شمع LED Clapper: 7 مرحله (همراه با تصاویر)

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

Stephen B. Kirby بیشتر توسط نویسنده دنبال کنید:

درباره: سرگرمی های من نجاری ، الکترونیک ، برنامه نویسی ، چاپ سه بعدی و ساخت خاک اره با روتر CNC من است. اطلاعات بیشتر درباره sbkirby »

سه سال پیش من "شعله جدید من" توسط موریتز والدمیر ، INGO MAURER UND TEAM 2012 را در فروشگاه هدیه موزه دیدم و عاشق این ایده شدم. امیدوار بودم بتوانم چیزی جذاب ، لذت بخش ، کاربردی و جالب برای تماشا ، اما با کمی پیچ و تاب ایجاد کنم. من قطعاً نمی توانم چیزی را با آثار هنری زیبای آنها مقایسه کنم. بنابراین ، من یک نسخه Clapper از یک شمع LED ایجاد کردم. دوبار کف بزنید تا شمع روشن یا خاموش شود. ویژگی Clapper اختیاری است و در صورت وجود در بیلد می توان آن را روشن یا خاموش کرد. یا ، این ویژگی ممکن است به طور کامل از ساختار حذف شود.

هفت مورد از آنها در اطراف خانه من وجود دارد که من از آنها به عنوان شمع زینتی و چراغ شب استفاده می کنم. آنها را به شارژر تلفن همراه 5 VDC وصل می کنم تا دستگاه را تغذیه کرده و باتری لیتیوم یون را شارژ کنم. یک بار شارژ می تواند حدود 18 ساعت طول بکشد ، که برای روشنایی اضطراری عالی است.

توجه: شمع موجود در ویدیو در سمت راست با جلد ، شمع Clapper نیست.

مرحله 1: قطعات و ابزارها

قطعات مورد نیاز پروژه:

• 1 ea Lumiere Candles Smooth Resin Candle - 6 "H x 3" OD
• 1 ea Arduino Pro Mini Board ATMEGA328P 16MHz 5V
• 1 ea LED ماتریس Charlieplexed - 9x16 LED - زرد [ID: 2948]
• 1 ea Adafruit 16x9 Charlieplexed PWM LED Matrix Driver - IS31FL3731 [ID: 2946]
• 1 عدد شارژر Adafruit PowerBoost 500
• 1 ea 18650 باتری لیتیوم یون
• 1 ea 18650 نگهدارنده باتری
• 1 ea SPST Toggle Switch
• 1 ea برد مدار چاپی سفارشی
• پلاستیک اکریلیک شفاف 6 میلی متر

با Clapper (اختیاری):

• 1 ea ATMEL / Microchip Technology DIP-8 ATTINY85-20PU
• 1 ea سوکت DIP-8
• 1 ea LCB710 رله حالت جامد
• 1 ea ماژول تشخیص صدا با حساسیت بالا
• مقاومت 1 ea 220
• 1 ea Sub-Miniature Toggle Switch 2MS1T1B1M2QES ON/ON 3P-SPDT
• 1 ea برد مدار چاپی سفارشی

ابزارها:

• 1 ea CP2102 Micro USB To UART TTL Module 6 پین - ebay.com
• آهن لحیم کاری

مرحله 2: مجموعه پایه اکریلیک

با استفاده از نقاشی های PDF Vector ارائه شده ، می توان مسیرهای ابزار برش اکریلیک را ایجاد کرد. هر فایل PDF شامل بالا ، پایین ، دو طرف و یک مستطیل کوچک است که به عنوان فاصله دهنده در زیر ماژول صدا استفاده می شود. اگر در حال ساختن نسخه بدون Clapper (بدون صدا) این شمع LED هستید ، نیازی به این قسمت نیست.

من از یک آسیاب انتهایی 1/8 اینچی برای برش بیشتر قطعات استفاده کردم و با یک آسیاب انتهایی 1/16 اینچ پاس پایانی را اجرا کردم. آسیاب انتهایی 1/16 اینچی برای شکافهای باریک در طرفین و بالا مورد نیاز است.

سوراخ های نصب به صورت دستی قرار گرفته و با دست حفاری می شوند. برخی از سوراخ ها باید قبل از مونتاژ حفر شوند. به عنوان مثال ، سوراخ هایی برای نصب برد PowerBoost.

ماسه و تست متناسب با تمام قطعات. توصیه می کنم از Plast-I-Weld برای اتصال قطعات به هم استفاده کنید.

توجه: قطر قسمت بالا و پایین باید به قطر داخلی (ID) بدنه شمع رزینی که خریداری می کنید ، باشد.

مرحله 3: مدار با و بدون Clapper

مدار اصلی شمع LED شامل باتری ، سوئیچ ، منبع تغذیه و برد مدار چاپی شمعی (PCB) با ماتریس LED Charlieplexed ، درایور ماتریس Charlieplexed و Arduino Pro Mini 5 VDC است. نسخه مونتاژ مدار شمع را می توانید در بالا مشاهده کنید. تنها اتصال به این PCB 5 VDC است که توسط منبع تغذیه ارائه می شود. باتری به منبع تغذیه PowerBoost متصل است که می تواند باتری Li-Ion را شارژ کرده و از باتری ولتاژ پایین محافظت کند. منبع تغذیه همچنین وسیله ای برای روشن یا خاموش کردن شمع با اتصال اتصال EN از طریق سوئیچ فراهم می کند.

PCB Clapper شامل یک رله حالت جامد (LCB710) و یک میکروکنترلر (ATTiny85) برای پردازش سیگنال ها از ماژول صدا و کنترل قدرت به PCB شمع است. ATTiny85 به گونه ای برنامه ریزی شده است که به دو صدای بلند همزمان گوش دهد و رله را روشن یا خاموش کند. متأسفانه ، این پیکربندی نمی تواند کف زدن را از سایر صداهای بلند متمایز کند ، بنابراین اگر هر دو صدای بلند همزمان شنیده شود ، مدار فعال می شود.

من یک سوکت DIP-8 را بر روی مدار چاپی Clapper نصب کردم تا نصب یا حذف ATTiny85 آسان شود. تمام اجزای دیگر را می توان به تخته لحیم کرد.

برای عملکرد عادی پین های 1 و 2 J1 را وصل کنید. در مرحله دوم ، پین های + & - PCB Clapper را به + & - PCB شمع وصل کنید. 5V & GND منبع تغذیه PowerBoost را به اتصالات + & - "PWR IN" مدار چاپی Clapper وصل کنید. Mini Toggle Switch SPDT را به اتصال "CLAPPER" وصل کنید. قطب سوئیچ را به C و دو اتصال دیگر را به دلخواه وصل کنید. در نهایت ، VCC و GND ماژول صدا را به + & - "SND MOD" و OUT را به اتصال Out of PCB Clapper وصل کنید.

مرحله 4: تابلوهای مدار چاپی

فایل های Gerber که با KiCad برای سفارش دو برد مدار چاپی ایجاد کرده ام ضمیمه شده است. من اخیراً 10 عدد PCB شمع شمع را با قیمت 5 دلار سفارش دادم. اتفاقی می افتد ، من دو برابر بیشتر تخته با نصف قیمت سفارش اصلی 2016 خود سفارش دادم.

مرحله 5: مجموعه مدار چاپی

1. هدرهای نر را از پشت PCB نصب کنید و طولانی ترین قسمت آن از جلو بیرون زده باشد. سرصفحه مردانه را در جایی که نشان داده شده نصب نکنید.
2. سربرگ ها را به پشت محکم کرده و تخته را ورق بزنید. تمام پین های هدر را در قسمت جلوی PCB لحیم کنید.
3. همانطور که در عکس مشخص است ، همه پین ها را کوتاه کنید و به تخته بریزید.
4. همانطور که در عکس مشاهده می شود ، قسمت بالای ماتریس LED Charlieplexed را جهت دهید.
5. ماتریس LED را برگردانید و LED ها را نصب کرده و ماژول را به پین ها لحیم کنید.
6. سرآیند لحیم کاری به Arduino Pro Mini Board ATMEGA328P 16MHz 5V و از پایین PCB لحیم می شود و طولانی ترین قسمت از بالای PCB بیرون زده است. بعداً برای برنامه نویسی آردوینو استفاده می شود. پس از لحیم کاری هدر ، توصیه می کنم قسمت پلاستیکی هدر را از پین ها جدا کنید. این امر به این دلیل است که طول پین ها قبل از نصب PCB در پایه اکریلیک کوتاه می شود.
7. PCB را به پشت برگردانید و Ardiuno را روی پین هدر و لحیم کنید.
8. جهت گیری را انجام دهید و درایور ماتریکس را روی پین های بالای پشت نصب کرده و لحیم کنید.
9. ماژول USB به UART TTL را به پین های هدر آردوینو وصل کنید. 5 VDC -> VCC ، GND -> GND ، TX -> RX ، RX -> TX.
10. USB ماژول را به رایانه متصل کرده و Arduino IDE را برای بارگیری برنامه باز کنید.

مرحله 6: برنامه هایی برای Arduino Pro Mini و ATTiny85

Adafruit آموزش استفاده از LED CharliePlexed Matrix و Driver در Animated Flame Pendant را ارائه می دهد. من از همان طرح برای Arduino Pro Mini استفاده کردم ، اما data.h را به شعله ساخت خودم تغییر داد. این آموزش همه چیزهایی را که برای شروع کار با LED CharliePlexes نیاز دارید فراهم می کند.

ATTiny85 از طرحي استفاده مي كند كه در سنسور تشخيص صدا Henry's Bench -Arduino Sound Sensor: Tutorial و Manual User مشاهده كرده ايد. این صفحه پیکربندی و تنظیم ماژول سنسور صدا و آردوینو را به شما راهنمایی می کند. طرح من (ClapperCandle_V2.ino) برای ATTiny تقریباً شبیه مثال اوست.

مرحله 7: مونتاژ نهایی

پس از مونتاژ PCB ها ، آنها را می توان بر روی پایه اکریلیک نصب کرد. همانطور که قبلاً ذکر شد ، قبل از چسباندن حفاری سوراخ ها توصیه می شود. اگر در حال ساختن نسخه Clapper هستید ، قطعه جدا کننده مستطیل شکل که قبلاً بریده شده است ، در کنار محل نصب Sound Module قرار دارد. این را می توانید در عکس بالا مشاهده کنید. مدار چاپی Clapper در زیر ماژول صدا و در همان سمت نصب شده است.

منبع تغذیه PowerBoost 500 را به باتری و کلید اصلی وصل کنید ، و اگر از مدار چاپی Clapper استفاده نمی کنید ، 5 VDC و GND را مستقیماً به اتصال "PWR IN" PCB شمع وصل کنید. در غیر این صورت ، ولتاژ خروجی منبع تغذیه را به + & - مدار چاپی Clapper وصل کنید. مطابق دستور قبلی سوئیچ ضامن SPDT را به اتصالات "CLAPPER" وصل کنید و ماژول صدا را به "SND MOD" وصل کنید. اتصالات مربوطه (+ - TRG) PCB Clapper به PCB شمع متصل می شوند. اتصال TRG به هیچ چیزی متصل نیست.

سیم کشی خود را بر اساس نمودارها بررسی کنید و وقتی آماده شدید باتری را نصب کرده و آن را روشن کنید.

شمع رزینی نیاز به یک سوراخ برای اتصال کابل میکرو USB به منبع تغذیه دارد. بنابراین ، من اینها را روی CNC خود نصب کردم و با فاصله درست از پایین ، یک سوراخ بریدم.

لذت ببرید!

نفر دوم مسابقات PCB