Božićna svjetla s Atmega328: 6 koraka

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

Božić dolazi i vrijeme je da nešto učinite po tom pitanju. U mom slučaju - konačno završavam upute o mojim svjetlima za božićno drvce.

Ideja je ovdje jednostavna: zgrabite šaku LED-a različitih boja, spojite ih paralelno na LED upravljački program (čineći svaki pojedinačno kontroliranim), i zabavite se. Ovo može zvučati čudno s obzirom na sve potrebno ožičenje, ali praksa je pokazala da ovo radi puno bolje od vaših svjetala izvan trgovine sa dosadnim načinima ožičenja i bez prilagođavanja. Ožičenje je nevidljivo, LED diode su skrivene u jelovim iglicama, sve se kontrolira pomoću daljinskog upravljača, djeca i odrasli su sretni.

Izgleda lako, ali trebalo mi je nekoliko godina da ovo završim i učinim da radi na pravom drvetu. Naišao sam na probleme na nekim neočekivanim mjestima - poput ožičenja, na primjer. Ovo uputstvo ima za cilj pomoći onima od vas koji žele napraviti istu stvar bez prolaska kroz mjesece pokušaja i grešaka kupovine različitih stvari na Internetu.

Projekt je namijenjen umjereno iskusnim ljudima jer ćete ga morati prilagoditi svom hardveru. Za ovo sam davno napravio posebnu ploču, morat ćete je sami izmisliti. Ili ga možete nabaviti od mene, ali ipak će biti potrebne neke vještine lemljenja.

Šta će vam trebati:

- Kontrolna ploča (Arduino ili druga)

- LED pogonsko kolo. LED upravljački programi se preporučuju, ali to je moguće učiniti pomoću registara pomaka i biblioteke ShiftPWM

- Najmanje 48 LED dioda različitih boja

- 30AWG žica za omatanje žice, najmanje 100 metara od nje

- Vještine lemljenja i programiranja

- Malo vremena i strpljenja

Ja ću vam dati svoju skicu, ali ćete je morati prilagoditi svom uređaju. APOLOGIJA: Žao mi je zbog kvalitete slika i videozapisa, kao i samog članka. Nisu toliko uglačani koliko bih ja htio. Ali među porodicom, poslom i hobijem moram izabrati prva dva. Morao sam objaviti ovaj Instructable sada, dok ima vremena prije slavlja.

Korak 1: Ožičenje

Žice su mi bile glavni problem. Uz vaša osnovna kineska svjetla dobivate tamnozeleno ožičenje. Nadao sam se da ću pronaći istu vrstu žica na internetu - bezuspješno. Zapravo, proveo sam godinu dana pokušavajući, naručivši desetak različitih vrsta, i konačno shvatio da one zapravo nisu važne.

Činjenica je da je vaš osnovni vijenac povezan serijski. Iz toga proizlaze dva problema:

a) Žice su prilično debele, jer trebaju prenositi snagu za sve LED diode u seriji, i

b) Ove žice idu s jedne grane božićnog drvca na drugu, vidljive, okomito na grane.

Ova dva problema zahtijevaju spajanje žica s lišćem drveća (iglice jele). I nisu baš uspješni u tome.

S obzirom na ono što sam imao na umu (to jest, svaka pojedina LED dioda koja ima svoje ožičenje, paralelno spojene) stvari se mijenjaju:

a) Možete koristiti zaista tanke žice i

b) Prate granu LED dioda na stražnjoj strani stabla, odmičući se od gledišta gledatelja, pa su tako efikasno nevidljivi.

Bingo! Ne treba vam tamnozelena boja, možete imati smeđu da se stapa s granama, pa čak i cijančastu kao ja, a ona će i dalje biti nevidljiva.

To je nešto što sam zapravo saznao nakon što je vijenac postavljen. Radi.

Dakle, potrebna vam je tanka žica za omatanje od 30AWG (poput ove), ili zelena (koja je pomalo plavkaste boje) ili smeđa.

Korak 2: LED diode

Na internetu su dostupni setovi '10 LED dioda u boji'. Boje su: crvena, narandžasta, žuta, močvarno zelena, zelena, plava, roza, ljubičasta, hladno bela i toplo bela. Zadnje dvije su zanimljive, jer s njima možete napraviti neke srebrne/zlatne efekte, ali to je druga priča. Preostalih osam je u redu, a broj je vrlo zgodan, što je s LED upravljačkim programima sa 16 izlaza. Preporučujem LED diode od 3 mm: prilično su svijetle, a dovoljno su male da se mogu sakriti u igle.

Oni koji prate moje lupetanje znaju da sam pomalo opsjednut spektrom i možete vidjeti da skup boja nije baš u skladu sa spektrom. Najvažniji je jaz između zelene i plave boje.

Pa, prvo, ljudsko oko nije toliko dobro u raspoznavanju ovih boja; mnogo smo bolji sa svime što ima barem mrvicu crvene boje u sebi. Drugo, gotovo da nema dostupnih LED dioda koje bi popunile prazninu. Doduše, na Aliexpressu postoji jedan dobavljač cijan LED dioda, ali one su prilično skupe (a našao sam ih prekasno). Postoji i gomila prevaranata koji prodaju osnovne zelene LED diode kao ‘smaragdne’; ne upadajte u ovo. Otkrio sam da je set od 10 boja prilično dobar; LED diode proizvode vidljivo različite boje.

Ako uspijete pronaći ove cijan LED diode po odgovarajućoj cijeni, predlažem da ih zamijenite ljubičastim (stavljanjem cijan boje između zelene i plave). Ljubičaste su više poput UV, nisu jako svijetle, ali mogu učiniti neke zanimljive stvari u mraku ako im je nešto bijelo. Tako možete napraviti zasebnu granu na svom vijencu za pružanje magije i misterije.

Korak 3: Montaža

Za lemljenje LED dioda na žice potrebno je vreme; oslobodite dan za to čak i za mali vijenac od 48 LED dioda. Trebat će vam (osim LED dioda i žica):

- 1,5 mm termoskupljajuće cijevi;

- 2,5 mm termoskupljajuće cijevi;

- dosta otopine grožđica;

i lemilicu, očigledno.

Očistite kraj žice, omotajte je oko LED nogice, nanesite kap otopine grožđica, lemite. Ponovite za drugu nogu. Gurnite cijev od 1,5 mm na prvi lemni spoj i skupite je, ponovite za drugu. Gurnite cijev od 2,5 mm na obje noge i skupite se. Unutrašnje skupljanje potrebno je za sprječavanje kratkih hlača, vanjsko za dobar izgled. Nije potreban zahvat jer je rezultirajuća konstrukcija lagana, iglice jele će je prilično dobro držati. (Ako je vaše drvo umjetno, možda će vam trebati nešto da LED diode zalijepe)

Radite u grupama od šest, slijedite spektar, ne zaboravite provjeriti radi li LED jer se može oštetiti tijekom lemljenja i ne zaboravite označiti anodnu žicu.

Što se tiče dužine žica, napravio sam ih 50 cm, a to je malo kratko čak i za malo drvo koje sam imao. Morao sam rastezati žice umjesto da ih omotam oko grana. Izvinjavam se, namjeravao sam napraviti vijenac od 96 LED dioda (još uvijek to radim btw), a ovo je bila njegova gornja polovica. U svakom slučaju, samo uzmite u obzir da ćete htjeti da žica prati stabljiku, a zatim granu koja izlazi iz kontrolera i prema tome odaberite duljinu.

Korak 4: Povezivanje kontrolera

Koristio sam svoju UltiBlink SL ploču koja je u osnovi dizajnirana imajući na umu ovaj zadatak. Osim ako ga nemate/naručite, morat ćete sami napraviti. Oglasna ploča ovdje neće raditi, pa ćete morati izmisliti i lemiti nešto na ploči za izradu prototipa. LED upravljački programi bolji su za ovaj zadatak od registara pomaka (s bibliotekom ShiftPWM), jer upravljački programi ne zahtijevaju otpornike za svaku LED diodu, stoga imaju manje prostora, manje rupa, manje lemljenja.

Imajte na umu da sam koristio Extension verziju svoje UltiBlink ploče, onu bez Arduino stvari (na primjer, mikrokontrolera) na poleđini. Priključio sam ploču mikrokontrolera (okrugli BlinkeyCore) na nastavak. Istina je da u početku nije bilo namjera; ovaj vijenac od 48 LED trebao je služiti kao gornji dio vijenca sa 96 LED dioda, a donji je imao MC na brodu. Ipak, pokazalo se da je to dobro kao a) Uspio sam pričvrstiti ploču direktno na stabljiku jednostavnim gumicama, i b) Uspio sam lako ukloniti kontrolnu ploču kako bih ponovo učitao skicu. Nisam morao doslovno sjediti ispod božićne jelke s bilježnicom poput nekog štreberskog Djeda Mraza. Stoga vam predlažem da učinite nešto slično, odnosno da vašu Arduino/MC ploču odvojite od uređaja.

Spojio sam LED diode na 48 izlaza u 6 serija od po 8 LED dioda na sljedeći način: crvena, narančasta, žuta, močvarno zelena, zelena, plava, ljubičasta, ružičasta; ponovite 5 puta. Odnosno, izlaz 0 = crveno, izlaz 1 = narančasta, izlaz 2 = žuto itd. Skica ispod oslanja se na ovaj redoslijed za veliku pravdu. Stavite ih na drvo istim redoslijedom, idite spiralno gore ili dolje. Također bih predložio da pokušate staviti LED iste boje u manje-više okomite linije (iznad ili ispod jedne druge)-sve će to učiniti da efekti izgledaju mnogo bolje.

Na kraju, trebali biste uzeti u obzir potrošnju energije. 48 LED dioda zahtijevaju oko 1A na 5V kad su sve uključene. Možete koristiti USB punjač, ali trebao bi biti zaista dobar i testiran, a ne neko jeftino sranje sa eBaya koje bi trebalo dati dovoljno soka, ali ne (poput bijelog na mojim fotografijama, kasnije sam ga zamijenio). Sa 96 LED dioda namjeravam koristiti dvije, po jednu za svaki dio vijenca, samo kako bih bio siguran da sve radi kako je predviđeno. Drugi mogući pristup ovom problemu leži u softveru: ako provjerite je li u bilo kojem trenutku uključeno više od 25 LED dioda, to ćete moći pokrenuti sa bilo kojeg USB punjača ili čak USB priključka na računaru. Moja skica ispod ne zna.

Korak 5: IC kontrola

IC je prilično dobar i zgodan za kontrolu načina rada na vašem vijencu. Srećom, postoji izvrsna IRLib biblioteka koja pokriva sve potrebe. Takođe, IC prijemnik ima vrlo jednostavnu vezu.

Postoji mnogo uputa o korištenju IR daljinskih upravljača s Arduinom, tako da ovdje neću ulaziti u detalje. Ako niste upoznati s tim, rezervirajte večer za ovo, to nije raketna znanost.

Ipak, potrebne su neke napomene kako bi vam bilo lakše:

1 - Postoje različiti IC komunikacijski protokoli, od kojih je Philips najčudniji, a Sony najlogičniji i najjednostavniji za programiranje. Na sreću, većina jeftinih daljinskih upravljača koristi Sony.

2 - Ako imate neke stare daljinske upravljače negdje u garaži, provjerite ih, vrlo vjerojatno će raditi dobro. Koristio sam daljinski upravljač za televizor za upravljanje jednim od svojih božićnih izuma, ali to nije najbolja ideja jer se signal reflektira sa zidova pa može mijenjati kanale ili nešto na vašem TV -u dok kontrolirate vijenac. Bolje da imate namjenski.

3 - Evo moje skice koju koristim za mapiranje gumba na novom daljinskom upravljaču koji radi sa Sony protokolom. On ubacuje kodove u serijski monitor ostavljajući ih da ih jednostavno kopirate i zalijepite. Kopiram ih i lijepim u ovu datoteku, koja se uključuje u glavnu skicu vijenca (ispod). Vrlo je vjerojatno da će kodovi za generički daljinski upravljač (koji se u tekstu uključuje i naziv „CarMP3“) već raditi s vašim.

Korak 6: Skicirajte

U redu, ova skica funkcionira s pločom mog dizajna (48 LED). I prilično je neuredno, jer sam to napisao u žurbi i nisam imao vremena to očistiti/komentirati. Ipak, možda će vam biti od koristi; slobodno izvadite potrebne komade i učinite sve što želite. Najjednostavniji način bio bi jednostavno zamijeniti sve instance funkcija biblioteke DMdriver sa vašim. Ima ih ukupno tri: test.setPoint (int x, int y) postavlja izlaz #x na Y (Y je 16-bitni broj); test.clearAll () postavlja sve izlaze na nulu, a test.sendAll () osvežava informacije u upravljačkom programu LED -a (šalje podatke tamo, menjajući istovremeno stanje LED -a). Čak će i bez daljinskog upravljača funkcionirati. Kada završite, provjerite prethodni dio ovog uputstva, preslikajte dugmad na daljinskom upravljaču i unesite kodove u datoteku za uključivanje.

Ako ste ponosni vlasnik UltiBlink -a, moći ćete pokrenuti skicu iz kutije (imate biblioteku DMdriver, zar ne?); slobodno me kontaktirajte ako nešto pođe po zlu, znate adresu.

Sretno, zabavite se, postavljajte pitanja - pokušat ću odgovoriti na njih, sretan vam predstojeći Božić i nadam se da ću uskoro napisati nešto novo!