Automatske LED stepenice "Bloody Red" na bazi Arduina: 5 koraka (sa slikama)

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

ŠTA?

Zdravo!

Napravio sam krvave LED stepenice! To je novi Instructables koji koristi neku hardversku instalaciju koju sam već obavio iz prethodnog svog. Napravio sam CRVENU animaciju koja podsjeća na kapi krvi, savršenu za automatsko aktiviranje u tim trenucima trikova ili poslastica!

Čim se približite stepenicama, "kapljice krvi" pojavljuju se sa slučajnih mjesta na stepenicama i počinju silaziti, ostavljajući tragove krvi na svojim putevima, koji postupno nestaju. Broj padova parametar je na Arduino skici.

Realizam efekta pojačan je slučajnom brzinom kapi: one se ne spuštaju linearno, već usporavaju i ubrzavaju kao kapljice tekućine pri spuštanju po površini (poput krvi).

Kao što sam rekao, iskoristio sam neke postojeće hardverske instalacije, međutim programiranje (Arduino skica) je potpuno novo, plus neke nove drvene završne obrade koje ih čine potpuno ugrađenim uz stepenice. Postojeća hardverska instalacija replicirana je u koracima 1 i 2, a radi potpunosti preuzeta je odavde:

www.instructables.com/id/Automatic-IoT-Sta…

Koraci 3, 4 i 5 potpuno su novi, a i donji popis za kupovinu je drugačiji.

ZAŠTO?

Stepenice su već imale neke animacije, ali nedostajalo mi je nešto specifično za Noć vještica. Stepenice su vidljive izvan glavnih vrata, pa je prilično cool uplašiti sva ta čudovišta pokazujući im pravu krv!:)

LISTA KUPOVINA

Koristio sam sljedeće komponente, pomaknite se dolje za korake izgradnje:

1) 2 x 4m ws2813 rgb LED trake:

www.aliexpress.com/wholesale?catId=0&initi…

nabavite neotpornu verziju, sa 60 LED/m. Također, pronašao sam jeftiniju verziju od 5 metara i samo odrezao 1 metar od kraja obje trake. Imajte na umu da to možete učiniti i sa LED diodama ws2812 i ws2812b, svjetlo će biti potpuno isto, a one su jeftinije. Ws2813 su samo pouzdaniji, jer imaju suvišnu podatkovnu vezu, pa ako prekinete jednu LED diodu, ostatak trake će nastaviti raditi. To je bilo otprilike 27 USD / 25 € svaki.

2) 4 x 2m aluminijumski profili U-linije, 14 mm x 13 mm:

www.ebay.ie/itm/New-2-METERS-U-LINE-Alumin…

To je bilo po 20 eura, otprilike 22 dolara. Također sam kupio priključne kape i pričvrsne vijke. Vijci se nisu mogli ugraditi sa strane na kojoj su mi trebali, trebali bi se postaviti sa strane nasuprot difuzora, tako da mi nisu bili od koristi. Umjesto toga, zahvaljujući nagibu stepenica i određenom trenju koje je stvaralo lajsnu, neki komadići dvoljepljive ljepljive trake bili su dovoljni za postavljanje profila preko lajsni.

3) 2 x cat-5 Ethernet kabla:

www.aliexpress.com/item/Vention-Ethernet-C…

Nemam pojma koja se dužina ovdje koristila, pretpostavljam oko 2 m, električar i stolar su postavili kablove ispod poda, idući od lajsni stepenica, do sobe s hotpress -om. Imajte na umu da će predugi kabeli smanjiti struju i trebat će vam sofisticiranije postavljanje kako biste osigurali ispravnu struju i izbjegli prekid podatkovne veze.

4) rezervni razni dupont kabeli:

www.aliexpress.com/wholesale?catId=0&initi…

5) Kao mikrokontroler s omogućenim WiFi-jem, koristio sam prvu verziju Wemosa D1, koja je sada ukinuta, a koju još uvijek možete pronaći na internetu:

www.aliexpress.com/wholesale?catId=0&initi…

Za buduće čitatelje, ako je ne pronađete, trebala bi raditi i verzija R2 Wemosa D1.

6) 2 x PIR senzora pokreta za Arduino:

www.aliexpress.com/wholesale?catId=0&initi…

7) jedno napajanje 5v, 40a, 200w:

www.aliexpress.com/wholesale?catId=0&initi…

To je bilo 21,5 £, otprilike 25 € ili 27 $. Vjerojatno vam je potrebno manje od 40A, ali ovo je bilo jeftinije od 20A, a s amperima je uvijek bolje predimenzionirati, tako da će se napajanje hladiti i duže živjeti.

8) dvije borove trake, 36 mm:

www.builderdepot.co.uk/richard-burbidge-pin…. Otprilike po 6 eura u Irskoj.

9) neka bijela boja ljuske jajeta koju sam već imao (ista boja lajsni)

10) silikonski zaptivač, za farbanje:

www.woodies.ie/decorating/decorating-acces…. To je bilo 5 eura

11) dva 3D štampana kućišta za PIR senzore, poput ovih:

www.thingiverse.com/thing:1374677

Ja sam svoj dobio besplatno od prijatelja, nemam 3d štampač:(

Korak 1: Ožičenje

Morate ostvariti sljedeće veze: 1) LED trake - Wemos D1

2) LED trake - napajanje

3) PIR senzori - Wemos D1

4) PIR senzori - napajanje

5) Wemos D1 - napajanje

6) napajanje - kućna elektroenergetska mreža

Priprema: Imao sam dva Cat 5 Ethernet kabela (https://en.wikipedia.org/wiki/Category_5_cable) instalirana ispod poda između lajsni staricase i vrućeg pritiska od strane stolara i električara prije nego što je stolar postavio drveni pod. Jedan kabel sa svake strane stubišta izvire iz vrha lajsne na jednom kraju i iz rupe u zidu vruće preše na drugom kraju. Cat 5 kabel ima 8 malih kabela, podijeljenih u 4 upletena para pomoću 4 baze različitih boja i 2 uzorka boja (puna boja ili isprekidana linija). Uklonite 8-10 cm gume sa svakog kraja svakog od 5 kabela Cat, kako biste pristupili 4 twister para. Odvojite svaki par tako da na kraju dobijete 8 neovisnih sićušnih kabela. Uklonite oko 1 cm plastike samo sa svakog vrha svakog sićušnog kabela, na oba kraja svakog od dva kabela cat 5. Ovaj korak oduzima dosta vremena i preporučujem da za brzo izvođenje koristite odgovarajuće sredstvo za ljuštenje kabela. Koristio sam makaze.

Za vezu koja je navedena kao 1) odabrao sam 4-smjerni konektor (plus dva dodatna kabela za napajanje) sa LED trake i spojio zeleni kabel sa LED-a (podatkovni kabel) na jedan od 8 sitnih kabela iz kabel cat 5. Za ovo sam odabrao bijelo-narančaste iglice cat 5 kabela.

Za vezu koja je navedena kao 2) odabrao sam 4-smjerni konektor (plus dva dodatna kabela za napajanje) sa LED trake i spojio crveni kabel iz LED konektora (VCC kabel) na * dva * od 8 malih kabeli iz kabela cat 5, ponovno upleteni zajedno. Za to sam odabrao plave i bijelo-plave iglice cat 5 kabela. Također, spojio sam bijeli kabel sa LED konektora (GROUND kabel) na * dva * od 8 sićušnih kabela iz cat 5 kabela, ponovno upletenih. Za ovo sam odabrao smeđe i zelene igle cat 5 kabela. Na kraju, kako bih traci donio još veću struju, spojio sam dodatni bijeli kabel izvan LED konektora (dodatni ZEMLJANI kabel) na jedan od sićušnih kabela iz Cat 5 kabela (odabrao sam bijelo-zelenu iglu mačke 5 kabel za ovo), i dodatni crveni kabel izvan LED konektora (dodatni VCC kabel) do jednog od sićušnih kabela iz kabela cat 5 (za ovo sam odabrao bijelo-smeđi pin cat 5 kabela). Razlog za napajanje LED trake s 3 kabela koji donose pozitivan, a 3 uzemljenja, je distribucija struje na više pinova, kako bi se izbjeglo pregrijavanje i kako bi se osiguralo da struja dopre do LED dioda. To se moglo postići korištenjem debljeg kabela samo za napajanje, ali tada bi mi bilo potrebno provesti previše odvojenih kabela (debeli za napajanje, debeli za masu, jedan podatkovni kabel za LED diode, jedan podatkovni kabel za PIR senzore. Radije sam plaćao električaru manje i imao sam instaliran samo 1 kabel po strani:)

Za vezu navedenu kao 3), spojio sam "vanjski" pin PIR senzora na jedan od sićušnih kabela iz cat 5 kabela (za ovo sam odabrao narančasti pin cat 5 kabela).

Za vezu navedenu pod 4), spojio sam "vcc" pin PIR senzora na bijelo-smeđi sićušni kabel cat 5 kabela koji je već bio spojen na crveni kabel s LED trake i "uzemljeni" pin PIR senzora na bijelo-zeleni sićušni kabel cat 5 kabela koji je već bio spojen na bijeli kabel sa LED trake. Svi gore navedeni spojevi mogli bi se učiniti urednijim korištenjem termoskupljajućih cijevi. Ne koristim ih, jer planiram sve prekriti bijelom MDF pločom postavljenom na aluminijski profil, tako da profil ugradim u lajsnu. Ovo će sakriti sve kablove i ostavit će mi pristup u slučaju da su potrebni popravci ili daljnji razvoj. Ove prve 4 veze su replicirane tačno s druge strane stepeništa, gdje je drugi PIR senzor. Imajte na umu i da plavi kabel sa LED konektora ostaje bez veze, jer su to suvišni podaci sa ws2813 trake. Da bih ostvario druge strane veza (tj. U vrućoj presi), morao sam: a) uviti zajedno plave, bijelo-plave i bijelo-smeđe igle Cat 5 kabela i rezultat sam umetnuo u jedan od tri "+V" porta za napajanje. b) ponovo uvijene zelene, bijelo-zelene i smeđe igle Cat 5 kabela i rezultat sam umetnuo u jedan od tri "COM" priključka napajanja. a) i b) replicirani su za drugi kabel kategorije 5 koji odgovara drugoj strani stubišta. Koristio sam još jedan "+V" i "COM" port (ove) za napajanje. c) dva narančasta pina dva kabela cat 5 umetnuta su u pinove 4 i 5 Wemosa D1 d) dva bijelo-narančasta igla dva kabela cat 5 uvijena su zajedno i umetnuta u pin 1 Wemosa D1. Sada, da sam koristio običan Arduino Uno sa wifi štitom ili vanjskim modulom esp8266, mogao sam ostaviti dvije trake neovisnima, ne uvijajući dva kabela i spajajući dva pina na pinove 1 i 2 Arduina. Na ovaj način sam mogao zasebno kontrolirati animaciju dviju strana stepenica. Odlučio sam ipak pojednostaviti i pridružio im se. Ovo je ograničenje Wemosa D1 R1 koji može napajati LED traku kompatibilnu s Neopixelom samo sa pina 1. Nisam siguran jesu li ovo popravili u R2, to je moguće, ako na kraju pokušate s R2, javite mi ako ovo uspije.

Za vezu navedenu kao 5) imao sam mnogo mogućih opcija (poput korištenja rezervnog USB napajanja za telefon i korištenja izravno microusb priključka u Wemos D1), ali, budući da sam imao posljednji (treći) par +V i COM portovi iz mog napajanja od 40A, nekorišteni, odlučio sam spojiti 5v pin Wemosa na +V port napajanja, a GND pin Wemosa na COM port napajanja. Imajte na umu da ovo zaobilazi unutarnji regulator napona Wemosa i da će raditi samo ako izvor napajanja ima prilično konstantan napon, što je bio moj slučaj. Ako ne, riskirate da opečete Wemos D1. Imajte na umu da ćete na slici vidjeti mikrousb kabel spojen na Wemos D1. Pa, nije povezano ni sa čim s druge strane, samo sam to ostavio tamo kad moram priključiti Wemos na prijenosno računalo da bih ga programirao. Kao što ćete otkriti u kasnijem koraku, sada programiram Wemos bežično OTA (Over The Air), tako da se taj kabel može zauvijek ukloniti.

Za vezu navedenu pod 6), električar je ostavio bijeli kabel priključen na osigurač, koji nosi 220v, a iskočio je iz zida. Dakle, sve što sam trebao učiniti je izvaditi dio gume na kraju bijelog kabela, ukloniti oko 1 cm gume sa svakog od tri kontakta, a zatim smeđu spojiti u "L" priključak napajanja, plava u port "N", a žuto-zelena u priključak "zemlja". Ovo je bio daleko najtraženiji korak, također zato što nisam koristio odgovarajuće alate za skidanje kaučuka, samo sam koristio kuhinjske škare. Uvijek sam to radio na taj način pa je moja stopa greške bila samo 3/35 (gdje je 35 8 pinova sa svakog cat 5 kabela i svaki njihov kraj, plus 3 pina iz kućnog mrežnog kabela), tj. Morao sam samo ponovo -izrežite 3 pina ukupno od 35 veza. Međutim, vjerovatno to možete učiniti brže s odgovarajućim skidačem kabela.

Korak 2: Ugradite LED diode i aluminijske profile

Ovo je prilično jednostavno kada smislite najbolji slijed koraka. Preporučujem sledeće:

1) uz pomoć druge osobe, uzmite oba profila za postavljanje s jedne strane, stavite ih preko lajsne s difuzorom prema drugoj strani stepenica, odlučite koje područje stepenica želite pokriti (naše stepenice bile su dugačke 4,4 m, a mi smo imali samo 4 m aluminijumskih profila) i označimo ga olovkom.

2) postavite 3 ili 4 komada dvoljepljive ljepljive trake duž dužine svakog od dva aluminijska profila (ili direktno na lajsnu). U redu, lagala sam, nisam imala dvoljepljivu selotejp pa sam na kraju koristila običnu selotejp prevučenu preko sebe kako bih formirala dvoljepljivu zakrpu. Radi.

3) nježno uklonite difuzor s aluminijskih profila (pazite na prste!)

4) postavite profile na lajsnu (tj. Na selotejp), pazeći da je traka skrivena između profila i lajsne. Uvjerite se i da je difuzor usmjeren prema drugoj strani stepenica, a ne prema gore, inače nećete postići željeni učinak. Drugim riječima, priložena slika ovdje je samo za referencu, nemojte slijediti sliku s mjerenjima jer to instalira difuzor usmjeren prema gore. Sada morate uzeti samopouzdanje u slijedećim koracima, moj savjet je da potražite pomoć od druge osobe i natjerate osobu s manjim prstima da učini sljedeće:

5) odmotajte LED traku, postavite je pored (ali izvan) aluminijskog profila i pobrinite se da sve LED diode properilom završe unutar U-linije. na gornjem kraju trake imate konektor deblji od aluminijskog profila. Zapamtite gdje će to završiti kada traka bude unutar U-linije.

6) uklonite poklopac bi-ljepljive trake koju pronađete iza LED role (ako ovdje nemate bi-ljepljivu traku, nabavite je i postavite je po cijeloj dužini role. Nema sporadičnih zakrpa, potrebna puna dužina pokrivena trakom). Imao sam 3M kvalitetno dvo-ljepilo pa je bilo vrlo malo prostora za greške. Ako ne obratite dovoljno pažnje, traka će se zalijepiti ili za profil, ili za lajsnu, ili na drugi dio same trake, ili na stepenice, pa je nije lako ukloniti.

7) umetnite gornji konektor LED trake gurajući je zajedno s prva 2-3 piksela u kraj profila. Pobrinite se da odgovarate nivou koji ste zabilježili u koraku 5)

8) neka osoba s manjim prstima lagano pritisne svaki piksel na kraj U-linije. Odvojite vrijeme dok ovo radite. Ako ste pravilno uzeli u obzir sve dužine, završit ćete s zadnjom LED diodom samo 2-3 mm unutar U-linije na drugom kraju.:)

Korak 3: Dovršavanje drvene obloge

Sada morate sve pokriti drvom kako bi izgledalo ugrađeno u stepenice.

Između aluminijskih profila i zida stavite što više silikona. Poslužit će kao osnovna cigla za postavljanje daljnjeg silikona kad na njega stavite drvo za rezanje.

Šumsko drvo pripremite brušenjem sve finim brusnim papirom. Počeo sam sa 40, a završio sa 120. Obojite drva za drvo istom bojom vaših lajsni. Ostavite ih da se osuše !!!

Dajte im onoliko propusnica koliko im je potrebno. U mom slučaju bilo je 2, da se podudara sa poslom koji je slikar obavio na lajsnama.

Položite drva za rezanje na aluminijske profile. Na kraju ćete imati rupe. Sićušne napunite silikonom. Za veće izrežite male komade drva za rezanje i ponavljajte gore navedene korake dok se sve rupe ne ispune.

Korak 4: Programirajte mikrokontroler

Prenesite priloženi kôd na mikrokontroler. Promijenite svoj WiFi i lozinku kako biste mogli bežično učitati novu skicu putem OTA ažuriranja.

Program ima sljedeće funkcije:

1) parametarski je u broju kapi krvi. Promijenite ovu liniju da biste imali više/manje padova:

#define DROPS 5

2) automatski aktivira padove pri otkrivanju pokreta

3) kada je kretanje zaustavljeno, zadržava tekuće aktivne kapi. Kad svaka kap dosegne dno, one se rastvaraju i svjetla se ponovo gase.