Udahnite: Blijedeće vilinske svjetlosti u staklenom bloku: 6 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:07

Za Božić ove godine odlučio sam upotrijebiti stakleni blok, PWM kontroler i neke LED vilinske svjetlosne niti kako bih svojoj ženi poklonio šareni poklon.

Korak 1: Dijelovi

Evo dijelova koji će vam trebati.

Mikrokontroler

Ovo ne mora biti ništa posebno veliko, brzo niti imati puno pinova (potrebna su vam samo 2 pina za podatke za I2C veze). Koristio sam Adafruit Trinket M0 jer je mali, sviđa mi se ovaj format i htio sam naučiti raditi s CircuitPythonom.

16-kanalna PWM ploča za probijanje

Postoji mnogo sličnih vrsta PWM ploča za probijanje, uključujući onu iz Adafruit-a. Čak i ako vaš kontroler ima mnogo dostupnih PWM pinova, ipak bih izbjegao pokušaj napajanja svih vaših niti s tog mjesta, već bih se umjesto toga odlučio za prekidačku ploču: LED diode mogu izvući mnogo više struje nego što kontroler dopušta. Većina kontrolora će se zaštititi od ovoga, ali neki bi se zapravo mogli uvući u dim. Najbolje je koristiti ploču za razbijanje.

Vilinska svjetla

Postoji mnogo, mnogo boja, vrsta i dužina vilinskih svjetiljki koje su dostupne jeftino, čak i neke sa RGB svjetlima. Koštaju oko 1 USD po niti, dajte ili uzmite. Sviđa mi se vrsta u kojoj je svaki pramen jedne boje jer je lakše kontrolirati efekte. Evo jedne opcije na Amazonu. Svaki pramen dolazi s vlastitom fobom koja sadrži baterije u obliku novčića i prekidač. Nećete moći napajati više niti od broja uređaja koje podržava vaša PWM ploča za probijanje (u mom slučaju 16).

Stakleni blok

Možete pronaći različite vrste staklenih blokova u zanatskim radnjama, pa čak i u željezariji. Ne preporučujem da ih kupujete putem interneta jer su preskupi (vjerovatno zbog njihove težine). Dolaze ravne, valovite, bistre, difuzne, u boji, u različitim veličinama itd. Vrlo su lijepe, ali i lomljive, klizave i vrlo, vrlo teške. Uvjerite se da onaj koji dobijete ima duguljastu rupu s jedne strane i plastični umetak koji uskače i prekriva tu rupu.

Ako težina ili veličina staklenog bloka predstavljaju problem, raditi će gotovo svaki prozirni spremnik. Možete čak koristiti i (čistu, suhu) bocu za vino ili žestoka pića, staklenu kuglu, preveliku čašu za šampanjac ili drugu prozirnu posudu. Ja bih ipak koristio nešto prilično veliko, budući da je učinak bolji kada je spremnik velik, po mom mišljenju. Ako napustite stakleni blok, morat ćete preskočiti ili improvizirati neke od koraka s uputama.

Plastično kućište za strujna kola

Volim svu svoju elektroniku staviti na jedno mjesto. Odaberite svoje omiljeno kućište, otprilike 2 inča x 4 inča po 1 inč (na primjer ovo iz Amazona), ali, ako ćete slijediti ovaj primjer, pobrinite se da je dovoljno malo da udobno stane na vanjsku stranu bloka, ali dovoljno velika da primi kontroler, PWM ploču i žice.

Ono što sam zaista želio upotrijebiti je šuplja drvena podloga na koju je blok mogao sjediti. Nažalost, nisam mogao pronaći jedan od njih, a nisam imao vremena ni sam ga napraviti. Možete čak i potpuno preskočiti kućište i samo gurnuti kontroler i ploču za razbijanje u stakleni blok, ako vam ne smeta kako to izgleda.

5v/2A adapter ili baterija

Većina PWM ploča ima MAX 6v, pa držite napon ispod toga, na primjer, oko 5 volti (na primjer, ovaj na Amazonu). Takođe, ne bih otišao niže od 2A jer LED diode zahtijevaju prilično mnogo. Možete isprobati i bateriju.

Da pojednostavimo stvari, uvijek napajam sve pomoću priključaka od 5,5 mm / 2,1 mm.

Razni dijelovi

Potrebni su vam i: prekidač (lakše je izbušiti rupe za okrugle prekidače), utičnica za priključak cijevi (koja odgovara utičnici adaptera), zakrpljene žice, ženski zaglavci, vijci, vijci, matice, oprema za lemljenje, dijagonalni rezači, bušilica, vruće ljepilo pištolj, srebrna oštrica itd.

Korak 2: Povežite kontroler i PWM ploču

Možete slijediti ove upute za povezivanje kontrolera i PWM ploče. Povežite SCL i SDA pinove na svakom uređaju jedan s drugim. Trebali biste pokrenuti liniju Vout od PWM ploče do ulaza napajanja kontrolera, a Vout kontrolera do Vcc pina PWM ploče.

Nema potrebe za strujnim krugom, pa čak ni za ploču za kruh, jer možete koristiti patch žice za spajanje muških igala s jednog uređaja na muške igle s drugog.

Zatim će vam trebati neki način privremeno za spajanje 5v DC na ulazne vijčane blokove PWM ploče. Ako imate stolno napajanje, spojite ga. U suprotnom ćete morati lemiti utičnicu koja odgovara utičnici adaptera (pomoću voltmetra provjerite jeste li pravilno lemili pozitivne i negativne strane) i provodite žice do ulaznih vijčanih blokova.

Korak 3: Pripremite Fairy Light niti

Nećemo koristiti baterijske držače. Prije nego prerežete žice, svakako pronađite sićušni otpornik lemljen u nizu između baterije i prve LED diode. NEMOJTE to odrezati (drugim riječima, to bi trebalo ostati uz pramen, a ne prema fobi). Nakon toga, pomoću vašeg omiljenog oštrog alata, poput dijagonalnih rezača, odvojite baterijski držač od niti. Volim ostaviti centimetar ili dva žice na strani baterije-foba, tako da se može koristiti u budućnosti. Ne brinite još o tome koja je žica pozitivna, a koja negativna. Iako je to uvijek važno pri radu sa LED diodama, za nas prikladno, u ovom trenutku to nije važno. Pramenovi koje sam kupio zapravo imaju svijetlosivu prugu na pozitivnoj žici. Ne brinite ako vaši ne.

PWM ploča za probijanje ima 16 grupa od tri pina: uzemljenje, 5v i signal, tako da će svakom lancu biti potreban vlastiti skup od 3 ženska priključka za zaglavlje kako bi se slagali. Koristit ćemo samo vanjske pinove (uzemljenje i signal), pa, nakon što izrežete skupinu s dugačke trake zaglavlja, samo izvucite srednji (nepotrebni) pin ženskog zaglavlja. Lemite žice za svaku žicu na vanjske pinove jednog ženskog sklopa zaglavlja.

Nakon što zalemite svaki pramen, trebali biste ga testirati. To sam učinio uključivanjem kontrolera i PWM ploče, a zatim učitavanjem privremenog programa koji jednostavno uključuje svih 16 setova pinova.

Ako koristite CircuitPython kontroler (poput M0 Trinket), Adafruit nudi odličan vodič o tome kako pokrenuti, ažurirati i programirati ploču. Nakon što to učinite, a ploča je povezana USB računarom na računalo, možete zapisati i spremiti datoteku pod nazivom "code.py" u korijenski direktorij upravljačke ploče. Ugrađeni softver na kontroleru izvršavat će program python u code.py. Jednostavni program koji sam koristio za testiranje niti je priložen ispod, pod nazivom test_code.py. Ovo biste trebali preimenovati u code.py i kopirati u osnovni direktorij Trinket M0.

Ako ne koristite CircuitPython, trebali biste koristiti Arduino IDE ili neki drugi način za programiranje vašeg kontrolera za slanje signala potrebnih za uključivanje svih PWM portova na puni izlaz.

Kada se program učita, testirajte pramen pritiskom na ženski zaglavlje niti na bilo koji skup PWM pinova. Ako pramen ne svijetli, povucite ga, okrenite i gurnite natrag. Ako to i dalje ne uspije, trebali biste ponovno lemiti žice i pokušati ponovo. Nakon što se pramen zasvijetli, trebali biste nekako označiti pozitivnu ("signalnu") stranu zaglavlja kako biste sljedeći put znali kako to staviti. Koristio sam srebrnu oštricu za označavanje pozitivne strane svakog testiranog zaglavlja.

Nakon što testirate lemljenje, poželite izolirati mjesta lemljenja stavljanjem kapljice ili dvije vrućeg ljepila na izloženu žicu, lemljenje i metal. Odlučio sam koristiti vruće ljepilo (za razliku od skupljajuće cijevi) jer je jasno, poput žica. Osim što izbjegava kratke hlače, ovo ima i prednost stabilizacije i jačanja veze, pa je manja vjerovatnoća da će se saviti i prekinuti.

Kad su sve niti zalemljene, ispitane i izolirane, trebali biste moći gurnuti SVA zaglavlja na pinove PWM ploče, a SVI pramenovi bi trebali zasvijetliti. Redosled boja neće biti važan za ovaj prototip.

Korak 4: Pripremite stakleni blok i kućište

Kao što sam gore napisao, stakleni blok mora imati duguljastu rupu u sebi, a također mora imati i neku vrstu umetka od tvrde plastike koji uskače na mjesto da pokrije rupu. Prije svega, morate odlučiti u kojem će smjeru blok biti orijentiran, pa prema tome s koje će strane biti kućište: lijevo, gore ili desno. Odlučio sam se staviti na desnu stranu. Htio sam da prekidač bude na stražnjoj strani, a utičnica adaptera na dnu.

Sada moramo pričvrstiti kućište elektronike na ovaj umetak.

Moramo provući dva (ili više) malih vijaka kroz dva plastična komada kako bismo ih spojili jedan s drugim. Dok je umetak umetnut u stakleni blok, držite kućište prema njemu tako da budu centrirani. Zalijepite ih zajedno. Pažljivo uklonite uložak i kućište iz bloka bez mijenjanja njihovog relativnog položaja. Odlučite se za dvije točke koje će dobro spojiti dva dijela. Nađite sigurno mjesto za njihovo postavljanje i izbušite 2 rupe kroz obje. Uklonite traku, razdvojite ih i očistite rupe. Ponovo ih spojite, provucite vijke i postavite i zategnite matice.

Sada kada se kućište može pričvrstiti na stakleni blok, potreban nam je način da pramenovi prođu kroz njega. Koristio sam burgiju vrlo velike bušotine i izbušio rupu kroz sredinu stražnje strane kućišta. Moj umetak je već imao veliku rupu u sredini. Ako vaš ne, samo izbušite oboje.

Sada biste trebali pripremiti prekidač i utičnicu adaptera. U skladu s tim izbušite rupe. Morao sam upotrijebiti dremel za brušenje da proširim rupu za prekidač. Otvor za prekidač također će trebati mali utor, pa upotrijebite turpiju ili oštar, čvrst nož. Gurnite prekidač (on će iskočiti na mjesto). Provucite dizalicu i postavite podloške i matice prema van; zategnite.

Pronađite crnu i crvenu žicu od 20 AWG. Lemite žice na utičnicu adaptera; unutrašnji pin je pozitivan, a vanjsko kućište negativno; pomoću voltmetra odredite koji pin odgovara. Volim staviti pozitivan (crveni) prekidač, ali to nije važno. Skinite slobodne krajeve žice i testirajte umetanjem utičnice adaptera, uključivanjem i ispitivanjem napona. Ako postoji problem, raspajkajte ga i ponovno spajkajte prema potrebi. Takođe proverite da li je napon jednak nuli kada je prekidač isključen.

Umetnite kontroler i PWM ploču u kućište. Umetnite žice za napajanje u vijčane blokove PWM ploče: crvenu do pozitivne i crnu do negativnu.

Korak 5: Umetnite niti u blok

Isključite adapter.

Sa umetnutim umetkom u stakleni blok, polako gurnite pramen kroz otvor na kućištu, u blok. Samo ga pustite da se prirodno uvija dok ga lagano gurate unutra, bez pokušaja da kontrolišete mnogo. Kada je dovoljno duboko unutra, gurnite zaglavlje na set pinova PWM ploče, pazeći da ispravno poravnate pozitivnu stranu. Ponovite za svaki pramen. Kako u bloku postaje sve gužve, pramenovi će se vještije vijetati i uvijati jedno oko drugog.

Kada se zaglavlje posljednje niti spoji na pinove PWM ploče, uključite adapter i uključite ga. Svi pramenovi bi trebali svijetliti. Ako neki ne, provjerite orijentaciju zaglavlja pramena na iglama. Također provjerite spojeve lemljenja, možda je nešto pokvareno. Popravite ono što je potrebno dok svi pramenovi ne osvijetle.

Stavite poklopac na kućište elektronike i pričvrstite ga. Budući da umetak bloka prilično lako iskače iz staklenog bloka, mislio sam da bi bilo dobro da ga bolje pričvrstim, pa sam za to upotrijebio neku traku za pakiranje.

Korak 6: Udahnite

Sada moramo napisati zanimljiviji program za svjetla.

Ponovo uključite kontroler u računar.

Moje ime za ovaj komad je "Breathe", pa sam htio da pramenovi izgledaju kao da "dišu", zatim izdišu, a zatim pauziraju nasumično vrijeme prije ponovnog disanja, pri čemu svaki pramen radi neovisno o drugima. Ispod je python skripta koja proizvodi rezultat koji mi se dopao; kopirajte ovo na ploču da vidite kako radi. Svakako, eksperimentirajte s različitim uzorcima, vremenom, pauzama, bljeskovima itd. Kako biste ono što mislite učinili lijepim.