ارتقاء درخت کریسمس فیبروپتیک: 5 مرحله (همراه با تصاویر)

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

چند سالی است که یکی از آن درختان فیبر نوری را داریم. پایه شامل یک لامپ بازتاب کننده هالوژن 12 ولت است و یک دیسک رنگی که توسط موتور حرکت می کند بین لامپ و قاعده درخت قرار می گیرد. لامپ و موتور از آداپتور برق 12 ولت AC "مکعب دیواری" تغذیه می کنند. اما رنگها تقریباً پاک می شوند و هر 10 ثانیه یا بیشتر تکرار می شوند و برخی از افراد با درختان مشابه موتور را کمی سر و صدا می دانند. به نظرم رسید که می توانیم در این عصر بسیار بهتر عمل کنیم!

با جایگزینی لامپ با یک حلقه Neopixel 7 پیکسلی که توسط Arduino Pro Mini هدایت می شود ، دیگر نیازی به دیسک رنگی یا موتور راننده آن ندارد و با استفاده از برق کمتر رنگهای بسیار شدیدتری می دهد. این ویدئو واقعاً رنگ ها را رعایت نمی کند - کنتراست بالای LED ها در هر زمینه ای باعث می شود عکاسی موثر از آنها بسیار مشکل باشد

طرح آردوینو که من نوشته ام شامل 2 برنامه است که هر 5 تا 10 دقیقه یکبار متناوب می شوند. در یکی ، همه نئوپیکسلها دنباله تصادفی یکسانی از رنگها را دنبال می کنند ، اما هر کدام کمی با رنگ قبلی تأخیر دارند و جلوه ای از رنگها را می دهند که درخت را فرا می گیرد. در دیگری ، همه 21 LED رنگی (یک قرمز ، یک سبز و یک آبی در هر نئوپیکسل) به طور تصادفی در داخل و خارج محو می شوند و نمای بسیار دلپذیری از رنگ های شدید و پیوسته در حال تغییر را نشان می دهند.

از آنجا که بعید است درخت شما شبیه درخت من باشد و ممکن است مایل نباشید که به همان روش آن را تغذیه کنید ، من نمی توانم دستورالعمل های مفصلی را برای یک مبتدی کامل ارائه دهم ، اما امیدوارم در تطبیق آنها با درخت خود چیزی بیاموزید.

شما نیاز خواهید داشت:

• حلقه نئوپیکسل Adafruit Jewel یا معادل شرق دور.
• آردوینو پرو مینی یا نانو (باید 5 ولت باشد)
• اگر از Pro Mini ، یک آداپتور USB به سریال FTDI استفاده می کنید
• نوار چسب ، نوار پین ، لحیم کاری ، لحیم کاری ، سیم اتصال و غیره

می توانید از یکی از بردهای ATTiny85 (Trinket ، Lily Tiny ، Gemma) به جای Pro Mini یا Nano استفاده کنید ، اما ممکن است جایی برای طرح کامل در هر دو برنامه نداشته باشد - مرحله 5 را ببینید.

در صورت استفاده مجدد از آداپتور 12 ولت AC خروجی ، به موارد زیر نیاز خواهید داشت:

• دیودهای اصلاح کننده 1N4004 - 4 خاموش
• خازن الکترولیتی 1000uF 35V
• ماژول تنظیم کننده سوئیچینگ 5V (یکی باید بر اساس تراشه LM2596 انجام شود) ، یا یک دستگاه قدیمی satnav ماشین یا شارژر USB را که 5V را همانطور که من انجام می دهم ، همخوار کنید.

در غیر این صورت:

از یک شارژر USB قدیمی 5 ولت مانند شارژر Apple یا Blackberry استفاده مجدد کنید یا یک شارژ جدید تهیه کنید

مرحله 1: درخت خود را جدا کنید

همانطور که از تصاویر مشاهده خواهید کرد ، درخت من دارای یک پایه دایره ای است که شامل آثار است ، با یک سوراخ در بالای آن که خود درخت را می گیرد.

جدا کردن پایه نباید سخت باشد. مین به سادگی دارای 3 پیچ در پایین است. اینها را بردارید و درپوش مستقیم جدا می شود. بررسی کنید که عملکرد آن مشابه با من است ، با یک لامپ بازتاب کننده هالوژن ، یک موتور و یک دیسک رنگی.

لامپ را بردارید (2 پیچ یک حلقه نگهدارنده را نگه می دارد) و دیسک رنگی (با یک مهره در بالای دوک محکم شده است).

سیم کشی را دنبال کنید تا نحوه عملکرد آن را ببینید. اگر بتوانید قطعات الکترونیکی جدید را به عنوان یک ماژول مونتاژ کنید تا مستقیماً لامپ را جایگزین کرده و از پریز آن تغذیه کنید ، تبدیل آن آسان تر است. احتمالاً می خواهید موتور را قطع کرده و شاید آن را به طور کامل بردارید.

مرحله 2: مونتاژ قطعات الکترونیکی

عکس نتیجه نهایی را قبل از تعویض جلد نشان می دهد.

قطعات الکترونیکی شامل 3 قسمت است:

حلقه آردوینو و نئوپیکسل

و اگر از آداپتور برق AC 12V موجود استفاده می کنید:

• دیودهای یکسو کننده 1N4004 و خازن صاف کننده
• تنظیم کننده پایین آمدن DC-DC.

من هر کدام را به نوبه خود توضیح خواهم داد ، اما ابتدا نحوه نصب آنها را در نظر بگیرید تا در جای لامپ قرار بگیرند.

من یک قطعه نوار سنجاق به عرض 3 پین را با سنجاق وسط به پایین تکه ای از نوار چسب لحیم کردم. این در سوکت لامپ جا می شود.

من اطمینان حاصل کردم که نوار چوبی هم ارتفاع لامپ است و عرض بالای نوار چوبی هم عرض قطر لامپ است. به این ترتیب نوار چسب می تواند به طور مستقیم لامپ را جایگزین کند ، حلقه ای که در بالا برای نگه داشتن لامپ استفاده می شود.

مرحله 3: حلقه آردوینو و نئوپیکسل

اگر آردوینو شما بدون نوارهای سوزنی آماده لحیم شده است ، می توانید آن را مستقیماً بر روی نوار چسب نصب کنید ، با طول کوتاه سیم برهنه از طریق پین های آردوینو و از طریق نوار چسب ، که در هر دو طرف لحیم شده است. Arduino Pro Mini برای برنامه نویسی به یک نوار پین 6 جهت که به پدهای سریال متصل شده است نیاز دارد.

شما فقط باید پین های +5V ، GND و D8 را روی آردوینو وصل کنید ، اما به هر حال ، برای ایمنی ، آهنگ ها را روی نوار بین دو ردیف پین قطع کنید. این به شما این امکان را می دهد که یک یا دو پین دیگر را محکم کنید تا بدون ایجاد اتصال کوتاه ، محکم شود.

من از 3 قطعه سیم مسی ضخیم برای حمایت از حلقه Neopixel و اتصال آن به نوار چسب استفاده کردم.

حلقه Neopixel دارای 4 اتصال Vcc ، Gnd ، D-In و D-Out است. ما فقط از 3 مورد اول استفاده می کنیم.

با نصب حلقه نئوپیکسل مطابق شکل ، از طول کوتاه سیم اتصال برای اتصال Vcc به پین Arduino +5V ، Gnd به پین Arduino Gnd و D-In به پین آردوینو D8 یا D1 در صورت استفاده از یکی استفاده کنید. تخته های ATTiny85.

مطمئن شوید که هادی های نواری که حلقه نئوپیکسل را لحیم کرده اید اتصالات ناخواسته ای با آردوینو ایجاد نکنند و در صورت لزوم آنها را قطع کنید تا چنین اتصالی قطع شود.

مرحله 4: منبع تغذیه

اگر از منبع تغذیه 5 ولت استفاده می کنید تنها کاری که باید انجام دهید این است که اتصال مثبت را به Vcc/+5V و منفی را به Gnd در آردوینو و حلقه Neopixel وصل کنید ، و می توانید به قسمت Programming بروید.

منبع تغذیه 12 ولت ابتدا باید با 4 دیود (تبدیل به DC) اصلاح شود ، سپس با یک خازن الکترولیتی صاف شود.

دیودها و خازن را روی همان تخته نوار آردوینو نصب کردم. در عکس ها نوارهای مسی به صورت عمودی اجرا می شوند.

4 دیود را مطابق شکل ، به صورت متناوب گرد کنید. انتهای مثبت هر دیود با یک نوار سفید مشخص شده است. هر 4 نوار مسی را بین دو سر هر دیود برش دهید.

AC 12 ولت از طریق سیم های سفید از پین هایی که به سوکت لامپ متصل می شوند وارد می شود. در انتهای AC ، دیودها در جفت های مجاور به هم متصل می شوند ، همانطور که در خطوط سفید نشان داده شده است ، هر سیم ورودی AC به یک سر مثبت و یک انتهای منفی یک دیود می رود.

در انتهای دیگر دیودها با انتهای مثبت (خط قرمز) و انتهای منفی (خطوط آبی) به هم متصل می شوند.

خازن را به نوارهایی که قرمز و آبی مشخص شده است بچسبانید. من آن را بیشتر به تخته چسباندم و سپس سیم ها را خم کردم تا خازن بتواند به زیبایی روی دیودها بنشیند.

بسیار مهم: یک طرف خازن منفی (با علامت منفی) مشخص شده است. شما باید آن را به نواری که با رنگ آبی مشخص شده متصل کنید!

حالا می توانید رنگ قرمز و آبی را به ترتیب ورودی های مثبت و منفی مبدل گام به گام DC-DC را وصل کنید.

اگر از مبدل گام به گام با خروجی قابل تنظیم استفاده می کنید ، مطمئن شوید که ولتاژ خروجی را با مولتی متر اندازه گیری کرده و قبل از ادامه کار آن را روی 5 ولت تنظیم کنید وگرنه ممکن است به حلقه آردوینو و نئوپیکسل خود آسیب برسانید.

در نهایت ، خروجی های مثبت و منفی مبدل را به Vcc یا 5V و Gnd روی حلقه آردوینو و نئوپیکسل متصل کنید.

ممکن است بتوانید یک مبدل DC-DC کوچک را با سایر اجزا روی نوار چسب نصب کنید ، اما قطعه من خیلی بزرگ بود ، بنابراین مجبور شدم آن را با سرنشینان پرواز وصل کنم و به چند پست مناسب وصل کنم.

مرحله 5: برنامه نویسی

اگر هنوز آن را ندارید ، باید Arduino IDE را بارگیری و نصب کنید. رایگان است. مطمئن شوید که آخرین نسخه را دارید (1.6.13 یا بالاتر - برخی از نسخه های قبلی دارای اشکالاتی هستند که زمان زیادی را هدر دادم).

در پوشه Arduino خود (به طور پیش فرض در ویندوز این در My Documents است) پوشه ای با نام Neopix_colours3 ایجاد کنید. فایل Neopix_colurs3.ino را در این پوشه کپی کنید.

حالا Arduino IDE را راه اندازی کنید و طرح Neopix_colours3 را در دفتر طرح خود قرار دهید.

اگر از تخته ATTiny85 استفاده می کنید ، ممکن است جایی برای طرح کامل نباشد. نزدیک به ابتدای طرح ، تعریف FUNCTION_1 یا FUNCTION_2 را بیان کنید. اگر بوت لودر را قربانی کنید و آن را با استفاده از آردوینو دیگر برنامه ریزی کنید ، ممکن است بتوانید کل طرح را فشرده کنید.

در قسمت Tools ، برد مورد استفاده خود را انتخاب کنید (Pro Mini یا Nano یا هر چیز دیگری). اگر از Pro Mini استفاده می کنید ، آداپتور FTDI را به آردوینو وصل کنید (مطمئن شوید که راه درست است) و آن را به پورت USB کامپیوتر خود وصل کنید. در مورد نانو شما به سادگی آن را با کابل USB به رایانه خود وصل می کنید.

در رایانه خود ، به قسمت Device Manager - ports (COM & LPT) بروید و بررسی کنید که کدام پورت COM به Arduino اختصاص داده شده است. این را در قسمت Tools - Port تنظیم کنید.

اکنون می توانید طرح را بارگذاری کرده و بررسی کنید که آیا کار می کند. نئوپیکسل ها بسیار روشن هستند ، بنابراین بهتر است یک صفحه کاغذ روی آنها بگذارید تا از چشمان شما محافظت کند یا تعریف BRILL را در طرح از 255 به 50 تغییر دهید.

طرح بارگذاری شده با برنامه 1 شروع می شود و سپس هر 5 - 10 دقیقه به طور تصادفی بین دو برنامه جابجا می شود. اگر یکی یا دیگری را ترجیح می دهید ، خط را پیدا کنید

تابع = 1 ؛

در پایان تابع setup (). 1 را با -1 یا -2 جایگزین کنید تا در برنامه 1 یا برنامه 2 قفل شود. با یافتن و تغییر تعاریف MINCHGTIME و MAXCHGTIME ، می توانید حداقل و حداکثر زمان (برای میلی ثانیه) را برای هر برنامه تغییر دهید.

وقتی خوشحال شدید ، همه چیز را دوباره کنار هم قرار دهید ، بنشینید و لذت ببرید!