تنفس: محو شدن چراغ های پری در یک بلوک شیشه ای: 6 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:56

برای کریسمس امسال تصمیم گرفتم از یک بلوک شیشه ای ، یک کنترلر PWM و چند رشته نور LED پری استفاده کنم تا به همسرم هدیه ای رنگارنگ بدهم.

مرحله 1: قطعات

در اینجا قطعات مورد نیاز شما آمده است.

میکروکنترلر

این مورد نیازی به بزرگ ، سریع و پین زیاد ندارد (برای اتصال I2C فقط به 2 پین داده نیاز دارید). من از Adafruit Trinket M0 استفاده کردم زیرا کوچک است ، من این فرمت را دوست دارم و می خواستم کار با CircuitPython را یاد بگیرم.

برد شکسته PWM 16 کانال

انواع مشابه بسیاری از تخته های شکستن PWM وجود دارد ، از جمله تخته Adafruit. حتی اگر کنترلر شما تعداد زیادی پین PWM در دسترس داشته باشد ، من هنوز از تلاش برای تغذیه تمام رشته های شما از آنجا اجتناب می کنم و به جای آن صفحه بریک را انتخاب می کنم: LED ها می توانند جریان بسیار بیشتری را از کنترلر اجازه دهند. اکثر کنترل کننده ها در برابر این امر محافظت می کنند ، اما برخی در واقع ممکن است دود کنند. بهتر است از صفحه شکستن استفاده کنید.

چراغ های پری

بسیاری از رنگ ها ، انواع و طول چراغ های پری ارزان وجود دارد ، حتی برخی از آنها با چراغ های RGB. هزینه آنها برای هر رشته ، دادن یا گرفتن ، حدود 1 دلار است. من از نوعی که هر رشته یک رنگ است خوشم می آید ، زیرا کنترل جلوه ها راحت تر است. در اینجا یک گزینه در آمازون وجود دارد. هر رشته دارای فوب مخصوص خود است که حاوی باتری سکه و یک سوئیچ است. شما قادر نخواهید بود بیشتر از تعداد دستگاههایی که توسط برد شکست PWM پشتیبانی می شوند (بیشتر در مورد من ، 16) ، رشته ها را تغذیه کنید.

بلوک شیشه ای

انواع مختلفی از بلوک های شیشه ای را می توانید در فروشگاه های صنایع دستی و حتی در فروشگاه های سخت افزار پیدا کنید. من توصیه نمی کنم آنها را به صورت آنلاین خریداری کنید زیرا گران هستند (احتمالاً به دلیل وزن آنها). آنها صاف ، مواج ، شفاف ، پراکنده ، رنگی ، در اندازه های مختلف و غیره هستند. آنها بسیار زیبا هستند ، اما همچنین شکسته ، لغزنده و بسیار بسیار سنگین هستند. مطمئن شوید که حفره ای که به دست می آورید دارای یک سوراخ مستطیل در یک طرف و یک پلاستیک است که داخل آن می افتد و آن سوراخ را می پوشاند.

اگر وزن یا اندازه بلوک شیشه ای مشکلی باشد ، تقریباً هر ظرف شفاف کار می کند. حتی می توانید از یک بطری شراب یا مشروب (تمیز ، خشک) ، یک کره شیشه ای ، یک لیوان شامپاین بزرگ یا سایر ظروف شفاف استفاده کنید. من از چیزی نسبتاً بزرگ استفاده خواهم کرد ، زیرا به نظر من هنگامی که ظرف بزرگ است ، اثر آن بهتر است. اگر از بلوک شیشه ای خارج می شوید ، باید برخی از مراحل آموزش را رد یا بداهه کنید.

محفظه پلاستیکی برای مدار

من دوست دارم تمام وسایل الکترونیکی خود را در یک مکان قرار دهم. محوطه مورد علاقه خود را انتخاب کنید ، تقریباً 2 اینچ در 4 اینچ در 1 اینچ (به عنوان مثال این مورد از آمازون) ، اما اگر می خواهید این مثال را دنبال کنید ، مطمئن شوید که آنقدر کوچک است که به راحتی در قسمت بیرونی بلوک قرار می گیرد ، اما آنقدر بزرگ است که کنترلر ، برد PWM و سیم ها را در خود جای می دهد.

چیزی که من واقعاً می خواستم از آن استفاده کنم یک پایه چوبی توخالی بود که بلوک روی آن می نشست. متأسفانه ، من نتوانستم یکی از آن ها را پیدا کنم ، و خودم وقت نداشتم خودم آن را تهیه کنم. شما حتی می توانید محوطه را به طور کامل رد کنید و فقط کنترل کننده و تخته را به داخل شیشه فشار دهید ، اگر برای شما مهم نیست که چگونه به نظر می رسد.

آداپتور 5v/2A یا بسته باتری

اکثر تابلوهای PWM دارای حداکثر 6 ولت هستند ، بنابراین ولتاژ را زیر آن نگه دارید ، به عنوان مثال ، حدود 5 ولت (به عنوان مثال ، این مورد در آمازون). همچنین ، من کمتر از 2A نمی روم زیرا LED ها تقاضای زیادی دارند. می توانید بسته باتری را نیز امتحان کنید.

فقط برای ساده نگه داشتن همه چیز ، من همیشه همه چیز را با جک های 5.5mm / 2.1mm تغذیه می کنم.

قطعات متفرقه

شما همچنین نیاز دارید: یک سوئیچ (سوراخ سوراخ برای سوئیچ های گرد راحت تر است) ، سوکت اتصال لوله (مطابق با جک آداپتور) ، سیم های وصله ، سربرگ های زن ، پیچ ها ، پیچ ها ، مهره ها ، تجهیزات لحیم کاری ، برش های مورب ، مته ، چسب حرارتی اسلحه ، تیز نقره ای و غیره

مرحله 2: کنترلر و برد PWM را وصل کنید

برای اتصال کنترلر و برد PWM می توانید این دستورالعمل ها را دنبال کنید. پین های SCL و SDA هر دستگاه را به یکدیگر متصل کنید. شما باید خط Vout را از برد PWM تا ورودی قدرت کنترلر و Vout کنترلر را به پین Vcc برد PWM اجرا کنید.

نیازی به مدار یا حتی تخته نان نیست ، زیرا می توانید از سیم های پچ برای اتصال پین های نر از یک دستگاه به پین های نر دیگر استفاده کنید.

در مرحله بعد برای اتصال 5 ولت DC به بلوک های پیچ ورودی برد PWM به طریقی موقت نیاز خواهید داشت. اگر منبع تغذیه نیمکت دارید ، آن را وصل کنید. در غیر این صورت ، باید سوکت را با جک آداپتور لحیم کنید (از ولت متر برای اطمینان از صحت لحیم مثبت و منفی استفاده کنید) و سیم ها را به بلوک های پیچ ورودی بکشید.

مرحله 3: رشته های نور پری را آماده کنید

ما قصد نداریم از لبه های باتری استفاده کنیم. اما قبل از قطع سیم ، مطمئن شوید که مقاومت کوچکی را که به صورت سری بین باتری و اولین LED لحیم شده است ، پیدا کرده اید. آن را قطع نکنید (به عبارت دیگر ، این باید با رشته بماند ، نه fob). پس از آن ، از ابزار تیز مورد علاقه خود ، مانند برش های مورب ، برای جدا کردن لبه باتری از رشته استفاده کنید. من دوست دارم یک یا دو اینچ سیم را در طرف باتری بگذارم تا در آینده دوباره مورد استفاده قرار گیرد. هنوز نگران این نباشید که کدام سیم مثبت است و کدام سیم منفی است. در حالی که این امر همیشه هنگام کار با LED ها ، به راحتی برای ما مهم است ، در این مرحله مهم نیست. به هر حال رشته هایی که خریدم یک نوار خاکستری روشن روی سیم مثبت دارند. اگر مال شما نیست نگران نباشید.

تخته شکستن PWM دارای 16 خوشه با سه پایه است: زمین ، 5 ولت و سیگنال ، بنابراین هر رشته برای مطابقت به خوشه مخصوص خود از 3 سوکت هدر زن نیاز دارد. ما فقط از پین های بیرونی (زمین و سیگنال) استفاده می کنیم ، بنابراین ، پس از اینکه خوشه خود را از نوار هدر بلند جدا کردید ، فقط پین وسط (غیر ضروری) هدر زنانه را بیرون بکشید. سیم های هر رشته را به پین های بیرونی یک خوشه هدر زن بچسبانید.

پس از لحیم کاری هر رشته ، باید آن را آزمایش کنید. من این کار را با فعال کردن کنترلر و برد PWM انجام دادم ، و سپس یک برنامه موقت را بارگذاری کردم که به سادگی همه 16 مجموعه پین را روشن می کند.

اگر از کنترلر CircuitPython (مانند M0 Trinket) استفاده می کنید ، Adafruit یک آموزش عالی در مورد نحوه راه اندازی ، به روز رسانی و برنامه ریزی برد ارائه می دهد. هنگامی که این کار انجام شد و برد از طریق کابل USB به رایانه شما متصل شد ، می توانید یک فایل با نام "code.py" را در فهرست اصلی کنترل کنترل بنویسید و ذخیره کنید. نرم افزار داخلی روی کنترلر برنامه python را در code.py اجرا می کند. برنامه ساده ای که برای آزمایش رشته ها استفاده کردم در زیر با نام test_code.py پیوست شده است. شما باید این را به code.py تغییر نام دهید و آن را در فهرست اصلی Trinket M0 کپی کنید.

اگر از CircuitPython استفاده نمی کنید ، باید از Arduino IDE یا روش دیگری برای برنامه ریزی کنترل کننده خود برای ارسال سیگنال های لازم برای تبدیل تمام پورت های PWM به خروجی کامل استفاده کنید.

هنگامی که برنامه بارگیری می شود ، یک رشته را با فشار دادن هدر زن رشته به هر مجموعه ای از پین های PWM آزمایش کنید. اگر رشته روشن نشد ، آن را بکشید ، بچرخانید و دوباره آن را فشار دهید. اگر هنوز جواب نداد ، باید سیم ها را مجدداً بچسبانید و دوباره امتحان کنید. هنگامی که رشته روشن شد ، باید به نحوی قسمت مثبت ("سیگنال") هدر را علامت گذاری کنید تا دفعه بعد روش صحیح فشار دادن آن را بدانید. من از علامت تیز نقره ای برای نشان دادن سمت مثبت هر هدر تست شده استفاده کردم.

پس از آزمایش لحیم کاری ، می خواهید نقاط لحیم کاری را با قرار دادن یک یا دو قطره چسب حرارتی روی سیم ، لحیم کاری و فلز عایق بندی کنید. من تصمیم گرفتم از چسب حرارتی (برخلاف لوله جمع کننده) استفاده کنم زیرا مانند سیم ها شفاف است. این امر علاوه بر اجتناب از شورت ، از ثبات و تقویت ارتباط سود می برد ، بنابراین کمتر خم می شود و می شکند.

هنگامی که همه رشته ها لحیم ، آزمایش و عایق می شوند ، باید بتوانید همه سرصفحه ها را روی پین های برد PWM بکشید و همه رشته ها باید روشن شوند. ترتیب رنگ ها برای این نمونه اولیه مهم نخواهد بود.

مرحله 4: بلوک و محفظه شیشه ای را آماده کنید

همانطور که در بالا نوشتم ، بلوک شیشه ای باید دارای یک سوراخ طولانی باشد و همچنین باید دارای نوعی پلاستیک سخت باشد که برای پوشاندن سوراخ در جای خود قرار می گیرد. اول از همه ، شما باید تصمیم بگیرید که بلوک به کدام سمت خواهد رفت ، و بنابراین ، محوطه در کدام طرف خواهد بود: چپ ، بالا یا راست. من ترجیح دادم آن را در سمت راست قرار دهم. من می خواستم سوئیچ در پشت و سوکت آداپتور در قسمت پایین باشد.

اکنون باید محفظه لوازم الکترونیکی خود را در این درج محکم کنیم.

ما باید دو (یا بیشتر) پیچ کوچک را در دو قطعه پلاستیکی قرار دهیم تا یکی را به دیگری وصل کنیم. در حالی که درج داخل بلوک شیشه ای است ، محفظه را روی آن نگه دارید تا در مرکز قرار گیرند. آنها را با هم بچسبانید. درج و محفظه را بدون تغییر موقعیت نسبی آنها از بلوک جدا کنید. در مورد دو نقطه تصمیم بگیرید که دو قطعه را به خوبی به هم محکم می کند. یک مکان امن برای قرار دادن آنها پیدا کنید و 2 سوراخ را در هر دو سوراخ کنید. نوار را بردارید ، آنها را از هم جدا کنید و سوراخ ها را تمیز کنید. آنها را دوباره کنار هم قرار دهید ، پیچ ها را از بین ببرید و مهره ها را بچسبانید و محکم کنید.

اکنون که محفظه را می توان به بلوک شیشه ای وصل کرد ، به راهی نیاز داریم که رشته ها از آن عبور کنند. من از یک مته سوراخ بسیار بزرگ استفاده کردم و یک سوراخ را در مرکز پشت محفظه حفر کردم. درج من از قبل یک سوراخ بزرگ در مرکز داشت. اگر مال شما نیست ، فقط هر دو را تمرین کنید.

اکنون باید سوئیچ و سوکت آداپتور خود را آماده کنید. بر این اساس سوراخ هایی ایجاد کنید. مجبور شدم از یک ماسه سنباده برای بزرگ کردن سوراخ سوئیچ استفاده کنم. سوراخ سوئیچ نیز به یک شیار کوچک نیاز دارد ، بنابراین از یک پرونده یا یک چاقوی تیز و محکم استفاده کنید. سوئیچ را فشار دهید (در جای خود قرار می گیرد). جک را به داخل فشار دهید و واشرها و مهره ها را به بیرون بچسبانید. سفت کردن

مقداری سیم مشکی و قرمز 20 AWG پیدا کنید. سیمها را به سوکت آداپتور لحیم کنید. پین داخلی مثبت است و بدنه بیرونی منفی است. از ولت متر برای تشخیص اینکه کدام پین مطابقت دارد استفاده کنید. من دوست دارم مثبت (قرمز) را از طریق سوئیچ قرار دهم ، اما واقعاً مهم نیست. انتهای آزاد سیم را بکشید و با قرار دادن جک آداپتور ، روشن و آزمایش ولتاژ آن را آزمایش کنید. اگر مشکلی وجود داشت ، در صورت لزوم آن را فروخته و مجدداً بفروشید. همچنین در صورت خاموش بودن کلید ، صفر بودن آن را بررسی کنید.

کنترلر و برد PWM را در محفظه قرار دهید. سیمهای برق را در بلوکهای پیچ برد PWM قرار دهید: قرمز به مثبت و سیاه به منفی.

مرحله 5: رشته ها را وارد بلاک کنید

آداپتور را وصل کنید.

با قرار دادن درج به داخل بلوک شیشه ای ، یک رشته را به آرامی از سوراخ محفظه ، به داخل بلوک فشار دهید. فقط اجازه دهید به طور طبیعی در حالی که به آرامی آن را به داخل فشار می دهید ، بچرخد ، بدون تلاش برای کنترل زیاد. هنگامی که به اندازه کافی در داخل است ، هدر را روی مجموعه ای از پین های برد PWM فشار دهید و مراقب باشید که طرف مثبت را به درستی تراز کنید. برای هر رشته تکرار کنید. همانطور که در بلوک شلوغ تر می شود ، رشته ها پیچیده تر و پیچیده تر در اطراف یکدیگر می چرخند.

هنگامی که هدر رشته آخر به پین های برد PWM منتقل شد ، آداپتور را وصل کرده و روشن کنید. همه رشته ها باید روشن شوند. اگر برخی این کار را نمی کنند ، جهت سربرگ رشته را روی پین ها دوباره بررسی کنید. همچنین اتصالات لحیم کاری را بررسی کنید ، ممکن است چیزی خراب شده باشد. تا زمانی که همه رشته ها روشن نشوند ، موارد لازم را برطرف کنید.

درپوش محفظه لوازم الکترونیکی را بگذارید و آن را پیچ کنید. از آنجا که قسمت بلوک به راحتی از بلوک شیشه بیرون می آید ، من فکر کردم ایده خوبی است که آن را بهتر محکم کنم ، بنابراین برای این کار از نوار بسته بندی استفاده کردم.

مرحله ششم: نفس بکشید

اکنون ما باید یک برنامه جالب تر برای چراغ ها بنویسیم.

کنترل کننده را دوباره به کامپیوتر وصل کنید.

نام من برای این قطعه "تنفس" است ، بنابراین من می خواستم که رشته ها "در حال تنفس" هستند ، سپس بیرون می آیند ، و سپس قبل از تنفس مجدد به طور تصادفی زمان می گذارم ، هر رشته مستقل از بقیه کار می کند. در زیر اسکریپت پایتون نتیجه ای را که دوست داشتم تولید می کند. این را روی برد کپی کنید تا کار کند. به هر طریقی ، الگوهای مختلف ، زمان بندی ، مکث ها ، چشمک زن ها و غیره را آزمایش کنید تا آنچه را که فکر می کنید زیبا است انجام دهید.