کرم شب تاب آردوینو: 11 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:55

یکی از چیزهایی که تابستانها در پنسیلوانیا منتظر آن هستم ، کرم شب تاب در حیاط من است. من به تازگی برنامه نویسی Adruino را با هدف ساختن این پروژه ساده آموزش داده ام. این یک برنامه عالی برای شروع است و برای هر برنامه نویس ، تازه کار و متخصص ، به آسانی آسان است که فقط در چند دقیقه آن را بسازد ، تغییر دهد و از آن لذت ببرد. بیایید شروع کنیم.

مرحله 1: آنچه شما نیاز دارید

برای چشمک زدن اشکالات خود ، به این اجزا نیاز دارید:

• آردوینو من با نانو شروع کردم ، اما هر میکروکنترلری سازگار با آردوینو این کار را انجام می دهد.
• LED های زرد ، 5 میلی متر می توانید تا 6 عدد از آنها استفاده کنید.
• مقاومت ها برای محدود کردن جریان به یک مقاومت در هر LED نیاز دارید. من از 470 اهم استفاده کردم اما هر چیزی بالای 150 اهم برای محافظت از میکرو کنترلر شما مناسب است.
• تخته نان
• سیم جامپر.

برای تکمیل پروژه حیاط خلوت خود ، به موارد زیر نیاز دارید:

• جعبه پروژه ضد آب و هوا
• باتری 9 ولت با اتصال دهنده. (لطفاً یادداشت ها را در پایین این بخش ببینید.)
• تعویض. (من این کلیدهای ضد آب را انتخاب کردم. اگر از این دستگاه در خارج استفاده نمی کنید ، هر سوئیچ این کار را انجام می دهد.)
• چند یارد سیم برای قرار دادن LED ها در اطراف باغ. من در هر LED از حدود 10 فوت سیم Cat5 Ethernet استفاده کردم.
• یک تخته نان کوچک یا چند تخته پرفیور.
• یک غده کابل مقاوم در برابر آب و هوا که سیم های LED از طریق آن عبور می کنند. (اگر در خارج از آن نیز استفاده نمی کنید می توانید این مورد را حذف کنید.)
• لوله های کوچک کننده حرارتی برای محافظت از باگ های اشکال LED شما.
• نوارهای سبز و حلقه ای (به عنوان مثال Velcro) برای چسباندن کرم شب تاب LED به گیاهان و پست های باغ شما.

• سربرگ های مردانه برای اتصال قطعات به تخته کوچک نان شما.

ابزارها:

• مته های مورد نیاز برای جعبه پروژه. (از این فرصت استفاده کنید تا یک قدم خوب برای خود تهیه کنید. خوشحال خواهید شد که انجام داده اید).
• چسب حرارتی تفنگی.
• آهن لحیم کاری.
• در صورت نیاز به ابزار روتاری (به عنوان مثال Dremel) برای ایجاد فضا در جعبه پروژه.

چند نکته در اینجا:

1. انتخاب باتری برای راه اندازی سریع و آسان بود. استفاده دائمی از باتری 9 ولت کمی بیهوده است. بهتر است از یک نگهدارنده 4 برابر باتری AA برای طول عمر بیشتر استفاده کنید (با این حال برای قرار دادن آن به یک جعبه پروژه بزرگتر نیاز دارید).

2. اگر تصمیم به ساختن یک کابل Cat 5 Ethernet برای سیم ها می گیرید ، مطمئن شوید که آنها هسته مسی هستند و آنها را مرتباً روی PVC بپیچید تا در حین کار مرتب شوند. دوباره ، من در هر LED حدود 10 فوت سیم استفاده کردم. اگر می خواهید چراغ ها را دور و برش پخش کنید ، به هر حال از سیم های بلندتر استفاده کنید!

3. در نهایت ، تمام پیوندهایی که ارائه دادم فقط یک پیشنهاد هستند. لطفاً قبل از ساختن یا خرید هر چیزی ، این دستورالعمل کامل را بخوانید ، زیرا درک بهتری از نحوه انجام کار شخصی خواهید داشت.

مرحله 2: ساختن مدار

این پروژه از پین های مدولاسیون عرض پالس در آردوینو شما استفاده می کند. میکروکنترلر دارای 6 عدد از این پین ها است و شما می توانید هر تعداد که می خواهید استفاده کنید. مدار تقریباً رو به جلو است. تمام نیروها را از پین های D3 ، D5 ، D6 ، D9 ، D10 و D11 تا انتهای مثبت LED های خود از پهنای مدولاسیون عرض پالس (PWM) سیم کشی کنید. انتهای منفی را به مقاومت ها و سپس به یک نقطه مشترک وصل کنید. (مقاومتها می توانند جلوی یا پشت LED قرار بگیرند. فرقی نمی کند مگر اینکه بخواهید در برابر جریانهای کوتاه در جریانهای بالاتر محافظت کنید.) من چند طرح برای کمک به سیم کشی در نظر گرفتم. (نمودارهایی که با استفاده از نرم افزار طراحی Fritzing ایجاد شده اند.)

مرحله 3: کد

اگر برنامه نویس ماهر هستید ، این کد را ساده می بینید. این یک کد عالی برای شروع یادگیری است زیرا شما را با استفاده از متغیرها ، پین مودها ، توابع و حتی یک مولد تصادفی آشنا می کند. کد آنقدر فشرده نیست که می توانم مطمئن باشم که همین تأثیر را می توان در آرایه ها و غیره به دست آورد.

نظرات کد منطق هر بخش را بیان می کند. کل کد در اینجا جاسازی شده است و می توانید طرح زیر را بارگیری کنید.

/*

این اسکریپت 6 LED (البته زرد) را به ترتیب تصادفی در فواصل تصادفی با استفاده از PWM چشمک می زند. هر LED توسط عملکرد خود کنترل می شود. */ int led1 = 3 ؛ // LED متصل به پایه 3 PWM و غیره من از هر 6 پین PWM استفاده کردم. int led2 = 5 ؛ int led3 = 6؛ int led4 = 9؛ int led5 = 10؛ int led6 = 11؛ رندوم طولانی ؛ // randnum فاصله زمانی بین چشمک زدن و randbug طولانی را کنترل می کند. // randbug کنترل می کند که کدام اشکال روشن می شود. void setup () {pinMode (led1، OUTPUT)؛ // تنظیم همه پین های PWM به عنوان خروجی. pinMode (led2 ، OUTPUT) ؛ pinMode (led3 ، OUTPUT) ؛ pinMode (led4 ، OUTPUT) ؛ pinMode (led5 ، OUTPUT) ؛ pinMode (led6 ، OUTPUT) ؛ } void loop () {randbug = random (3، 12)؛ // randbug به طور تصادفی یک تابع را برای اجرا انتخاب می کند ، // بنابراین به طور تصادفی یک اشکال را برای روشن شدن انتخاب می کند. if (randbug == 3) {bug1 ()؛ } if (randbug == 5) {bug2 ()؛ } if (randbug == 6) {bug3 ()؛ } if (randbug == 9) {bug4 ()؛ } if (randbug == 10) {bug5 ()؛ } if (randbug == 11) {bug6 ()؛ }} / * * هر یک از این توابع به یک شکل عمل می کنند. 'برای حلقه ها' افزایش یافته و سپس * خروجی آن پین را برای کنترل روشنایی LED کاهش دهید. * 'randnum' یک فاصله زمانی تصادفی بین 10 تا 3000 میلی ثانیه * است و یک فاصله زمانی بین چشمک زدن اشکال را انتخاب می کند. * 'تاخیر 10' فقط برای جلوه محو شدن است. */ void bug1 () {randnum = تصادفی (10 ، 3000) ؛ برای (int fadeValue = 0؛ fadeValue = 0؛ fadeValue -= 5) {analogWrite (led1، fadeValue) ؛ تأخیر (10) ؛ } تاخیر (randnum) ؛ } void bug2 () {randnum = random (10، 3000)؛ برای (int fadeValue = 0؛ fadeValue = 0؛ fadeValue -= 5) {analogWrite (led2، fadeValue) ؛ تأخیر (10) ؛ } تاخیر (randnum) ؛ } void bug3 () {randnum = random (10، 3000)؛ برای (int fadeValue = 0؛ fadeValue = 0؛ fadeValue -= 5) {analogWrite (led3، fadeValue) ؛ تأخیر (10) ؛ } تاخیر (randnum) ؛ } void bug4 () {randnum = random (10، 3000)؛ برای (int fadeValue = 0؛ fadeValue = 0؛ fadeValue -= 5) {analogWrite (led4، fadeValue) ؛ تأخیر (10) ؛ } تاخیر (randnum) ؛ } void bug5 () {randnum = random (10، 3000)؛ برای (int fadeValue = 0؛ fadeValue = 0؛ fadeValue -= 5) {analogWrite (led5، fadeValue) ؛ تأخیر (10) ؛ } تاخیر (randnum) ؛ } void bug6 () {randnum = random (10، 3000)؛ برای (int fadeValue = 0؛ fadeValue = 0؛ fadeValue -= 5) {analogWrite (led6، fadeValue) ؛ تأخیر (10) ؛ } تاخیر (randnum) ؛ }

مرحله 4: جعبه را بسازید

هنگامی که آردوینو خود را با کد رنگ آمیزی کردید و کرم شب تاب شما به روشی که دوست دارید کار کرد ، ممکن است بخواهید آنها را در باغ بگذارید. این بدان معناست که یک جعبه پروژه و مقداری انقباض حرارتی برای خشک نگه داشتن آردوینو و LED ها وجود دارد. بیایید بسازیم!

مرحله 5: ساختن باگ های اشکال

• سیم LED را تا حدود 5 میلی متر برش دهید.
• انتهای سیم هایی را که استفاده می کنید بچسبانید و قلع دهید ، همچنین حدود 5 میلی متر.
• لوله 1 میلی متری حرارتی را روی هر سر سیم بکشید.
• LED را به سیم لحیم کنید. (در این مرحله ، شما باید انتخاب کنید که کدام سیم در جفت شما مثبت و کدام منفی خواهد بود. من سیم جامد را مثبت و سیم سفید را منفی انتخاب کردم. این استراتژی را در طول پروژه حفظ کنید تا بعداً از سردرد جلوگیری کنید!)
• حرارت را تا سر راه بر روی سیم برهنه و سیمهای LED بکشید. شعله ای سریع روی آنها بچرخانید تا به سیم ها بچرخند.
• یک قطعه دیگر از گرمای کوچک را روی LED و سیمها بکشید و لنز LED از انتهای آن بیرون آمده و آن را در محل خود ذوب کنید.
• چند تکه حرارت را روی سیم بکشید و در طول آن بچرخانید و آن را روی هر چند پا ذوب کنید تا سیم مرتب بماند.

مرحله 6: جعبه پروژه را آماده کنید

• برای تمیز کردن هرگونه پلاستیک غیر ضروری در جعبه پروژه خود ، از یک ابزار دوار با یک بیت درام سنباده استفاده کنید. (مراقب باشید هرگونه پایه پیچ را که ممکن است لازم باشد جعبه خود را دوباره کنار هم قرار دهید ، قطع نکنید.)
• تصمیم بگیرید که می خواهید سوئیچ شما کجا باشد و سیم های LED بیرون بیایند. من طرفین را پیشنهاد می کنم اما از آنچه که با نیازهای شما کار می کند استفاده کنید.
• از مته اندازه مناسب برای ایجاد سوراخ برای غلاف کابل و سوئیچ استفاده کنید.

توجه: در عکس بالا خواهید دید که من یک "کابل ساختگی" درست کرده ام. این مجموعه ای از 6 جفت سیم است که من برای LED ها با حرارتی کوچک استفاده کردم تا آنها را در کنار هم قرار دهد. من از آن برای اطمینان از اینکه غلاف کابل به خوبی با دسته کابل واقعی مطابقت دارد و همچنین برای آزمایش مقاومت آب در جعبه پس از روشن شدن کلید ، غلاف کابل و درپوش استفاده کردم. (پس از غوطه ور شدن به مدت 24 ساعت در 6 اینچ آب ، رطوبت بسیار کمی در داخل آن وجود داشت. خوشحال می شوم که این جعبه را "مقاوم در برابر آب و هوا" بنامم.)

مرحله 7: قدرت را بیاورید

• با قرار دادن هر سه قطعه در جعبه پروژه ، میزان باتری و سیم سوئیچ مورد نیاز برای رسیدن به Arduino خود را تعیین کنید. سیم های سوئیچ و اتصال باتری 9 ولت را کوتاه کنید. انتهای آن را بچسبانید و قلع کنید. برای مرحله بعد مقداری انقباض حرارتی را در محل قرار دهید.
• دو پین هدر نر را از نوار خود جدا کنید (اما آنها را به هم چسبیده نگه دارید).
• سیم قرمز اتصال کانکتور باتری 9 ولت را به یک سر سوئیچ لحیم کنید. سر دیگر سوئیچ را به پین هدر مردانه لحیم کنید. سیم سیاه باتری را به پین هدر دیگر نازک لحیم کنید.
• همانطور که در نمودار بالا نشان داده شده است ، پین های سرصفحه به منظور وارد کردن نانو در VIN (مثبت) و GND (منفی) وارد ورق ورق می شوند. پین VIN می تواند 7 تا 12 ولت را تحمل کند. اگر قصد دارید آردوینو خود را به گونه ای غیر از باتری 9 ولت تغذیه کنید ، از پین منبع متفاوتی استفاده کنید.

مرحله 8: در صورت نیاز نانو را اصلاح کنید

از آنجایی که جعبه پروژه من بسیار کم عمق بود ، من نیاز به حذف پین های سربرگ ICSP داشتم تا جا بیفتد. این پین ها یک رابط ثانویه با آردوینو شما هستند. حذف آنها به Nano شما آسیب نمی رساند زیرا همیشه می توانید اسکریپت ها را از طریق درگاه USB بارگیری کنید.

توجه: اگر نانو شما نیاز به پین هدر برای لحیم کاری داشت ، هنگام مونتاژ آردوینو خود ، این پین ها را حذف کنید.

مرحله 9: سیم را به داخل سیم کشی کنید

• در حفره ای که برای آن حفر کرده اید ، درگاه غده کابل را به جعبه پروژه وصل کنید. اگر در مورد نحوه استفاده از غلاف کابل گیج شده اید ، این ویدئویی که در YouTube پیدا کردم مونتاژ شده را نشان می دهد. (سریع به جلو 0:57.) شما ممکن است یک واشر لاستیکی داشته باشید. این امر بین جعبه پروژه و مهره بیرونی غلاف کابل انجام می شود.
• انتهای شل سیم های LED را جمع کنید. این زمان را بگذارید تا آنها را به طول مساوی کوتاه کنید ، انتهای آنها را نوار کرده و قلع کنید. انتهای آن را از طریق درپوش غده کابل تغذیه کرده و از یک قطعه حرارتی برای جمع کردن انتهای آن به یکدیگر استفاده کنید و طول کافی برای رسیدن به تخته نان در داخل جعبه باقی بگذارید.
• سیم را از طریق درگاه غده کابل به جعبه پروژه وارد کنید و درپوش غده را بچرخانید تا سیمها در جای خود قفل شوند ، ترجیحاً در اطراف گرمای کوچک کننده ای که برای جمع کردن آنها استفاده می کردید.
• سیمهای زمین را از سیمهای مثبت جدا کنید (به یاد داشته باشید که قبلاً کدام را انتخاب کرده اید). تمام سیم های زمین را با هم به یک نقطه مشترک لحیم کنید. یک سیم کوتاه از آن دسته وصل کنید و آن را با 1 سربرگ نر به پایان برسانید. برای محافظت از اتصالات لحیم کاری برهنه خود از حرارت کاهنده استفاده کنید.
• هدرهای نر را در انتهای هر سیم مثبت لحیم کنید. مجدداً از گرمای کوچک استفاده کنید.
• سرصفحه های نر نهایی مثبت را در صفحه ناندا وارد کنید تا به پین های PWM در آردوینو متصل شوید.
• محل مشترک را در تخته نان وارد کنید تا از مقاومت محدود کننده جریان عبور کرده و سپس به GND در آردوینو برسد.
• در باتری قرار دهید و سوئیچ را از طریق سوراخ جعبه ای که قبلاً حفر کرده اید ، قرار دهید. واشر لاستیکی را بین جعبه پروژه و درپوش پیچ قرار دهید. سیم های برق را به تخته نان وصل کنید.
• درپوش را روی جعبه بچسبانید یا پیچ کنید. تمام شدی!

توجه: در نمودارها و مراحل توسعه از یک مقاومت محدودکننده جریان در هر LED استفاده کردم. به طور معمول هر LED باید مقاومت خود را داشته باشد ، به طور معمول ، بیش از یک LED به طور همزمان روشن می شود. کد اجازه نمی دهد بیش از یک LED در یک زمان روشن شود بنابراین استفاده از تنها یک مقاومت برای محافظت از آردوینو مناسب است. این همچنین باعث صرفه جویی در فضا روی تخته کوچک یا زمان لحیم کاری هر LED با یک مقاومت خطی می شود. گفته شد … هشدار !!! اگر قصد دارید کد را طوری تغییر دهید که بیش از یک LED در یک زمان روشن شود ، برای هر LED به مقاومت های جداگانه نیاز دارید.

مرحله 10: از آن استفاده کنید

برای چسباندن LED ها به گیاهان ، حصارها ، فلامینگوهای صورتی یا هر چیز دیگری در حیاط خود از بندهای Velcro یا تکه های چسب داغ استفاده کنید. برای قرار دادن آنها در داخل قفسه های شراب ، پشت پرده ها یا حتی سیم کشی از سقف را برای جلوه سه بعدی شناور در تاریکی استفاده کنید! اینها برای مهمانی ها ، عروسی ها ، فیلم ها و عکاسی بسیار عالی خواهد بود.

گام 11: ادامه دادن…

همانطور که قبلاً نیز گفته شد ، این نسخه اولیه این پروژه است ، اما از پتانسیل بالایی برخوردار است! با اتصال یک شیفت شیفت ، LED های بیشتری را اجرا کنید (برای اطلاع از نحوه انجام این کار به JColvin91 دستورالعمل مراجعه کنید.) یک سنسور نور ، شارژر خورشیدی و تایمر برای ویژگی "تنظیم و فراموش کردن آن" اضافه کنید! کد را اشتباه بگیرید تا شعله خود را به اشکالات اضافه کنید. آنچه را که می سازید به اشتراک بگذارید و لذت ببرید !!

به روز رسانی: در دو هفته گذشته از انتشار این دستورالعمل ، بسیاری از مشارکت کنندگان پیشرفت های درخشان در کد ، سخت افزار و اجرای این پروژه را پیشنهاد کرده اند. من اکیداً توصیه می کنم اگر قصد ساختن این را دارید ، نظرات و پاسخها را برای ایده هایی در مورد نحوه ایجاد این اشکالات رعد و برق به روشهایی که من برای آنها برنامه ریزی نکرده ام ، مطالعه کنید. با توجه به منبع باز است که از همه ایده هایی که به پیشرفت این پروژه کمک می کنند بیشتر از آنچه که فکر می کردم ، استقبال می کنم … و از همه کسانی که این کار را کردند تشکر می کنم.

برو. بساز !!!