Неопиксельді түнгі жарық: 14 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Joshua.brooks авторы Толығырақ:

Мен бірнеше аптаның ішінде электроника бойынша бірнеше семинарларды өткіземін, олар шынайы әлемдегі қымбат емес, бірақ пайдалы жобаға арналған. Бірдеңе ойлап табуға тырысқанда, мен оған микроконтроллер, NeoPixel светодиоды (өйткені олар керемет), қашықтан басқарылатын болуын және әр түрлі құрастыру опцияларына рұқсат беруін қаладым. Ол сондай -ақ Tinkercad -те толығымен модельделуі керек еді. Бұл дамыған жоба.

Ол кішкене құрылғыға керемет мүмкіндіктерді жинайды, реттеледі және құрастыру өте қарапайым.

Бөлшектер тізімі:

• Баспа платасы (OSHPARK)
• NeoPixel сақинасы 12 (Adafruit)
• ATtiny85 микроконтроллері (DigiKey)
• 22 калибрлі қатты ядролы сым (DigiKey, Amazon, Radio Shack және т.б.)
• (қосымша) инфрақызыл қабылдағыш (DigiKey)
• (міндетті емес, бірақ өте ұсынылады) 1μF электролиттік конденсатор (DigiKey)
• (қосымша) батырмасы (Jameco)
• (міндетті емес) 2 x Еркек 3 істікшелі тақырып (DigiKey)
• (міндетті емес) 2 x Shunt секіргіш (DigiKey)
• (міндетті емес) 8 істікшелі DIP ұясы (DigiKey)
• (міндетті емес) 4 істікшелі тік бұрышты тақырып (DigiKey)
• (қосымша) IR қашықтан басқару пульті (Amazon)
• Горилла таспасы (Амазонка)
• USB қабырғаға қуат көзі (Amazon)

Құралдар тізімі:

• Дәнекерлеуіш пен дәнекерлеуіш
• Сым кескіш
• Сымды тазартқыш
• Қысқыштар
• Қайшы

1 -қадам: Дизайн және модельдеу

Жоғарыда айтқанымдай, мен бұл жоба үшін тегін Tinkercad -ты қолданғым келді. Мен кез -келген нақты электроникаға тигізбестен бұрын оны толығымен жобалап, сынап көруді шештім. Бұл маған бәрі (ATtiny85 микробағдарламасын қоса) жұмыс істейтініне көз жеткізуге мүмкіндік берді. Міне, бұл виртуалды схема. Оны сынап көру үшін төмендегі «Симуляцияны бастау» түймесін басуға болады.

2 -қадам: Қажетті бөліктер

Бұл жоба қалай салынғанына икемділікке арналған. Сонымен, сіз не істегіңіз келетініне байланысты сізге барлық бөлшектер қажет болмауы мүмкін. Міндетті түрде қажет үш бөлік (және сым) бар. Осылардың көмегімен функционалды нәрсе құруға болады.

Neopixel Ring 12 - сақинада он екі NeoPixels бар, оларды кез келген түсте жеке басқаруға болады.

ATtiny85 - бұл NeoPixels биін жасайтын микроконтроллер (шағын компьютер) және бірнеше қосымша компоненттермен интерфейс (инфрақызыл қабылдағыш, түйме және т.

Баспа тақтасы - басылған плата (ПХД) пайдаланылатын бөлшектер арасындағы барлық электрлік қосылыстарды қамтамасыз етеді және құрылғының қатаң тірегі болып табылады. PCB өндірушісіне жіберілетін қысылған гербер файлы осы бетте орналасқан. Онда көптеген тақта өндірушілері бар. OSHPARK -тан тақтаға тапсырыс беру сілтемесі.

22 калибрлі қатты ядролы сым - сым NeoPixel сақинасын ПХД -ге қосу үшін қолданылады.

3 -қадам: Қосымша бөлшектер

Сіз қосқыңыз келетін бірнеше қосымша бөліктер бар. Міне, сондықтан сіз оларды қалауыңыз мүмкін.

Инфрақызыл қабылдағыш - инфрақызыл қабылдағыш - бұл құрылғыны стандартты қолмен басқарылатын ИҚ қашықтан басқару пультімен басқаруға мүмкіндік беретін бір компонент. Әр түрлі өндірушілердің қашықтан басқару пульті әр түрлі сигналдарды шығарады, сондықтан, егер мен қолданғандардың бірі болмаса, сіздің қашықтан басқару пультіңізді тану үшін микробағдарламаны өзгерту қажет болуы мүмкін.

1μF электролиттік конденсатор - конденсатор құрылғыдағы қажетті электр тогы күрт өзгерген кезде қосымша қуат бере алатын уақытша аккумулятордың рөлін атқарады (мысалы, NeoPixels өшуден толық қосылады). Ол сондай -ақ арзан USB қуат көзін пайдаланған кезде құрылғыдағы кернеуді теңестіре алады. Егер сіз лайықты USB қуат көзін пайдалансаңыз, онда бұл мүмкін емес.

Түймешік - батырманы басу арқылы құрылғыны басқаруға мүмкіндік береді (не ойлайсыз?).

Еркек 3 істікшелі тақырып (тар) мен секіргіш (секіргіштер) - бұл қондырманың орналасуына негізделген құрылғыны конфигурациялауға мүмкіндік беретін түймелердің орнына орнатылуы мүмкін. Еркек 3 істікшелі бастық тақтаға тұрақты түрде қосылады (дәнекерленген), ал шунт секіргіші үстіңгі тақтаға бекітілген, оны оңай алып тастауға және қайта орналастыруға болады. Егер бір тақырып қолданылса, онда секіруші екі түрлі режимді таңдай алады. Егер екі тақырып қолданылса, онда төрт режим болуы мүмкін.

8 істікшелі DIP ұяшығы - розетка микроконтроллерді (ATtiny85) алып тастауға және ауыстыруға мүмкіндік береді, осылайша егер сіз құрылғының жұмысын өзгерткіңіз келсе, оны кейін қайта бағдарламалауға болады. Егер сіз микроконтроллерді ешқашан қайта бағдарламалаудың қажеті жоқ екенін білсеңіз, онда бұл қажет емес.

4 істікшелі тік бұрышты тақырып-егер сіз USB коннекторының құрылғының бүйірінен емес, тікелей артқы жағына жабысып қалуын қаласаңыз, тік бұрышты тақырып қолданылады.

4 -қадам: Микроконтроллерді бағдарламалау

Мен микроконтроллерді программалау туралы толығырақ айтпаймын, себебі нұсқаулар басқа жерден оңай табылады (мен төмендегі сілтемені қосамын). Мен осы нұсқаулықта сипатталған әдісті қолдана отырып, контроллерді бағдарламалау құрылғысы ретінде жұмыс істеу үшін Arduino UNO тақтасын қолдандым. Онда ол Arduino түйреуіштерінен ATtiny түйреуіштеріне бағдарламалауға арналған келесі салыстыруды көрсетеді:

• Arduino +5V → ATtiny Pin 8
• Arduino Ground → ATtiny Pin 4
• Arduino Pin 10 → ATtiny Pin 1
• Arduino Pin 11 → ATtiny Pin 5
• Arduino Pin 12 → ATtiny Pin 6
• Arduino Pin 13 → ATtiny Pin 7

Түнгі шамның бастапқы кодын мына жерден табуға болады (https://github.com/cacklestein/led-night-light).

5 -қадам: тақтаны жинаңыз (міндетті емес бастапқы қадам)

Бөлшектерді жеңілдету үшін тақтаға белгілі бір ретпен қосу керек. Егер тақтадағы USB коннекторының жағдайы жақсы болса, осы қадамның қалған бөлігін өткізіп жіберіп, жинақтың келесі бөлігіне өтуге болады. Алайда, егер сіз коннектордың тақтаның артқы жағына жабысып қалуын қаласаңыз, дәл қазір бұрыштық тақырыпты қосу керек.

USB коннекторын баспа тақтасының қалған бөлігінен мұқият ажыратып бастаңыз. Тақтаның үлкен бөлігін бір қолыңызбен ұстаңыз және ілгекті мұқият алып тастау үшін кішкене тесіктердің тесік сызығының жанында бір шеті бар қысқыштарды қолданыңыз. Қойынды шетке қойыңыз. сізге бұл келесі қадамда қажет болады.

Суретте көрсетілгендей тақтаның артқы жағындағы тік бұрышты тақырыпты орналастырыңыз. Тақтаның артқы жағы - «123D CIRCUITS» жібек экраны бар жағы (немесе мен «123D CIRC» деп айтуым керек шығар, себебі сіз «UITS» -ті жаңа ғана бұздыңыз).

Тақтаның жоғарғы жағына дәнекерлеуді қолданып, тақырыпты дәнекерлеңіз.

Жақсы сым кескіштерді қолданып, тақтаның үстіңгі жағынан шығатын бастың ұштарын мүмкіндігінше тақтаға жақындатыңыз. Бұл маңызды, себебі бұл жетекшілер ATtiny85 жүретін орталықтың бір жерінде ауырып қалады.

6 -қадам: Микроконтроллер розеткасын қосыңыз

Енді 8 істікшелі DIP ұяшығын немесе ATtiny85-ді дәнекерлейтін уақыт келді. Мен розетканы пайдалануды ұсынамын, себебі ол кейінірек бағдарламаға өзгерістер енгізгіңіз келсе ATtiny85 -ті оңай алып тастауға және қайта қосуға мүмкіндік береді. Розеткаға (немесе ATtiny85 -ке тақтаның шетіне жақын 1 -шекті) сәйкес келетін 8 тесік арқылы орнатыңыз. тақтаның жоғарғы жағында. Жоғарғы жағы - «123D схемалары» басылмаған бөлігі. Розетканы орнында ұстау үшін тақтаны төңкеріп, үстелге немесе басқа жұмыс орнына тегіс қойыңыз. Ілгектерді тақтаға дәнекерлеңіз. Егер сіз алдыңғы қадамда 4 істікшелі тік бұрышты тақырыпты қоссаңыз, онда бұл түйреуіштер біршама кедергі болады. Үтікті олардың астына дәнекерлеуге бұраңыз.

7 -қадам: қосымша заттарды қосыңыз

Енді түймені немесе секіргішті (дер), инфрақызыл қабылдағышты және конденсаторды қосатын уақыт келді.

Егер сіз түймені алғыңыз келсе, 4 түйреуішті тақтаның жоғарғы жағындағы микроконтроллер ұясының астындағы тесіктерден өткізіңіз. Сіз 6 тесік бар екенін байқайсыз. Бұл туралы алаңдамаңыз. Ортасындағы екі тесік қолданылмайды. Тақтаны аударып, түймені орнына дәнекерлеңіз.

Егер сіз оның орнына шунт секіргіштерін қолданғыңыз келсе, үстіңгі жағындағы осы тесіктерге екі 3 істікшелі бастарды (түйреуіштердің қысқа жағы төмен) салыңыз. Тағы да тақтаны аударып, түйреуіштерді орнына салыңыз.

Содан кейін инфрақызыл қабылдағышты тақтаның үстіңгі жағындағы 3 тесік арқылы орнатыңыз. Оның бағдарын жібек экрандағы контурға сәйкестендіріңіз. оны мүмкіндігінше салыңыз да, кішкене көпіршікті жағы тақтадан жоғары қарайтындай етіп бүктеңіз. Тақтаны аударып, оны орнына дәнекерлеңіз. Дәнекерлеуден кейін төменгі жағынан түйреуіштердің артық ұзындығын алу үшін сым кескіштерді қолданыңыз.

Соңында конденсаторды қосыңыз. Оның түйреуіштері инфрақызыл қабылдағыштың үстіндегі қалған екі тесікке сай келеді. Конденсатордың бүйіріндегі ақ жолақ ('-' теріс жағы) ATtiny85 розеткасынан қарама-қарсы орналасқан. Тағы да тақтаны төңкеріп, сымдарды дәнекерлеп, артық бөлігін сым кескішпен қысыңыз.

8 -қадам: NeoPixel сақинасын қосыңыз

NeoPixel сақинасы оқшаулау алынып тасталған 22 калибрлі қатты сымды 4 дана көмегімен бекітіледі. Ұзындығы кемінде 4 дюйм болатын сымды кесу арқылы бастаңыз. Барлық оқшаулауды алып тастау үшін сым тазалағыштарды қолданыңыз.

Бұл сымды 4 бірдей ұзындыққа кесіңіз. Әр сымды бір шетінен шамамен 1/4 дюйм «L» пішініне бүгіңіз.

Тақтаның төменгі жағын жоғары қаратып, бұл сымдарды тақтаның 4 бұрышындағы тесіктерге салыңыз. Бүктелген бөлік оларды сырғып өтуден сақтайды. Оларды орнына дәнекерлеп, төменгі жағынан бүктелген артық бөлікті сым кескішпен кесіңіз.

Тақтаны төңкеріп, NeoPixel сақинасының 4 саңылауы арқылы сымдарды абайлап NeoPixels тізбегінен қаратып өткізіңіз. NeoPixel сақинасының саңылауларын тақтадағы тесіктермен сәйкестендіруге мұқият болыңыз. Саңылаулардың атаулары әрқайсысында басылады. PWR, GND, IN және OUT сәйкестігі.

Сақинаны тақтаға мүмкіндігінше төмен қарай итеріңіз. Жағдайлар тығыз болуы мүмкін, әсіресе конденсатор мен инфрақызыл сенсордың айналасында. Егер сақина соңына дейін түспесе, оны терлемеңіз.

Сақинаны тақтаға жақындайтындай етіп ұстап тұрып, заттарды орнында ұстау үшін сымдарды бүгіңіз.

Сақинаны сымдарға дәнекерлеп, артық сымды сым кескіштермен қысыңыз.

9 -қадам: USB қосқыш қойындысын қосыңыз (міндетті емес қадам)

Егер сіз USB коннекторын артқы жағына тікелей қоюды шешсеңіз, оны бұрын қосқан 4 істікшелі тік бұрышты тақырыпқа бекіту уақыты келді.

Бұрын шығарылған құлақшаның тесіктерін оң жақ бұрышқа 4 мыс USB контактілері тақтаның «CIRC» жағына, ал «UITS» жағы «123D» жағына қарайтын етіп бекітіңіз..

Мұны орнына дәнекерлеңіз.

10 -қадам: ATtiny85 қосыңыз

Егер сіз 8 істікшелі DIP розеткасын дәнекерлеген болсаңыз, онда ATtiny85-ті орнататын уақыт келді.

ATtiny85 -ті нүктесі бар бұрыш тақтадағы ақ нүктеге жақын болатындай етіп туралаңыз. ATtiny85 орнында абайлап басыңыз, осылайша барлық түйреуіштер қажет жерге кететініне көз жеткізіңіз.

11 -қадам: USB қосқышын қалыңдатыңыз

Әдетте, сіз алатын баспа тақталары USB коннекторынан күткеннен сәл жұқа болады. Қарапайым шешім - Gorilla таспасының кішкене шаршысын кесіп, оны USB қосқышының артына қосу (USB мыс байланыстары жоқ жағы!). Горилла таспасының қалыңдығы қарапайым жабысқақ таспадан шамамен екі есе жоғары және мен үшін өте жақсы жұмыс істеді.

12 -қадам: көріңіз

Жаңа түнгі шамды қуат беретін USB қабырға адаптеріне немесе басқа қол жетімді USB розеткасына қосыңыз (компьютерде және т.б.). Егер бәрі жақсы болса, онда ол жарқырауы керек! Егер сіз қосымша IR қабылдағышты қоссаңыз және микробағдарламамен жұмыс істейтін қашықтан басқару пульті болса (суреттердегі Apple TV пульті сияқты), дисплей режимін өзгертуге болады.

Сонымен қатар, егер сіз түймені орнатсаңыз, режимді өзгерту үшін оны басуға болады.

Егер оның орнына сіз шунт секіргіштерінің үстіңгі тақталарын орнатқан болсаңыз, онда шунт секіргіштері іске қосуды көрсету режимін өзгерту үшін орналасуы мүмкін.

13 -қадам: Shunt Jumper параметрлері

Егер сіз шунт секіргіштерінің үстіңгі тақталарын орнатуды таңдаған болсаңыз, онда шунт секіргіштері қайда орналасқанына байланысты іске қосу режимін орнатуға болады:

Сол жақ позиция A + Оң позиция A: Айналмалы кемпірқосақ режимі

Сол жақ позиция B + Оң жақ позиция: Түсті өзгерту режимі

Сол жақ позиция A + Оң позиция B: Кездейсоқ жарқыл режимі

Сол жақ позиция B + Оң жақ позиция B Өзгермейтін қатты түс режимі

14 -қадам: Қашықтан басқару құралын пайдалану

Мен EBay -де қымбат емес жарықдиодты жарықтандырумен жұмыс істеуге арналған қашықтан басқару пультін таптым. Бұл табиғи жарасымды болып көрінді. Мен әр түйменің көмегімен жасалған кодтарды жаздым және микробағдарламаны сәйкесінше әрекет етуге қойдым. Жоғарыдағы суретте әр түрлі түймелердің не істейтіні көрсетілген.

Егер сізде бұл қашықтан басқару пульті болмаса, сіз басқа қашықтан басқару пультімен байланысты кодтарды дәл Arduino бастапқы кодын пайдалана отырып таба аласыз, бірақ ATtiny85 орнына нақты Arduino. Бағдарлама сериялық консольдегі қашықтан басқару пультінің кез келген батырмасын басумен байланысты кодты шығарады. Ол үшін ИҚ қабылдағыш модулін 2, 3, 4 цифрлы түйреуіш ұяшықтарына, линзаны тақтаның қалған бөлігіне қаратып жалғаңыз.

Жоғарыдағы суретте 0xFD00FF коды DFRobot IR қашықтан басқару түймесіне сәйкес келеді. Міне Tinkercad -те жұмыс істейтін код. Оны сынап көру үшін «Кодты», содан кейін «Сериялық мониторды», содан кейін «Модельдеуді бастау» түймесін басыңыз. Осы кезде сіз консольдік мәтіннің шығуын көру үшін виртуалды қашықтан басқару пультіндегі түймелерді басуды бастай аласыз:

Бұларды қашықтан басқару пультінің әр түймешігі үшін жазыңыз. Содан кейін қашықтан басқару пультінің түймелерін қосу үшін бастапқы кодты өзгертуге болады.