Sadržaj:

Svjetlo božićnog drvca kontrolirano igračkom .: 12 koraka (sa slikama)
Svjetlo božićnog drvca kontrolirano igračkom .: 12 koraka (sa slikama)

Video: Svjetlo božićnog drvca kontrolirano igračkom .: 12 koraka (sa slikama)

Video: Svjetlo božićnog drvca kontrolirano igračkom .: 12 koraka (sa slikama)
Video: Božićna drvca naših čitatelja (CroExpress.eu) 2024, Novembar
Anonim
Image
Image
Priprema. LED traka
Priprema. LED traka

Pozdrav tvorcima!

Dolaze Božić i Nova godina. To znači praznično raspoloženje, poklone i, naravno, božićno drvce ukrašeno jarkim šarenim svjetlima.

Za mene su svetla za božićno drvce na masovnom tržištu previše dosadna. Da bih udovoljio djeci, napravio sam jedinstven ukras za božićno drvce kojim se upravlja igračkom.

U ovom priručniku ću vam reći kako to možete učiniti.

Korak 1: Ideja

Ideja je staviti igračku, na primjer, meku, ispod božićnog drvca i učiniti je pametnom. Želim da igračka pročita boju bilo kojeg pričvršćenog predmeta i da oboji drvo u ovu boju. Tako će to biti zabavna igra za djecu koja mogu različitim stvarima bojati božićno drvce u različite boje.

Korak 2: Priprema. LED traka

Priprema. LED traka
Priprema. LED traka
Priprema. LED traka
Priprema. LED traka
Priprema. LED traka
Priprema. LED traka

Prvo moram pronaći zamjenu za uobičajena božićna svjetla.

Nova svjetla trebaju biti jaka, obojena, a najvažnije je da ih treba lako programirati.

Za božićna svjetla odabrao sam adresabilnu programabilnu digitalnu RGB ws2812b LED traku. Ove LED trake su vrlo popularne, možete ih pronaći bilo gdje. Lako se povezuju s raznim Arduino kontrolerima. Takve se LED diode prodaju u trakama od nekoliko desetaka komada i napajaju se 5 12 ili 24 V DC. Možete povezati nekoliko traka zaredom i upravljati ogromnim brojem LED dioda.

Našao sam par takvih traka kod kuće. Moje trake imaju po 50 LED dioda i pokreću ih 5 V DC.

2 x WS2812B prethodno lemljeni nizovi LED modula ~ 18 USD

Evo moguće zamjene iz trgovine Amazon:

  • WS2812b 5m 60leds/piksela/m Fleksibilna individualno adresirana LED traka
  • ALITOVE 16.4ft WS2812B LED traka za pojedinačno adresiranje

LED trake imaju mnogo varijanti. Razlikuju se po broju LED dioda, udaljenosti između LED dioda, grupiranju, naponu napajanja itd. Odaberite ono što želite.

Za svoju sam igračku pripremio malo božićno drvce pa mi je dovoljno 100 LED dioda.

Korak 3: Priprema. Toy

Priprema. Toy
Priprema. Toy
Priprema. Toy
Priprema. Toy

Pronađite igračku i odlučite gdje postaviti kontroler LED trake.

Ovaj korak je najvažniji jer će rezultat ocjenjivati djeca =).

U obližnjoj trgovini igračaka pronašao sam divnog novogodišnjeg medvjeda. Možete poboljšati igračku koju već imate.

Odlučio sam LED tračni regulator prekriti tkaninom i sašiti ga na medvjeđe šape. Želim da medvjed izgleda kao da drži poklon.

Kupio sam dva komada tkanine sa smiješnim uzorcima. Jedan je mekan za podlogu, a drugi je tanak za gornji sloj.

Korak 4: Priprema. Elektronika

Priprema. Elektronika
Priprema. Elektronika
Priprema. Elektronika
Priprema. Elektronika
Priprema. Elektronika
Priprema. Elektronika

Da biste igračku učinili pametnijom, trebaju vam neke elektroničke komponente.

Koristim ploče za razbijanje i Arduino štitove iz trgovine Amperka. Što se mene tiče, oni su vrlo prikladni zbog modularne strukture. Moduli se mogu lako kombinirati bez lemljenja.

Možda će vam biti teško kupiti ih, pa prilažem veze s mogućom zamjenom.

Kontroler

Koristim razvojnu ploču ESP-12 zasnovanu na čipu ESP8266. Ove ploče su super male i imaju dovoljno funkcionalnosti. Dobar izbor za male projekte koji zahtijevaju ograničen prostor, čak i ako ne koristite WiFi i povežete se na internet.

1 x Amperka Wi-Fi utor ~ 19 $

Koristim ovu razvojnu ploču jer je kompatibilna s drugim modulima istog proizvođača.

Takođe, ima kvadratni oblik! Lako bi trebao stati u malu poklon kutiju za medvjeda.

Moguća zamjena:

  • ESP-12E NODEMCU
  • WEMOS D1 MINI

Senzor boje

Za određivanje boje koristim Amperka Troyka TCS34725 ploču sa senzorima u boji. Moj senzor je kompatibilan s upravljačkom pločom, ali može se zamijeniti ovim:

1 x RGB senzor u boji s infracrvenim filterom i bijelom LED diodom - TCS34725 ~ 8 $

Ovaj senzor koristi I2C sučelje za komunikaciju. Ima ugrađenu svijetlu LED diodu i opsežne postavke poput pojačanja boje ili integracije boja za preciznije prepoznavanje.

Dugme

Jednostavno dugme kompatibilno s Arduinom. Koristim ga kao senzor dodira, obavještavajući kontroler da je potrebno očitati boju nove stavke.

1 x Modul dugmeta Amperka Troyka ~ 1 $

Moguća zamjena:

  • Adafruit Prekidač prekidača za napajanje na dugme
  • Modul dugmeta elektronskih građevinskih blokova

AC-DC pretvarač napona

Za napajanje LED trake i kontrolera kupio sam AC-DC 5V 8A napajanje.

1 x 5V 8.0A napajanje 40W ~ 16 $

Moju LED traku napaja 5V. 8A struja je dovoljna za ogroman broj LED dioda. Takođe napajam ESP kontroler iz ovog izvora napajanja. Napajanje obavezno kupujte u izoliranim kućištima, bez otvorenih kontaktnih pločica!

Moguća zamjena:

  • ALITOVE 5V 8A 40W AC / DC adapter za napajanje
  • ZNAČI DOBRO original LPV-60-5 5V 8A meanwell LPV-60 5V 40W

Opciono:

DC-DC pretvarač napona i upravljački program WS2812b

Za Arduino kontrolere, signalna žica LED trake ws2812b može se izravno spojiti na pinove na upravljačkoj ploči. Većina pinova za razvojnu ploču ESP8266 nije kompatibilna s 5V logikom. Bolje je sada LED traku direktno spojiti na takve kontrolere. Za rješavanje ovog problema koristim ovaj modul.

1 x Amperka Troyka ws2812 upravljački program LED trake ~ 9 USD

Koristim ovaj modul jer se lako pričvršćuje na moj kontroler. Takođe, modul ima 5 Voltni logički međuspremnik i DC-DC pretvarač napona 5 ili 3,3V. Na ovaj način ESP kontroler može se napajati jednom žicom zajedno sa 12 ili 24V LED trakom.

Korak 5: Sklapanje. Elektronika

Sklapanje. Elektronika
Sklapanje. Elektronika
Sklapanje. Elektronika
Sklapanje. Elektronika
Sklapanje. Elektronika
Sklapanje. Elektronika
Sklapanje. Elektronika
Sklapanje. Elektronika

Sastavite elektroničke komponente. Spojio sam svoje komponente kako je prikazano na priloženom dijagramu.

Shema se može razlikovati ovisno o vašim komponentama, ali značenje ostaje isto.

  • Povežite dugme sa kontrolerom. Priključio sam ga na A2 Esp8266 pin. Ako ne koristite modul, možete spojiti uobičajeno trenutno dugme preko otpornika.
  • Povežite senzor boje sa kontrolerom. TCS34725 ploče za probijanje senzora boje komuniciraju pomoću I2C sabirnice. Povežite pinove SDA i SCL između senzora i kontrolera. Ako vaša senzorska ploča ima LED pin za kontrolu integrirane LED diode, spojite je. Povezao sam svoj LED pin sa pinom A0 Esp8266.
  • Spojite jedan kraj LED trake na kontroler. ws2812b LED traka se povezuje sa kontrolerom pomoću DI pina. Logički napon za LED trake ws2812b je 5V. Ako koristite ploče poput Arduina, DI pin možete spojiti direktno na pin kontrolera. Napon logičkog nivoa za većinu ploča Esp8266 je 3,3 V, pa koristite pretvarač logičkog nivoa ili upravljački program LED trake. Zalemio sam DI Strip žicu na upravljačku ploču i spojio upravljačku ploču na pin A5 Esp8266.
  • Priključite drugi kraj LED trake na izvor napajanja. Ona sa DO pinom. Ako je potrebno, lemite utikač na izvor napajanja. Ne zaboravite izolirati žice.

Moja ws2812b LED traka ima napajanje od 5V. Napajao sam i traku i kontroler iz jednog AC-DC 5V napajanja. Ako vaša LED traka radi na 12 ili 24 V, upotrijebite pretvarač napona za smanjenje snage kako biste napajali svu elektroniku iz jednog izvora napajanja.

Korak 6: XOD

XOD
XOD
XOD
XOD

Programirajmo kontroler.

Kao i u mojim prethodnim projektima, za firmver kontrolera koristim XOD vizualno programsko okruženje.

Objavio sam nekoliko biblioteka koje će vam trebati za kreiranje programa. Zato ih svakako dodajte u svoj XOD radni prostor.

  • gabbapeople/božićno drvce - Biblioteka sadrži ws2811 upravljački program neopiksela i omot za tcs34725 senzor boje.
  • gabbapeople/color - Biblioteka za rad s bojom u XOD -u.

Zatim ću opisati kako programirati ovaj uređaj u XOD -u.

Korak 7: Programiranje

Programiranje
Programiranje
Programiranje
Programiranje
Programiranje
Programiranje
Programiranje
Programiranje

Evo čvorova koji su vam potrebni:

Čvor tsc-color-sensor-čvora.

Ovo je prvi čvor koji se postavlja na zakrpu. Koristi se za mjerenje vrijednosti boje sa senzora. Node koristi I2C sučelje za razmjenu podataka.

Senzor boje detektuje boju površine na RGB ljestvici. Boja je rezultat interakcije između izvora svjetlosti, objekta i posmatrača. U slučaju reflektirane svjetlosti, svjetlost koja pada na objekt će se reflektirati ili apsorbirati ovisno o karakteristikama površine. Većina senzora u boji sadrži bijeli odašiljač svjetla i tri senzora intenziteta svjetlosti sa filterima u boji.

  • Ulazni pinovi LED i LUM služe za ugrađene LED diode na ploči za razbijanje senzora. Ova ugrađena LED dioda odašilje svjetlo senzora. Prema mojoj shemi, stavio sam vrijednost A0 na LED pin i postavio vrijednost 1 svjetline na pin LUM.
  • IT pin postavlja vrijednost vremena integracije. Ovaj faktor opisuje brojne cikluse za integraciju boje. Moguće vrijednosti IT su 1, 10, 20, 42, 64, 256.
  • GAIN pin vrijednost je faktor pojačanja. Ovaj koeficijent poboljšava boju. Možete povećati vrijednost boje za 4, 16 ili 60 puta. Ne možete poboljšati boju. Tada vrijednost na GAIN pin -u mora biti jednaka 1. Dobio sam najtačniji rezultat koristeći 20 IT vrijednost i 60 GAIN vrijednost.
  • INIT pin pokreće inicijalizaciju senzora i postavlja prilagođene faktore. Promijenim vrijednost INIT pin -a u On boot.
  • UPD pin aktivira očitavanje novog senzora. Neka ova vrijednost bude kontinuirana.

Čvor tcs-color-node daje vrijednost boje u obliku prilagođenog tipa boje.

Čvor ws2811

Ovaj čvor se koristi za postavljanje LED trake ili matrice.

  • DI pin služi za broj porta ploče na koji je LED traka ili matrica spojena. Prema mojoj shemi, ja sam mu stavio vrijednost A5.
  • Stavite broj LED dioda na pin SIZE. Imam 2 LED trake od 50 dioda spojenih jedna na drugu, pa sam postavio vrijednost SIZE na 100.
  • B pin postavlja ukupnu svjetlinu za sve LED diode u rasponu od 0 do 100. Postavio sam svjetlinu na 80.

Ovaj čvor inicijalizira vašu LED traku ili matricu i konstruira prilagođeni tip ws2811 za daljnje operacije.

Čvor za sve boje

Kada je čvor ws2811 instaliran, možete kontrolirati LED traku koristeći različite funkcionalne čvorove.

  • sve u boji. Node boji sve LED diode na traci ili matrici odabranom bojom.
  • color-pixel. Node boje određene LED na traci u odabranoj boji. Stavite broj piksela na PN pin.
  • boja-n-piksela. Čvor boji grupu od N LED dioda u odabranoj boji. Odredite početni LED broj grupe pomoću STRT pina. Odredite red grupe na pin -u STEP. Na primjer, za bojenje svake druge LED diode koja počinje brojem 30 i završava brojem 70, stavite sljedeće vrijednosti: STRT = 30; N = 40 (70 - 30); KORAK = 2.

U ovom projektu kontroliram sve LED diode istovremeno i koristim čvor za sve boje.

Povezujem prvi ulazni pin čvora u boji sa izlaznim pinom čvora ws2811. Zatim povežem ulazni CLR pin koji uzima vrijednost boje s izlaznim pinom senzora.

Puls na pin-u SET-a čvora za sve boje pokreće novi skup boja.

Čvor dugmeta

Koristim dugme da obavijestim kontroler o novom objektu ispred senzora boje. U tu svrhu postavljam čvor dugmeta na zakrpu i povezujem njegov izlazni PRS pin sa pin pinom čvora u boji. Na ovaj način, pritiskom na dugme generiše se pulsni signal za promjenu boje.

Priključio sam dugme na pin A2 Esp8266, pa sam stavio vrednost A2 na pin PORT.

Čvor za pročišćavanje

Senzor boje može prikazati vrijednosti boja u velikom rasponu. Ali LED traka ne može prikazati nijanse između boja. Da bih to riješio, koristim samo takozvane čiste boje. Imaju proizvoljnu nijansu, ali uvijek imaju maksimalnu zasićenost. Za pročišćavanje vrijednosti boje postavljam čvor za pročišćavanje između čvorova tsc-color i color-all.

Zakrpa je spremna. Možete pritisnuti Deploy, odabrati vrstu ploče i prenijeti je na uređaj.

Korak 8: Sklapanje. Okvir

Sklapanje. Okvir
Sklapanje. Okvir
Sklapanje. Okvir
Sklapanje. Okvir
Sklapanje. Okvir
Sklapanje. Okvir

Mogu početi stvarati mekanu futrolu, pazeći da uređaj radi kako treba.

Kao okvir, odštampao sam uzorak kutije na debelom kartonu.

Zatim savijte stranice kutije i napravite kvadratnu rupu za senzor boje.

Bilješka:

Ovaj kovčeg sam napravio posebno za svoje elektroničke komponente, koje se najvjerojatnije razlikuju od vaših. Futrola nije univerzalna, osim toga možete imati potpuno drugu igračku. Zato upotrijebite maštu!

Korak 9: Sklapanje. Tkanina

Sklapanje. Tkanina
Sklapanje. Tkanina
Sklapanje. Tkanina
Sklapanje. Tkanina
Sklapanje. Tkanina
Sklapanje. Tkanina

Stavila sam dvije različite tkanine jedna na drugu.

Meka gusta tkanina služi za volumen, a tanka za izgled. U obje tkanine napravio sam i rupu za senzor.

Kartonski okvir fiksirao sam na tkaninu običnom ljepljivom trakom. Na isti način popravio sam rubove rupe.

Zatim sam odrezao dodatne komade tkanine i ručno prošio konturu rupe iznutra.

Moram reći, nisam najbolji šivač, pa ne sudite o kvaliteti. =)

Korak 10: Sklapanje. Soft Case

Sklapanje. Soft Case
Sklapanje. Soft Case
Sklapanje. Soft Case
Sklapanje. Soft Case
Sklapanje. Soft Case
Sklapanje. Soft Case
Sklapanje. Soft Case
Sklapanje. Soft Case

Rastegnuo sam tkaninu i popravio je istom ljepljivom trakom. Traka će ostati unutar kućišta i neće biti vidljiva.

Zatim sam uređaj stavio u okvir i potpuno ga sašio po konturi, osim u jednom kutu gdje žice idu.

Korak 11: Sklapanje. Igračka i uređaj

Sklapanje. Igračka i uređaj
Sklapanje. Igračka i uređaj
Sklapanje. Igračka i uređaj
Sklapanje. Igračka i uređaj
Sklapanje. Igračka i uređaj
Sklapanje. Igračka i uređaj

Prišio sam svoj uređaj šapama medvjedića.

Htjela sam da izgleda kao da drži mali božićni poklon.

Korak 12: Rezultat

Rezultat
Rezultat
Rezultat
Rezultat

Nakon što je uređaj programiran i pričvršćen na igračku, možete spojiti LED traku i staviti igračku ispod drveta!

Na poklon medvjedića pričvrstite obojene predmete i drvo će biti obojeno u istu boju!

Pretplatite se Ako vam se sviđa ovaj mini projekat! =)

Bit će puno različitih smiješnih uputstava.

Preporučuje se: