لامپ ال ای دی روان کننده: 6 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:53

آیا تا به حال با آهن ربا بازی کرده اید و سعی کرده اید آنها را وادار به حرکت کند؟ من مطمئن هستم که بسیاری از ما چنین کرده ایم ، و اگرچه ممکن است به نظر برسد ، اما اگر با دقت زیاد انجام شود ، پس از مدتی متوجه خواهید شد که انجام آن در واقع غیرممکن است. این به دلیل قضیه ارنشاو است ، که ثابت می کند حرکت دادن جسم تنها با مواد فرومغناطیس غیرممکن است. با این حال ، ما یک راه حل داریم. به جای استفاده از آهن ربا ، ما با استفاده از توهمی به نام tensegrity ، لامپ را جابجا می کنیم و لامپی درست می کنیم که به نظر می رسد شناور است!

مرحله 1: لوازم

برای ساخت این چراغ ، لوازم مختلفی مورد نیاز است:

الکترونیک:

• برد آردوینو نانو
• سیم های بلوز
• حلقه 24 LED
• باتری 9 ولت
• کانکتور باتری 9 ولت

وسایل تزئینی:

• مقوا (یا چوب ، در صورت استفاده از برش لیزری)
• خط ماهیگیری (هر کدام باید کار کند و سعی کنید تا آنجا که ممکن است یکی را انتخاب کنید)

دیگران:

• نوار لاستیکی
• چسب حرارتی تفنگی
• چسب داغ می چسبد
• تجهیزات لحیم کاری
• Velcro

مرحله 2: قطعات الکترونیکی را مونتاژ کنید

ابتدا باید قطعات الکترونیکی را جمع آوری کنیم. این ساده است و می توان آن را با چند مرحله انجام داد:

1. اتصال باتری 9 ولت را به برد آردوینو نانو لحیم کنید. این ممکن است کمی دشوار باشد ، اما این یک قسمت اساسی در موفقیت پروژه است زیرا قدرت کافی که به هیئت مدیره ارائه نمی شود باعث می شود که آن به درستی کار نکند. سیم قرمز را به پین VIN وصل کنید و سیم سیاه را به یکی از پایه های GND روی برد وصل کنید.
2. پین ها را به پشت حلقه LED لحیم کنید. در این 24 حلقه LED ، معمولاً 4 مکان برای لحیم کاری وجود دارد ، اما در این پروژه ، ما فقط از 3 مورد استفاده می کنیم: DI ، VCC و GND. قسمت DO در این پروژه استفاده نمی شود. آن را با سیم به حلقه لحیم کنید ، زیرا قسمت خارجی حلقه در پشت یک کاغذ پنهان می شود ، اما اگر سیم های بلوز در جهت اشتباه لحیم شوند ، از لامپ بیرون می زند.
3. سیمها را به نانو وصل کنید. DI باید به پین D5 ، VCC به 5V و GND به GND ، به ترتیب در حلقه LED و آردوینو نانو متصل شود.

و کار الکترونیکی تمام شده است!

مرحله 3: مجسمه سازی Tensegrity

برای این پروژه ، ما از tensegrity استفاده می کنیم ، که اصطلاحی است که برای توصیف عمل استفاده از تنش برای ثابت نگه داشتن چیزی استفاده می شود. اگر فقط می خواهید مجسمه بسازید ، می توانید فایل Adobe Illustrator ، تهیه شده برای برش لیزری را بارگیری کنید ، یا به عکس نگاه کنید و خودتان آن را در مقوا برش دهید.

اگر می خواهید نحوه کار این روش را بفهمید ، به خواندن ادامه مطلب ادامه دهید!

در این مجسمه از خط ماهیگیری استفاده می شود تا بیشتر شبیه یک جسم روان کننده به نظر برسد. در عکس حاشیه نویسی ، موقعیت هر یک از 6 خط ، در رنگهای مجزا مشخص شده است. قرمزهای بلندتر آنهایی هستند که از سقوط بالای آن جلوگیری می کنند. بیایید اینها را "خطوط ساختاری" بنامیم. سپس خطوط آبی داریم که بسیار کوتاهتر از خطوط قرمز هستند و قسمت بالایی را بالا نگه می دارند. بگذارید اینها را "خطوط ارتفاع" بنامیم.

در مجسمه سازی تنگاتنگ ما ، خطوط ارتفاع خطوطی هستند که ساختار را بالا نگه می دارند. از آنجا که قسمت بالایی می خواهد به دلیل جاذبه به سمت پایین حرکت کند ، خطوط تراوش باید ساختار را بالا نگه دارند. هنگامی که آنها متصل می شوند ، بسیار متراکم هستند و قسمت بالای سازه را بالا نگه می دارند. یکی از این دو در چهار طرف مجسمه وجود دارد ، اگرچه در تئوری ، یکی برای نگه داشتن ساختار کافی است.

با این حال ، اگر سعی کرده اید فقط خطوط ارتفاع را وصل کنید ، متوجه می شوید که به راحتی سقوط می کند. این به این دلیل است که قسمت بالای آن تنها با دو نقطه متصل شده است ، که برای ایجاد یک ساختار پایدار کافی نیست. یک کاردستی را تصور کنید. با یک خط متصل می شود و به آن اجازه می دهد آزادانه حرکت کند. در مورد ما ، ما قسمت بالا را با دو نقطه متصل می کنیم و دو نقطه یک خط را تشکیل می دهند ، بنابراین بالای مجسمه تندرو ما ، فقط با خطوط ارتفاعی ، فقط یک چوب بال است.

اینجاست که خطوط ساختاری وارد بازی می شوند. این خطوط نیز متشنج هستند و ساختار را در موقعیت خود نگه می دارند. اگر قسمت بالای سازه به هر جهت متمایل شود ، خطوط سازه در جهت دیگر ساختار را در جای خود نگه می دارد و باعث می شود که سازه پایدار شود.

حتی اگر به نظر می رسد جادو است ، در واقع دلایل زیادی در پشت کل مجسمه وجود دارد!

مرحله 4: مونتاژ ساختار

اکنون وقت آن است که ساختار را جمع آوری کنیم تا لامپ به آن متصل شود. این قسمت نسبتاً آسان است:

1. قطعات پایه را پیدا کنید. آنها همیشه بزرگترین مربع هستند.
2. قطعات "بازو" را روی آنها قرار دهید. وقتی از طرف آنها نگاه می شود ، مطمئن شوید که همه آنها به یک جهت هستند. این تضمین می کند که ساختار تنش می تواند به صورت مورد نظر مونتاژ شود.
3. یکی از قطعات جانبی را روی آن قرار دهید. این به ما این امکان را می دهد که هنگام چسباندن قطعه بازو خیلی به داخل فشار نیاورد و مطمئن شویم که کل پایه سازه قابل تراز شدن است.
4. بقیه ساختار را جمع کنید. قطعات باید دقیقاً در جای خود قرار بگیرند و با مقداری چسبندگی ، آنچه را که در بالا نشان داده شده است به پایان خواهید رساند.

پس از انجام این کار ، نوبت به اتصال خطوط ماهیگیری به سازه ها می رسد.

1. با استفاده از چسب حرارتی ، چهار قطعه خط ماهیگیری را به هر یک از گوشه های یکی از قسمتهای سازه بچسبانید. مطمئن شوید که طول همه آنها یکسان باشد.
2. خط ماهیگیری را به گوشه های مربوطه در ساختار دیگر بچسبانید. اگر کل سازه دراز کشیده باشد ، چسباندن آن آسان تر است ، بنابراین مجبور نیستم آن را با دستانم نگه دارم.
3. "خطوط ارتفاع" را در جای خود بچسبانید. قسمت های بالا و پایین را تا جایی که می توانید فشار دهید ، بعد از سرد شدن چسب ، و دو خط آخر ماهیگیری را بین آنها بچسبانید و بازوهای سازه را به هم وصل کنید.

اگر تا اینجا پیش رفته اید ، کار خوبی است! شما بیشتر کارها را قبلاً انجام داده اید:)

اکنون باید لامپ را جمع آوری کنیم. این قسمت واقعا آسان است:

1. حلقه LED را با دو سوراخ در وسط به قطعه مدور "چرخ" بچسبانید. اطمینان حاصل کنید که تکیه گاه پلاستیکی سیم های بلوز به طور کامل در داخل دایره خارجی قرار دارد.
2. دو قطعه مدور را به هم بچسبانید. اولین قطعه "چرخ" را با دایره کامل با دو سوراخ در وسط بچسبانید. اینها قسمت بالایی چراغ روان کننده ما را می سازند.
3. باتری را به آخرین قطعه مستطیلی وصل کنید. این قطعه دارای سوراخی برای باتری 9 ولت است و آن را به همراه برد آردوینو نانو با نوارهای لاستیکی ببندید. به یاد داشته باشید که در اینجا از چسب استفاده نکنید: باتری در نهایت از بین می رود و شما چیزی برای استفاده ندارید!
4. یک تکه کاغذ B5 بردارید و آن را دور لبه چراغ بچسبانید. این مانند سایه لامپ عمل می کند و همچنین مانع از دیدن برد و باتری در لامپ بینندگان می شود.
5. می توانید چیزی را از قسمت پایین چراغ آویزان کنید. در تعدادی از عکسهایم ، سعی کردم از قطعات کاه کوتاه و برش خورده برای ایجاد جلوه لوستر استفاده کنم ، اما بعداً آن را بیرون آوردم زیرا در عکسهای من نقش داشت. می توانید با آنچه اینجا قرار داده اید خلاق باشید!
6. بالای چراغ را به آخرین قطعه چرخ بچسبانید. دوباره مطمئن شوید که طول تمام قطعات خط ماهیگیری یکسان است.
7. چسب مخمل را در بالای چرخ دوم و در قسمت بالای قسمت بالای سازه بچسبانید. این باعث می شود که لامپ در حالی که در حال حرکت است ثابت بماند. استفاده از velcro به شما این امکان را می دهد که آن را بردارید و در صورت نیاز باتری جدیدی به آن بدهید.

مرحله 5: کد نویسی

در اینجا بخش سرگرم کننده ای وجود دارد: کدگذاری آنچه می خواهید لامپ به نظر برسد! من از یک چراغ RGB چرخان در اینجا استفاده کرده ام ، اما با خیال راحت هر آنچه می خواهید ایجاد کنید و با آن خلاق باشید!

من می دانم که من هر قسمت از کد را به طور مستقل در آخرین دستورالعمل خود توضیح دادم ، اما این بار ، همه توضیحات را در نظرات کد وارد کردم. در حین کشف کد ، به یاد داشته باشید که من چه چیزی را ایجاد کرده ام: یک چراغ رنگین کمان چرخان. اگر این توضیحات به اندازه کافی خوب نبود (نمی دانم چگونه آن را توضیح دهم) ، همیشه می توانید به ویدئوی موجود در ابتدا نگاه کنید. می توانید کد زیر را مشاهده کنید ، یا آن را از لینک وب سایت Arduino Create در زیر بارگیری کنید!

ایجاد لینک توسط آردوینو

(همچنین ، اگر افراد زیادی از من بخواهند تا کد را با جزئیات بیشتری توضیح دهم ، شاید کاری در مورد آن انجام دهم …)

Levitating_Lamp.ino

#عبارتند از// شامل کتابخانه برای استفاده از حلقه LED باشد

#definePIN5 // پینی که حلقه LED به آن متصل است

#defineNumPixels24 // تعداد پیکسل های حلقه. حلقه هایی با 8 LED وجود دارد ، یا می توانید از نوار LED با Neopixels استفاده کنید. فقط به یاد داشته باشید که تعداد LED های خود را مشخص کنید!

پیکسل های Adafruit_NeoPixel (NumPixels ، PIN ، NEO_GRB + NEO_KHZ800) ؛ // شیء نوری به نام پیکسل را اعلام کنید. این کد به حلقه LED به این صورت اشاره می کند.

#defineDELAYVAL20 // این تصمیم می گیرد که برد چقدر باید منتظر بماند تا چراغ ها بچرخند. اگر این را کوچکتر کنید ، رنگ رنگین کمان حتی سریعتر می چرخد.

int r [NumPixels] ؛ // این مقدار قرمز برای همه LED ها است

int g [NumPixels] ؛ // این مقدار سبز برای همه LED ها است

int b [NumPixels] ؛ // این مقدار آبی برای همه LED ها است

constint diff = 31؛ // این مقدار روشنایی را تعیین می کند. حداکثر عدد 31 است ، اما هر عدد x که 0 <x <32 کار می کند.

/////// تنظیم موقعیت اولیه چراغ ها ////////

voidsetLights () {

int R = 8*diff ، G = 0 ، B = 0 ؛ // موقعیت اولیه همه LED ها

برای (int i = 0 ؛ i <8؛ i ++ ، R- = diff ، G+= diff) {

r = R ؛

g = G ؛

b = 0 ؛

}

برای (int i = 0؛ i <8؛ i ++، G- = diff، B+= diff) {

g [i+8] = G ؛

b [i+8] = B ؛

r [i+8] = 0 ؛

}

برای (int i = 0؛ i <8؛ i ++، B- = diff، R+= diff) {

r [i+16] = R ؛

b [i+16] = B ؛

g [i+16] = 0 ؛

}

}

/////// تنظیم موقعیت اولیه LED ها را به پایان برسانید ////////

voidsetup () {

pixels.begin ()؛ // شیء pixels را روشن کنید

setLights ()؛ // موقعیت اولیه LED ها را تنظیم کنید

}

int idx = 0؛ // موقعیت اولیه چرخش LED را تنظیم کنید

voidloop () {

/////// تنظیم رنگ هر یک از LED ها ////////

برای (int i = 0؛ i <numpixels؛ i ++) = "" {

pixels.setPixelColor (i ، pixels. Color (r [(i+idx)٪ 24] ، g [(i+idx)٪ 24] ، b [(i+idx)٪ 24])) ؛

pixels.show ()؛

}

/////// تنظیم رنگ LED ها را به پایان برسانید ////////

تاخیر (DELAYVAL) ؛ // صبر کنید DELAYVAL میلی ثانیه

idx ++؛ // چرخش LED ها را یک به یک حرکت دهید

idx٪ = 24؛ // مقدار را 24 برابر کنید. این مقدار idx را بین 0 تا 23 ، شامل می کند

}

مشاهده rawLevitating_Lamp.ino میزبانی شده توسط ❤ توسط GitHub

مرحله ششم: کامل کنید

اکنون وقت آن است که لامپ را روشن کنید ، مخمل را به ساختار بچسبانید و چراغ ها را خاموش کنید: زمان نمایش است. با خیال راحت هر تغییری را که می خواهید ایجاد کنید و آنچه را که با این پروژه ایجاد کرده اید با جهان به اشتراک بگذارید!

موفق باشید و به کاوش ادامه دهید!