Бағдарламаланатын жарық диодтары бар Рождество жұлдызы: 7 қадам

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

Мен биылғы жылы Рождестволық дисплейде басқаша нәрсе алғым келді, сондықтан мен RGB бағдарламаланатын светодиодтар (кейде неопиксельді светодиодтар) сатып алып, Рождество жұлдызын жасауды шештім. Бұл светодиодтар тек бір басқару сымымен түсі мен жарықтығы үшін жеке бағдарламалануы мүмкін.

1 -қадам: Материал

WS2811 диффузиялық сандық RGB жарықдиодты жолағы (5V)

Arduino тақтасы (көптеген көздер бар)

FastLED Arduino кітапханасы

+5В тұрақты ток көзі (500 ма немесе одан жоғары «қабырға сүйелінің түрі» болуы мүмкін)

Қуат бөлгіш кабель

3 сымды қуат/басқару кабелі

3 істікшелі JST SM еркек коннекторлар жиынтығы

Жылу құбыры (диаметрі 3/16, ұзындығы 1 дюйм)

Су өткізбейтін пластикалық қорап

2 'x 2' x ¼ »фанера

2 'x 2' картон бөлігі (міндетті емес)

Сыртқы бояу

Таза қаптама таспасы (немесе GorillaTM таспасы)

Электроника сөресіне арналған ағаш сынықтары (міндетті емес)

Ағаш желімі (міндетті емес)

¼ »өрілген арқан (міндетті емес)

Паркорд (міндетті емес)

CommandTM сыртқы жарық клиптері (міндетті емес - мен оларды Walmart -те таптым)

Шатырлы қазықтар (міндетті емес)

2 -қадам: құралдар

Arduino бағдарламалауға арналған компьютер

Бұрғылау немесе бұрғылау прессі

12 мм бұрғылау ұшы

Жіңішке ағаштан жасалған аралау (мен жонғыш араны қолдандым)

Шұңқырлы құбырға арналған жылу пистолеті, жеңілірек немесе сіріңке

Дауыс немесе мұз айдыны

Қағаз

Электрлік тегістеуіш (міндетті емес)

3 -қадам: Жұлдызды құрастыру процесі

Мен жұлдызымның 24 дюймдік фанера бөлігіне сәйкес келуін қаладым, сондықтан мен ең кең өлшемі 24 дюймден аспағанын қалаймын. Үшбұрыштың жоғарғы бұрышы 36 °. Қалған екі бұрыш 72 °.

Мен жұлдыздағы жарық үлгісі мүмкіндігінше үлкен болғанын қаладым, сондықтан жұлдыздың нүктелері толық шыңға жетпеуі керек деп жоспарладым. Жұлдыздың әр аяғы бірдей, сондықтан мен сызбада көрсетілгендей бір аяқтың өлшемдерін есептедім.

Содан кейін мен үлгінің бес данасын басып шығардым және картонға жұлдызшаны орналастыруды бастадым.

Менің жарық диодты жолымда 50 жарық диоды бар болғандықтан, маған бір аяққа біркелкі орналасқан бес қажет болды. Бір аяқтың ұзындығы (суреттен) 8,125 дюйм ÷ 5 = 1,625 дюйм (1-5/8 «). Менде Visio -да жұлдызды нүкте салынғандықтан, мен картонның орналасуын өлшеуді болдырмау үшін Visio үлгісіндегі әрбір жарықдиодты орынды белгілеп қойдым. Толық өлшемді жұлдыз нүктесі үлгісі үшін осы бөлімнің соңындағы сілтемені басыңыз. ЕСКЕРТПЕ: Егер басып шығарылған үлгі көрсетілгендей өлшенбесе, принтердің жиек параметрлерін өзгерту қажет болуы мүмкін. Мен минаны барлық жағынан 0,15 дюймге қойдым.

Содан кейін мен картонды фанера бөлігінің үстіне жапсырдым және жарықдиодты әр жерде фанераға картон арқылы ұрдым. Мен фанерадан оларды көру үшін жеткілікті терең белгілер алу үшін біршама қысым қолдануға мәжбүр болдым (мүмкін, менің қасіретін қайрау қажет болғандықтан).

Әрине, сіз картон үлгіні айналып өтіп, фанераның орналасуын жасай аласыз, егер сізге бұл процесс ыңғайлы болса және фанераның жақсы бөлігін бұзбайтыныңызға сенімді болсаңыз.

Мен картон үлгіні алып тастадым және жарық диодты бұрғылау сызығынан шамамен ¾ дюймге перпендикуляр өлшедім, бұл менің кесу сызығымды алу үшін. Ескерту: Фотосуреттегі қиық сызық картонда көрсетілген, себебі мен осы нұсқаулықты жасауға шешім қабылдаған кезде мен жұлдызды бітіріп қойған едім.

Мен жұлдызды қиып алғаннан кейін, мен барлық беттерді тегістеп, үйдің сыртын акрилденген екі қабат акрилді праймер мен екі қабатты қолдандым. Мен тесіктердің ішіне бояу түспес үшін тесіктерді бұрғыламас бұрын боядым.

Мен 12 мм бұрғылау қондырғысын қолданып белгілеген әр жерде жарық диодты шамдарға арналған тесіктерді бұрғыладым, бірақ саңылаулар аздап кішірейген, сондықтан мен бұрылып бұрғылау ұшын дөңгелек етіп бұру арқылы әр тесікті «шығарып тастауға» тура келді. Мүмкін, ½ »бұрғылау ұшы тамаша өлшем болар еді. Мен сізге оны ағаш сынығында сынап көруге және оның қаншалықты жақсы жұмыс істейтінін көруге кеңес беремін. Жарықдиодты шамдар фанераға өте тығыз орналасуы керек, олар құлап кетпес үшін. Бұрғылаудан кейін мен кішкене щеткамен оралдым және бұрғылау фанераны жыртып алған жерлерді боядым. Мен резервтік резервуармен бұрғылайтын болсам да, менде әлі де жас бар.

Кіріспе фотосуреттен менің жұлдыздағы нүктелердің бәрі бірдей емес екенін көруге болады. Бұл жұлдыздардың мөлшерін өлшеу мен есептеуде аздаған қателіктерге байланысты, бірақ бұл шынымен де маңызды емес. Ешкім бұл туралы айтқан жоқ, және ол түнде көрінбейді.

Мен жұлдыздың төмен қарайтын нүктелеріне 3/8 дюймдік қалың ағаштың кішкене бөліктерін қостым, осылайша мен жұлдыздың айналасында ұшып кетпеуі үшін оны бекітуге мүмкіндік беретін бұрандалы көздерді қосуға болатынмын, себебі мен Оклахома штатында тұрамын. даланы сыпырып келеді ».

Мен жұлдызды алдыңғы ауладағы екі үлкен ағаштың арасында тоқтаттым. Мен жұлдыздың артқы жағына екі 3M CommandTM сыртқы жарық қысқышын бекітіп, ағаштардың арасына ілінген ¼ »арқанмен айналдырдым.

Мен жұлдыздың төмен қарататын ұштарын шатырлар мен паракорд көмегімен жерге тіредім. Мен жұлдызды гаражға орнатуды ойладым, бірақ электронды қорапты сол жерге орнату мен үшін қиын болды.

4 -қадам: Жарық диодтарын бағдарламалау

Жарықдиодты басқару үшін кез келген микроконтроллерді қолдануға болады, бірақ мен бірнеше жыл бойы Arduino -мен ойнадым, сондықтан мен осы жолмен жүрдім. Мен зейнеткер электроника инженерімін, бірақ бағдарламашы емеспін, сондықтан жарық диодты бағдарламалауды жеңілдететін FastLED кітапханасын тапқаныма қатты қуандым. AdaFruit -те де осындай кітапхана бар, бірақ мен оны таппай тұрып FastLED -ке кірдім. Сондықтан мен қай кітапхананың жақсы екендігі туралы пікірім жоқ.

Мен әр түрлі жарық үлгісінің идеяларын қарастырдым, бірақ жұлдызымның әр циклінде түсінің өзгеруімен қарапайым өшуді/өшуді шештім. Мен қараңғыда жарық диодтары мен қалаған әсер үшін тым жарқын екенін анықтадым, сондықтан максималды жарықтылық деңгейін 36 -ға қойдым. Жарық диодтары тікелей қараған кезде өте жарқын, себебі олар осы жобада орналасқан.

Егер сіз Arduino микроконтроллерін білмесеңіз, жаңадан бастаушыларға арналған өте ақпараттандыратын нұсқаулықтар бар. Мен мұндай жобаны бастамас бұрын оларды тексеріп, Arduino бағдарламалауымен танысуға кеңес берер едім. Нұсқаулық веб -сайтты Arduino үшін іздеңіз.

Жұлдызым үшін жазған Arduino эскизі үшін төмендегі сілтемені басыңыз.

5 -қадам: Arduino мен светодиодты қуаттандыру

Менде 10А, +5В тұрақты ток көзі болды. Бұл бұл жобаның артықшылығы, бірақ неге басқа қуат көзін сатып алу керек? Мен жарықдиодты жолға да, Arduino тақтасына да қуат беру үшін бөлшектер тізіміндегі қуат ажыратқыш кабелін қолдандым. ЕСКЕРТПЕ: Жарықдиодты жолдар 5В және 12В екі түрге келеді. Егер сіз 12В жарықдиодты таңдасаңыз, Arduino тақтасы үшін бөлек қуат көзін пайдалануыңыз керек, немесе Arduino-ны төмендету үшін DC-DC төмендететін кернеу түрлендіргішін (немесе электроникада тәжірибесі барлар үшін) қажет болады. тұрақты кернеуді 5 В -тан 9 В -қа дейін жеткізу.

Соңғы қондырғыдағы қуат пен бақылау сымдары үшін мен Лоустан табылған 3 өткізгішті «термостат сымын» қолдандым. Қуат үшін екі сым және бақылау сигналы үшін бір сым. 50 светодиодтың түсі мен жарықтығын ONE сымы арқылы басқаруға болатыны таңқаларлық емес пе ?! Электроника инженері ретінде мен оның қалай жұмыс істейтінін толық түсінемін, бірақ мен әлі де қатты әсерленемін.

Қуат/басқару сымы 3 істікшелі JST терминалымен тоқтатылуы керек. Мен терминалды құрастыру сымдарын 3 өткізгіш кабель сымдарына дәнекерледім және түйіспелерді ыстыққа төзімді құбырмен жаптым. Электр таспасы біршама жұмыс істейді, бірақ ауа райы жақсы болмайды. Мен мүмкіндігінше одан аулақпын.

6 -қадам: электрониканы қорғау

Әрине, Arduino тақтасы мен қуат көзі ауа райына төзімді емес, сондықтан оларды қорғау қажет. Мен «бір реттік» пластикалық тағамдарды сақтауға арналған қорапты қолдандым. Қорапты қолдау үшін мен кішкене сөре жасадым, оны мен жұлдызға суреттелгендей етіп бояп, ағаштардың біріне бұрап қойдым. Мен қораптың бүйірінен түбіне жақын тесік бұрғыладым. Содан кейін сымдарды тесікке қарай сырғыту үшін саңылаудан қораптың жоғарғы жағына дейінгі аралықты кесіп алдым. Сымдар орнатылғаннан кейін мен саңылауды тығыздау үшін қораптың ішінде және сыртында мөлдір лента қолдандым. Егер сіз келесі ескертуді ұстанатын болсаңыз, тесіктің өзін толық жабудың қажеті жоқ.

ЕСКЕРТПЕ: Қуат сымы мен светодиодтардың қуат/басқару сымының саңылауы қорапқа су кірмейтіндей етіп орналастырылуы керек. Саңылауды қораптың төменгі жағына салыңыз және сымдармен ілмек жасаңыз, сым қорапқа сыммен емес, сымнан су ағып кетеді.

Мен қораптан жұлдызға дейінгі қуат/басқару сымын жұлдыз ілінген ¼ »арқан бойымен өткіздім, сымды арқанға бекіту үшін ілмектерді қолданып.

7 -қадам: Оны іс жүзінде қараңыз

Міне менің жұлдызымның сыртында қараңғы болған кездегі бейне. Түстердің тыныш әсерін ұнатамын.