PICO көмегімен үйдегі жарықтандыру: 9 қадам

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

Жарықтың түсін өзгерту арқылы сіз өзіңіздің бөлмеңіздің көңіл -күйін өзгерткіңіз келмеді ме? Ал, бүгін сіз дәл осылай жасауды үйренесіз. Өйткені, бұл жобаның көмегімен сіз Bluetooth -мен басқарылатын RGB қоршаған жарықтандыру жүйесін жасайсыз, оны үйіңіздің кез келген жеріне орналастыруға болады және оны қалағаныңызша бояуға болады.

Бұл жобада PICO, жарықдиодты RGB жолағы, кейбір транзисторлар мен электрлік компоненттер және MIT қосымшасының өнертапқышының көмегімен жасауды үйренетін қосымша қолданылады.

1 -қадам: компоненттер

Бұл жобаны құру үшін қажет компоненттер және олар:

• PICO, mellbell.cc сайтында қол жетімді ($ 17.0)
• 4 метрлік RGB жарықдиодты жолақ (5050 SMD- 60 жарық диоды - 1 М)
• 3 TIP122 Darlington транзисторы, eBay -де 10 пакет ($ 1.22)
• 1 PCA9685 16 каналды 12 биттік PWM драйвері, ebay-де қол жетімді ($ 2.07)
• 1 HC-05 Bluetooth модулі, ebay-де қол жетімді ($ 3.51)
• 12 вольтты 5 амперлік қуат көзі
• 3 1 к ом резисторы, ebay -де 100 дана ($ 0.99)
• 1 электрондық кесте, ebay -де қол жетімді ($ 2.32)

2 -қадам: RGB жарық диодты жолағын қосу

Біз, әрине, жарық диодты жолақты PICO -ға қосқымыз келеді, оны жарықтандырып, басқарамыз.

Бірақ, бәрінен бұрын, біздің жарық диодты жолағымыз қуат көзінен қанша ток алатынын білу үшін математика жасауымыз керек. Біз жұмыс істейтін жолақта бір RGB ұяшығындағы әрбір жарық диоды 20 мА құрайды, жалпы RGB ұяшығына 60 мА құрайды. Біздің жолақта метрге 20 RGB ұяшықтары бар, ал бізде ұзындығы 4 метр. Бұл дегеніміз, біздің токтың максималды қарқындылығында:

4 (метр) * 20 (ұяшық/метр) * 60 (мА) = 4800мА

Бұл ұтыс ойынының қарқындылығына байланысты әр түрлі болады, бірақ біз математиканы RGB жолағымен еркін және қауіпсіз жұмыс жасау үшін мүмкін болатын сандармен жасадық. Енді бізге 4.8А қуат беретін қуат көзі қажет.

Біз қолдана алатын ең жақсы қуат көзі - бұл айнымалы токты тұрақты токқа түрлендіретін қуат көзі/түрлендіргіші, сонымен қатар ол 12 вольтты және кем дегенде 4,8 амперді қамтамасыз ету үшін қажет. Бізде дәл солай, өйткені біз қолданатын қуат көзі 12 вольт пен 5 амперді ұсынады, бұл бізге дәл қажет.

3 -қадам: RGB жолағын қуат көзіне қосу

Қуат көзі - бұл электр энергиясының бір түрін екіншісіне түрлендіретін электр құрылғысы. Біздің жағдайда біз оны 220 вольтты айнымалы токты 12 вольтты тұрақты токқа түрлендіру үшін қолданамыз.

Алғашқы үш терминал айнымалы ток көзінің кірістері болып табылады:

• L → тірі
• N → бейтарап
• GND → жер

Соңғы төрт терминал - бұл сізге қажет электр құрылғысының шығысы. Ол екі «секцияға» бөлінеді, біреуі оң нәтиже үшін, екіншісі теріс. Біздің жағдайда келесі әрекеттерді қолданамыз:

• V- → теріс
• V+ → оң

Және біз оларды келесідей байланыстырамыз:

• Қоңыр сым (айнымалы ток көзі) → L (тірі)
• Көк сым (айнымалы ток көзі) → N (бейтарап)
• Жасыл сым (айнымалы ток көзі) → GND (жер)

Ал қызыл және қара сымдар - 12 вольтты тұрақты ток қуаты:

• Қызыл сым → шығыс оң (V+)
• Қара сым → шығыс теріс (V-)

Енді барлық компоненттерді PICO -ға қосуға рұқсат етіңіз!

4 -қадам: Барлығын PICO -ға қосу

Жоғарыда айтқанымыздай, жарық диодты жолақ толық жұмыс істеуі үшін 12в және 4.8А қажет. Біз кез келген PICO түйреуіші бере алатын максималды ток тек 40 мА болатынын білеміз, бұл жеткіліксіз. Бірақ бұл үшін шешім бар, және бұл TIP122 Darlington транзисторы, ол аз мөлшерде ток пен кернеуді қолдана отырып, жоғары қуатты жүктемелерді басқаруға арналған.

Сымдар өте қарапайым, біз PWM техникасын, GND эмитентін және жүктеме бар коллектордың жарықтығын басқару үшін транзистордың негізін PICO D3 түйреуішіне қосамыз.

• Негізгі (TIP122) → D3 (PICO)
• Коллектор (TIP122) → B (жарықдиодты жолақ)
• Эмиттер (TIP122) → GND

Сонымен қатар, біз жарықдиодты жолақты қосу немесе өшіру үшін батырманы қолданамыз.

Басу түймесі - бұл тізбектің екі нүктесін басқан кезде ғана қосатын компонент, оның полярлығы жоқ, сондықтан біз оны қай аяғы қай жаққа кететініне алаңдамай қосамыз. Біздің жағдайда, біз түйменің бір аяғын төмен түсетін резистор арқылы GND-ге, ал екінші аяғын VCC-ке (5 вольт) қосамыз. Осыдан кейін біз PICO D2 -ді GND қосылған түйменің аяғымен қосамыз.

Сонымен, түйме басылғанда PICO D2 түйрегіші HIGH (5 вольт), ал басылмаған кезде D2 түйреуіші төмен (0 вольт) болып шығады.

Содан кейін біз жарықдиодты қуат көзіне және TIP122 транзисторына қосамыз.

• +12 (жарық диодты жолақ) → оң 12 вольтты шығу (қуат көзі)
• B (жарықдиодты жолақ) → коллектор (TIP122).

Қуат көзінің теріс сымын (қара сымды) PICO GND түйреуішіне қосуды ұмытпаңыз

5 -қадам: RGB жолағын PCA9685 көмегімен қосу

Енді біз RGB жолағынан бір түсті басқара алатын болсақ, RGB жолағының барлық түстерін басқаруға мүмкіндік береді. Ол үшін жолақты басқару үшін PWM сигналдарын қолдану керек.

Біз білетіндей, PICO тек бір PWM шығысына ие, және бұл түзету PCA9685 PWM түйреуіштерін кеңейтетін модуль. Бұл модуль тақтаның PWM түйреуіштерін кеңейтеді, және біз бұл мәселені шешу үшін оны TIP122 Darlington транзисторларымен бірге қолданамыз.

Электр тізбегінің сымдары өте қарапайым және ол келесідей:

• VCC (PCA9685) → VCC (PICO)
• GND (PCA9685) → GND (PICO)

Біз дұрыс жұмыс істеуі үшін PCA9685 модулін PICO көмегімен қуаттандыруымыз керек.

• SCL (PCA9685) → D3 (PICO)
• SDA (PCA9685) → D2 (PICO)

Мұнда біз PCA9685 I2C протокол түйрегіштерін SCL, және SDA -ны PICO D3 және D2 -ге қосамыз, осылайша олар бір -бірімен байланыса алады.

Содан кейін біз RGB жолағының +12 -ін қуат көзінің оң сымымен қосамыз, ал жарықдиодты жолақты сыртқы қуат көзінен қажетті қуатпен қамтамасыз ету үшін RGB жолағының G, R, B сымдарын TIP122 түйреуіштеріне қосамыз.

Код өте қарапайым, біз тек жарық диодты жолақтың барлық үш түстерін жеке -жеке қосып, өшіруіміз керек, сондықтан біз әр түс үшін ілмектер үшін екеу жасаймыз, бірінші цикл үшін жарықты жоғарылату. екіншісі - жарық қарқындылығын төмендетуге арналған,

6 -қадам: Мобильді қосымшаны құру

Біз енді әр түстің қарқындылығын жеке басқаруға мүмкіндік беретін мобильді қосымшаны жасағымыз келеді. Біз бұл үшін MIT қосымшасын ойлап тапқыш құралды қолданамыз.

Алдымен сіз MIT қосымшасын ойлап табушының ресми сайтына кіріп, электрондық поштаңызбен тіркелгі жасауыңыз керек.

Біз қолданатын дизайнда бізде:

• Бір тізімді таңдаушы, «Қоршаған ортаны жарықтандыру жүйесіне қосылыңыз». Бұл тізімді/түймені басу Bluetooth құрылғысы бар мәзірді ашады, онда біз Bluetooth құрылғысын таңдаймыз.
• Жеке түстерді басқаруға арналған үш жүгірткі
• Әр жүгірткінің үстіндегі белгі, ол жүгірткінің орнына байланысты жаңартылады
• Қолданбаға Bluetooth құрылғысын пайдалануға рұқсат беру үшін Bluetooth клиентінің компонентін қосу

Код екі бөлікке бөлінеді:

Bluetooth байланысы

Кодтың алғашқы екі жолы Bluetooth байланыс процесін басқарады, себебі олар сізге құрылғыларды қосуға және нені жұптау керектігін таңдауға мүмкіндік береді.

Деректерді жіберу

Қалған код деректерді жіберуге арналған. Жүгірткілер PICO үшін нені білдіретінін басқаратындықтан, ол жүгірткі жапсырмаларының оқылуын жаңартады.

Қолданбаны өзіңіз жасағыңыз келмесе жүктей аласыз. Сіз оны жүктей аласыз, содан кейін оны MIT қосымшасының өнертапқыш құралындағы дизайнмен бірге импорттай аласыз және оны өз қалауыңыз бойынша баптай аласыз.

7-қадам: HC-05 Bluetooth модулінің интерфейсі

Енді бізге PICO-ға Bluetooth қосылымын қосу қажет, және біз мұны HC-05 Bluetooth модулін қолдану арқылы жасаймыз.

Бұл модуль өте қарапайым және қолдануға оңай, себебі бұл SPP (сериялық порт протоколы) модулі, яғни PICO -мен байланысу үшін оған тек екі сым (Tx және Rx) қажет. Бұл модуль сонымен қатар қосалқы және шебер ретінде жұмыс істейді және қосылу диапазоны шамамен 15 метрді құрайды.

HC-05 Bluetooth модулінің түйреуіштері:

• EN немесе KEY → Қуат қолданылмай тұрып, ЖОҒАРЫ күйге келтірілсе, ол AT пәрмендерін орнату режиміне мәжбүр етеді.
• VCC → +5 қуаты
• GND → теріс
• Tx → HC-05 модулінен деректерді PICO сериялық қабылдағышына жіберіңіз
• Rx → PICO сериялық таратқышынан сериялық деректерді алады
• Мемлекет → Құрылғы қосылғанын немесе қосылмағанын айтады

Міне, сіз оны PICO -ға қалай қосасыз:

• VCC (HC-05) → VCC (PICO)
• GND (HC-05) → GND (PICO)
• Tx (HC-05) → Rx (PICO)
• Rx (HC-05) → Tx (PICO)

Енді бізде Bluetooth модулі PICO -ға қосылғандықтан, біз телефонды жарықдиодты жолақты басқара алатындай етіп бағдарламаны өңдеуге мүмкіндік береміз.

8 -қадам: Bluetooth модулін кодтау

Жоспарға сәйкес, біз телефоннан жарық диодты жолақтарды басқаруға мүмкіндік алғымыз келді. Біз тек жарық диодты жолақты басқарғымыз келмеді, әр түсті жеке басқарғымыз келді.

Біз мұны жасаймыз, біздің қосымшаның әрбір жүгірткісі PICO -ға басқа мәндер жиынтығын жібереді:

• Қызыл түсті жүгірткі 1000 мен 1010 аралығындағы мәнді жібереді
• Жасыл түсті жүгірткі 2000-2010 жылдар аралығында мән жібереді
• Көк түсті жүгірткі 3000-3010 аралығында мән жібереді

Біз деректерді тексеру және мәндердің қандай диапазоны өзгеретінін білу үшін «if» шартын қолданамыз. Мысалы: егер мән 1000 мен 1010 арасында өзгерсе, PICO біздің қызыл түсті өзгертіп жатқанымызды біледі және оны сәйкесінше қайта көрсетеді. Ол мұны сіз жасаған барлық мәндер үшін жасайды, бұл әр түсті жүгірткімен бөлек басқаруға мүмкіндік береді.

9 -қадам: Сіздің жобаңыз өшірілді

Біз RGB светодиодты жолағына қажетті қуатты қалай есептеу керектігін, ағымдағы мәндерді басқару үшін транзисторларды пайдалану және мұның бәрін жасау үшін қажетті қуат көзін қалай таңдау керектігін білдік. Біз сондай -ақ MIT қосымшасын ойлап табушы құралының көмегімен мобильді қосымшаны құруды және оны Bluetooth арқылы PICO -ға қосуды үйрендік.

Сіз өзіңіздің жаңа дағдыларыңыздың көмегімен сіз өзіңіздің үйіңіздің кез келген жеріне орналастыра алатын жарықдиодты жолақты жасай алдыңыз және оны кез келген түспен жарықтандыруға болады, бұл қаншалықты керемет?

Егер сізде сұрақтар туындаса, жақын арада келесі жобада кездескенді ұмытпаңыз: D