бөлшектер:

• 1 еа Lumiere шамдары тегіс шайырлы шам - 6 «H x 3» OD
• 1 дана Arduino Pro шағын тақтасы ATMEGA328P 16MHz 5V
• 1 дана светодиодты Charlieplexed Matrix - 9x16 жарықдиодты - сары [ID: 2948]
• 1 ea Adafruit 16x9 Charlieplexed PWM LED матрицалық драйвері - IS31FL3731 [ID: 2946]
• 1 дана Adafruit PowerBoost 500 зарядтағыш
• 1 дана 18650 ли-иондық батарея
• 1 еа 18650 батарея ұстағыш
• 1 ea SPST қосқыш
• 1 еа реттелетін баспа схемасы
• Таза акрил пластикалық 6 мм

Clapper көмегімен (міндетті емес):

• 1 дана ATMEL / Microchip технологиясы DIP-8 ATTINY85-20PU
• 1 дана DIP-8 розеткасы
• 1 еа LCB710 қатты күй релесі
• 1 еа Жоғары сезімталдықтағы дыбысты анықтау модулі
• 1 еа 220 резистор
• 1aa Sub-Miniature Toggle Switch 2MS1T1B1M2QES ON/ON 3P-SPDT
• 1 еа реттелетін баспа схемасы

Құралдар:

• 1 ea CP2102 Micro USB UART TTL модуліне 6 түйреуіш - ebay.com
• Пісіру темірі

2 -қадам: Акрил негізін жинау

Берілген PDF векторлық суреттерді қолдана отырып, акрилді кесуге арналған құралдардың жолдарын құруға болады. Әр PDF файлында дыбыс модулінің астындағы бос орын ретінде пайдаланылатын жоғарғы, төменгі, екі жақ және шағын тіктөртбұрыш бар. Егер сіз осы жарықдиодты шамның Clapper емес (дыбыссыз) нұсқасын құрсаңыз, бұл бөлік қажет емес.

Мен бөлшектердің көп бөлігін кесу үшін 1/8 дюймдік диірменді қолдандым, мен 1/16 дюймдік фрезермен әрлеу жолын жүргіздім. 1/16 дюймдік диірмен бүйірлер мен үстіңгі тар ойықтар үшін қажет.

Бекіту тесіктері қолмен орналасып, қолмен бұрғыланды. Кейбір тесіктерді жинау алдында бұрғылау керек. Мысалы, PowerBoost тақтасын орнататын тесіктер.

Құм мен тест барлық бөліктерге сәйкес келеді. Мен бөлшектерді біріктіру үшін Plast-I-Weld пайдалануды ұсынамын.

Ескерту: Үстіңгі және астыңғы диаметрі сіз сатып алатын шайыр шамдарының ішкі диаметріне (ИД) сәйкес келуі керек.

3 -қадам: Клаппермен және онсыз схема

Жарықдиодты шамның негізгі схемасы аккумулятордан, қосқыштан, қуат көзінен және светодиодты Charlieplexed Matrix, Charlieplexed Matrix драйвері мен Arduino Pro Mini 5 VDC бар шамдық баспа схемасынан (PCB) тұрады. Шамдық тақтаның жинақталған нұсқасын жоғарыдан көруге болады. Бұл ПХД -ге жалғанатын жалғыз қуат көзі 5 ВДК. Батарея Li-Ion батареясын зарядтай алатын және төмен вольтты батареяны қорғауды қамтамасыз ететін PowerBoost қуат көзіне қосылған. Қуат көзі сонымен қатар EN қосқышын қосқыш арқылы жерге қосу арқылы шамды қосуға немесе өшіруге мүмкіндік береді.

Clapper PCB құрамында дыбыстық модульден келетін сигналдарды өңдеуге және шамдық ПХД қуатын басқаруға арналған қатты күй релесі (LCB710) мен микроконтроллер (ATTiny85) бар. ATTiny85 бір мезгілде екі қатты дыбысты тыңдауға және релені ҚОСУҒА немесе ӨШІРУГЕ ауысуға арналған. Өкінішке орай, бұл конфигурация шапалақты басқа қатты дыбыстардан ажырата алмайды, сондықтан егер бір уақытта екі қатты дыбыс естілсе, тізбек қосылады.

ATTiny85 қондырғысын оңай алып тастау үшін Clapper PCB-ге DIP-8 ұясын орнаттым. Барлық басқа компоненттерді тақтаға дәнекерлеуге болады.

Қалыпты жұмыс үшін J1 1 және 2 түйреуіштерін қосыңыз. Екіншіден, Clapper ПХД + & - түйреуіштерін Шам ПХД + & - ге қосыңыз. PowerBoost қуат көзінің 5V & GND құрылғысын Clapper PCB + & - «PWR IN» қосылымдарына қосыңыз. SPDT Mini Toggle Switch «CLAPPER» қосылымына қосыңыз. Коммутатор полюсін С -ға және қалған екі қосылымға қалауыңызша қосыңыз. Соңында, дыбыс модулінің VCC мен GND -ді «SND MOD» + және - -ке, ал OUT - Clapper PCB -нің шығыс қосылымына қосыңыз.

4 -қадам: Баспа схемалары

Мен KiCad көмегімен екі баспа схемасына тапсырыс беру үшін жасаған Gerber файлдары қоса берілген. Мен жақында Candle Flame ПХД -нің 10 -ына 5 долларға тапсырыс бердім. Бұл солай болады, мен 2016 жылғы түпнұсқалық тапсырыстың жартысына екі есе көп тақтаға тапсырыс бердім.

5 -қадам: Электронды тақтаны басып шығару

1. ПХД -нің артқы жағындағы ерлердің үстіңгі бөліктерін алдыңғы жағынан шығыңқы етіп орнатыңыз. Көрсетілген жерге ерлер тақырыбын орнатпаңыз.
2. Тақырыптарды артқы жағына бекітіп, тақтаны аударыңыз. ПХД -ның алдыңғы жағындағы барлық тақырыптық түйреуіштерді дәнекерлеңіз.
3. Барлық түйреуіштерді кесіңіз, суретте көрсетілгендей, тақтаға салыңыз.
4. Фотосуретте көрсетілгендей, светодиодты чарлиплексті матрицаның жоғарғы жағын бағыттаңыз.
5. Жарықдиодты матрицаны төңкеріп, светодиодты жоғары орнатыңыз, ал модульді түйреуіштерге бекітіңіз.
6. Arduino Pro Mini Board ATMEGA328P 5MHz 5V дәнекерлеу тақырыбы және ПХД төменгі жағынан дәнекерлеу, ПХД жоғарғы жағынан шығыңқы бөлігі. Бұл кейінірек Arduino бағдарламалау үшін қолданылады. Тақырыпты дәнекерлегеннен кейін, мен бастың пластикалық бөлігін түйреуіштерден кесуді ұсынамын. Бұл түйреуіштердің ұзындығы ПХД -ны акрил негізіне орнатпас бұрын кесілетін болады.
7. ПХД -ны артқы жағына аударыңыз және Ardiuno -ны колонка мен дәнекерге бекітіңіз.
8. Матрица драйверін артқы және дәнекерлеудің жоғарғы жағындағы түйреуіштерге бағыттаңыз және орнатыңыз.
9. USB -ді UART TTL модуліне Arduino -ның тақырып түйреуіштеріне жалғаңыз. 5 VDC -> VCC, GND -> GND, TX -> RX, RX -> TX.
10. Бағдарламаны жүктеу үшін USB модулін компьютерге қосыңыз және Arduino IDE бағдарламасын ашыңыз.

6 -қадам: Arduino Pro Mini мен ATTiny85 бағдарламалары

Adafruit компаниясы CharliePlexed LED матрицасы мен анимациялық жалын аспасындағы драйверді қолдану бойынша оқулық ұсынады. Мен бірдей эскизді Arduino Pro Mini -де қолдандым, бірақ data.h -ді мен жасаған жалынға өзгертемін. Бұл оқу құралы LED CharliePlexes -тен бастау үшін қажет нәрсенің бәрін береді.

ATTiny85 Henry's Bench -Arduino дыбысты анықтау сенсоры: оқулық пен пайдаланушы нұсқаулығынан тапқан эскизді пайдаланады. Бұл бет сізге дыбыс сенсоры модулі мен Arduino конфигурациясы мен баптауы бойынша нұсқаулық береді. ATTiny -ге арналған эскизім (ClapperCandle_V2.ino) оның мысалына ұқсас.

7 -қадам: Қорытынды жиналыс

ПХД жиналғаннан кейін оларды акрил негізіне орнатуға болады. Жоғарыда айтылғандай, желімдеу алдында тесіктерді бұрғылау ұсынылады. Егер сіз Clapper нұсқасын құрсаңыз, бұрын қиылған тіктөртбұрышты бөлік дыбыс модулін орнату орнының жағында орналасқан. Мұны жоғарыдағы фотода көруге болады. Clapper PCB дыбыс модулінің астында және сол жағында орнатылған.

PowerBoost 500 қуат көзін батареяға және негізгі қуат қосқышына қосыңыз, ал егер Clapper PCB қолданылмаса, 5 VDC және GND сымдарын ПДК «PWR IN» қосылымына тікелей қосыңыз. Әйтпесе, қуат көзінің шығыс кернеуін Clapper PCB + & - ке жалғаңыз. SPDT қосқышын «CLAPPER» қосылымдарына бұрын нұсқау бойынша сыммен жалғаңыз және Дыбыс модулін «SND MOD» -қа бұрын көрсетілгендей қосыңыз. Клаппер ПХД сәйкес қосылымдары (+ - TRG) Candle PCB -ге қосылған. TRG байланысы ештеңеге байланысты емес.

Сымдарды схемадан тексеріңіз, және сіз дайын болған кезде батареяны орнатып, оны қосыңыз.

Шам шайыры қуат көзіне қосылу үшін микро USB кабелі үшін тесік қажет. Сондықтан мен оларды CNC қондырдым және түбінен дұрыс қашықтықта тесік жасадым.

ҚУАНЫҢЫЗ!

ПХД байқауында екінші орын