چراغ های کریسمس با Atmega328: 6 مرحله

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

کریسمس در راه است و زمان آن فرا رسیده است که در این زمینه کاری انجام دهیم. در مورد من - سرانجام آموزش چراغهای درخت کریسمس خود را به پایان رساندم.

ایده در اینجا ساده است: مشتی LED رنگی مختلف بگیرید ، آنها را به طور موازی به درایور LED وصل کنید (هر کدام را به صورت جداگانه قابل کنترل کنید) ، لذت ببرید. این ممکن است با توجه به تمام سیم کشی مورد نیاز عجیب به نظر برسد ، اما تمرین نشان داد که این چراغ بسیار بهتر از چراغ های خارج از فروشگاه شما با حالت های سفت و سخت سیم کشی شده و بدون سفارشی سازی کار می کند. سیم کشی نامرئی است ، LED ها در سوزن های صنوبر پنهان شده اند ، همه چیز با ریموت IR کنترل می شود ، کودکان و بزرگسالان خوشحال هستند.

به نظر می رسد آسان است ، اما چند سال طول کشید تا این کار را تمام کنم و روی درخت واقعی کار کنم. من در برخی از نقاط غیر منتظره با مشکلاتی روبرو شدم - برای مثال سیم کشی. این دستورالعمل برای کمک به کسانی از شما که می خواهند همان کار را بدون گذراندن ماه ها آزمایش و خطای خرید اقلام مختلف در شبکه انجام دهند ، کمک می کند.

این پروژه برای افراد با تجربه متوسط طراحی شده است ، زیرا شما باید آن را با سخت افزار خود سازگار کنید. من مدتها پیش یک تخته مخصوص برای این کار ساختم ، شما باید آن را خودتان اختراع کنید. یا می توانید یکی را از من دریافت کنید ، اما با این حال ، برخی از مهارت های لحیم کاری مورد نیاز است.

آنچه شما نیاز دارید:

- برد کنترل (آردوینو یا سایر موارد)

- مدار رانندگی LED درایورهای LED توصیه می شود ، اما این کار را می توان با رجیسترهای شیفت و کتابخانه ShiftPWM انجام داد

- حداقل 48 LED با رنگهای مختلف

- سیم سیم پیچ 30AWG ، حداقل 100 متر از آن

- مهارت های لحیم کاری و برنامه نویسی

- کمی وقت و حوصله

من طرح خود را ارائه می دهم ، اما شما باید آن را با دستگاه خود سازگار کنید. APOLOGY: برای کیفیت تصاویر و فیلم ها و همچنین خود مقاله متاسفم. آنها آنطور که دوست دارم صیقلی ندارند. اما در بین خانواده ، کار و سرگرمی باید دو مورد قبلی را انتخاب کنم. و من نیاز به انتشار این دستورالعمل در حال حاضر ، در حالی که زمان قبل از جشن وجود دارد.

مرحله 1: سیم کشی

سیمها مشکل اصلی من بودند. با استفاده از چراغ های اصلی چینی ، سیم کشی سبز تیره دریافت می کنید. من امیدوار بودم سیمهای مشابهی را در اینترنت پیدا کنم - فایده ای نداشت. در واقع ، من یک سال تلاش کردم ، ده نوع مختلف سفارش دادم و در نهایت فهمیدم که آنها واقعاً اهمیتی ندارند.

نکته این است که گلدسته اصلی تولید شده شما به صورت سری متصل می شود. از این رو ، دو مشکل بوجود می آید:

الف) سیمها بسیار ضخیم هستند ، زیرا باید تمام LED های سری را به طور همزمان حمل کنند ، و

ب) این سیمها از نمای شاخه ای از درخت کریسمس به شاخه دیگر به صورت عمود بر شاخه ها می روند.

این دو مشکل مستلزم ترکیب سیم ها با شاخ و برگ درخت (سوزن های صنوبر) است. و در انجام این کار دقیقاً موفق نیستند.

با توجه به چیزی که در ذهن داشتم (یعنی هر LED جداگانه دارای سیم کشی خاص خود است که به طور موازی متصل شده است) همه چیز تغییر می کند:

الف) می توانید از سیمهای واقعاً نازک استفاده کنید ، و

ب) آنها شاخه LED ها را در پشت ساقه درخت دنبال می کنند و از دید تماشاگران دور می شوند ، بنابراین عملاً نامرئی هستند.

بینگو! شما نیازی به رنگ سبز تیره ندارید ، می توانید قهوه ای داشته باشید تا با شاخه ها ترکیب شود ، یا حتی مانند من فیروزه ای باشد ، و هنوز نامرئی خواهد بود.

این چیزی است که من در واقع هنگامی که حلقه گل سر جای خود بود متوجه شدم. کار می کند.

بنابراین ، شما به سیم پیچ نازک سیم پیچ 30AWG (مانند این) ، یا سبز (که کمی آبی رنگ است) یا قهوه ای نیاز دارید.

مرحله 2: LED ها

مجموعه هایی از 10 LED رنگی در اینترنت موجود است. رنگها عبارتند از: قرمز ، نارنجی ، زرد ، سبز باتلاقی ، سبز ، آبی ، صورتی ، بنفش ، سفید سرد و سفید گرم. دو مورد آخر جالب هستند ، زیرا می توانید جلوه های نقره/طلا را با آنها انجام دهید ، اما این داستان متفاوتی است. هشت عدد باقی مانده خوب است و عدد بسیار مناسب است ، درایورهای LED دارای 16 خروجی هستند. من LED های 3 میلی متری را توصیه می کنم: آنها بسیار روشن هستند در حالی که به اندازه کافی کوچک هستند تا در سوزن ها پنهان شوند.

کسانی که دنباله روهای من را دنبال می کنند می دانند که من کمی در طیف وسواس دارم و می بینید که مجموعه رنگ دقیقاً مطابق طیف نیست. نکته قابل توجه فاصله بین رنگهای سبز و آبی است.

خوب ، اولاً ، چشم انسان در تشخیص این رنگها چندان خوب نیست. ما با هر چیزی که حداقل یک ذره قرمز در آن باشد بسیار بهتر هستیم. دوم ، تقریباً هیچ ال ای دی برای پر کردن فاصله وجود ندارد. البته ، یک منبع LED فیروزه ای در Aliexpress وجود دارد ، اما اینها گران هستند (و من آنها را خیلی دیر پیدا کردم). همچنین تعدادی کلاهبردار LED های سبز سبز را به عنوان LED های زمردی می فروشند. وارد این کار نشو متوجه شدم که مجموعه 10 رنگ بسیار خوب است. LED ها رنگهای قابل ملاحظه ای تولید می کنند.

اگر موفق شدید این LED های فیروزه ای را با قیمت مناسب پیدا کنید ، پیشنهاد می کنم که آنها را با رنگ های بنفش جایگزین کنید (فیروزه ای را بین سبز و آبی قرار دهید). بنفش ها بیشتر شبیه به اشعه ماوراء بنفش هستند ، چندان روشن نیستند ، اما اگر چیزی سفید به آنها نزدیک باشد می توانند کارهای جالبی در تاریکی انجام دهند. بنابراین ، می توانید برای ارائه جادو و رمز و راز ، یک شاخه جداگانه در گلدسته خود ایجاد کنید.

مرحله 3: مونتاژ

لحیم کاری LED ها به سیم ها زمان می برد. یک روز آزاد کنید تا این کار را حتی برای یک حلقه کوچک 48 LED انجام دهید. شما به غیر از LED ها و سیمها نیاز دارید:

- 1.5 میلی متر لوله کوچک کننده حرارتی ؛

- لوله 2.5 میلیمتری کوچک کننده حرارتی ؛

- مقدار زیادی محلول کشمش ؛

و آهن لحیم کاری ، بدیهی است.

انتهای سیم را تمیز کنید ، آن را دور یک پای LED بپیچید ، یک قطره محلول کشمش را بمالید ، لحیم کنید. برای پای دوم این کار را تکرار کنید. لوله 1.5 میلی متری را روی اولین اتصال لحیم فشار دهید و آن را کوچک کنید ، برای دوم تکرار کنید. لوله 2.5 میلیمتری را روی هر دو پا فشار دهید و کوچک کنید. کوچک شدن داخلی برای جلوگیری از شورت مورد نیاز است ، قسمت بیرونی برای ظاهر خوب. نیازی به گرفتن نیست ، زیرا قسمت زیرین آن سبک است ، سوزن های صنوبر آن را به خوبی نگه می دارند. (اگر درخت شما مصنوعی است ، ممکن است برای چسباندن LED ها به چیزی نیاز داشته باشید)

این کار را در گروه های شش نفره انجام دهید ، طیف را دنبال کنید ، فراموش نکنید که LED کار می کند زیرا ممکن است هنگام لحیم کاری آسیب ببیند و به یاد داشته باشید که سیم آند را علامت گذاری کنید.

در مورد طول سیم ها ، آنها را 50 سانتی متر کرده ام ، و حتی برای درخت کوچکی که داشتم کمی کوتاه است. من مجبور شدم سیمها را بجای پیچاندن آنها در اطراف شاخه ها بکشم. به بهانه من ، من قصد داشتم یک حلقه گل LED 96 (هنوز هم btw) تهیه کنم ، و این نیمه بالایی آن بود. در هر صورت ، فقط در نظر داشته باشید که می خواهید سیم از ساقه و سپس شاخه ای که از کنترلر خارج می شود ، پیروی کرده و طول را مطابق آن انتخاب کنید.

مرحله 4: اتصال کنترلر

من از تخته UltiBlink SL خود استفاده کردم که اساساً با این کار طراحی شده است. مگر اینکه شما آن را داشته باشید/سفارش دهید ، باید خودتان آن را تهیه کنید. تخته نان در اینجا کار نمی کند ، بنابراین باید چیزی را روی یک تخته نمونه سازی اختراع کرده و لحیم کنید. درایورهای LED برای این کار بهتر از رجیسترهای شیفت (با کتابخانه ShiftPWM) هستند ، زیرا درایورها برای هر LED نیازی به مقاومت ندارند ، بنابراین فضای کمتری ، سوراخ های کمتر ، لحیم کاری کمتر وجود دارد.

توجه داشته باشید که من از نسخه Extension برد UltiBlink خود استفاده کردم ، آن صفحه بدون وسایل Arduino (به عبارتی میکروکنترلر) در پشت آن. من تخته میکروکنترلر (BlinkeyCore گرد) را به افزونه وصل کردم. حقیقت این است که در ابتدا قصد آن نبود. این گردنبند 48 ال ای دی خاص قرار بود به عنوان قسمت بالایی یک تاج گل 96 ال ای دی عمل کند و قسمت پایینی آن دارای MC است. با این حال ، این خوب بود: الف) من توانستم تخته را مستقیماً با نوارهای لاستیکی ساده به ساقه درخت وصل کنم ، و ب) من به راحتی تخته کنترل کننده را برداشته تا طرح دوباره بارگیری شود. من مجبور نبودم زیر یک درخت کریسمس با یک دفترچه یادداشت مانند برخی از بابانوئل های شیک بنشینم. بنابراین ، به شما پیشنهاد می کنم کاری مشابه انجام دهید ، یعنی برد Arduino/MC خود را از قسمت جداکننده جدا کنید.

LED ها را به 48 خروجی در 6 دسته 8 عدد LED متصل کردم: قرمز ، نارنجی ، زرد ، سبز تیره ، سبز ، آبی ، بنفش ، صورتی ؛ 5 بار تکرار کنید یعنی خروجی 0 = قرمز ، خروجی 1 = نارنجی ، خروجی 2 = زرد و غیره. طرح زیر برای عدالت بزرگ متکی به این ترتیب است. اطمینان حاصل کنید که آنها را به همان ترتیب روی درخت قرار داده و به صورت مارپیچ به بالا یا پایین بروید. من همچنین پیشنهاد می کنم LED های یک رنگ را در خطوط عمودی کم و بیش (بالای یا زیر یکدیگر) قرار دهید-همه اینها جلوه ها را بسیار بهتر نشان می دهد.

در نهایت ، شما باید مصرف برق را در نظر بگیرید. هنگامی که همه LED ها روشن هستند ، 48 LED به 1A در 5V نیاز دارند. می توانید از یک شارژر USB استفاده کنید ، اما باید واقعا خوب و تست شده باشد ، نه چیزهای ارزان قیمت eBay که باید آب کافی را تهیه کند اما این کار را نمی کند (مانند رنگ سفید در عکس های من ، بعداً آن را جایگزین کردم). با 96 LED می خواهم از دو ، یکی برای هر قسمت از گلدان استفاده کنم ، فقط برای اینکه مطمئن شوم همه چیز مطابق برنامه عمل می کند. رویکرد احتمالی دیگر برای این مشکل در نرم افزار نهفته است: اگر مطمئن شوید بیش از 25 LED در هر زمان روشن نیست ، می توانید این کار را از هر شارژر USB یا حتی پورت USB رایانه خود اجرا کنید. طرح زیر من اینطور نیست

مرحله 5: کنترل IR

IR برای کنترل حالتهای گلدسته شما بسیار خوب و شیک است. خوشبختانه ، یک کتابخانه عالی IRLib وجود دارد که همه نیازها را پوشش می دهد. همچنین گیرنده IR اتصال بسیار ساده ای دارد.

دستورالعمل های زیادی در مورد استفاده از کنترل از راه دور IR با آردوینو وجود دارد ، بنابراین من در اینجا به جزئیات زیادی نمی پردازم. اگر با آن آشنایی ندارید ، فقط یک شب برای انجام این کار رزرو کنید ، این یک علم موشکی نیست.

برخی از نکات برای سهولت کار لازم است:

1 - پروتکل های ارتباطی IR متفاوتی وجود دارد که یکی از آنها فیلیپس عجیب ترین و سونی منطقی ترین و آسان ترین برنامه است. خوشبختانه اکثر ریموت های ارزان قیمت از سونی استفاده می کنند.

2 - اگر در گاراژ چند ریموت قدیمی دارید ، آنها را بررسی کنید ، احتمالاً خوب کار می کنند. من از ریموت تلویزیون خود برای کنترل یکی از وسایل کریسمس خود استفاده می کردم ، اما این بهترین ایده نیست ، زیرا سیگنال از دیوارها منعکس می شود ، بنابراین می تواند کانالها یا چیزی را در تلویزیون شما تغییر دهد در حالی که شما گلدان خود را کنترل می کنید. بهتر است یکی اختصاصی داشته باشید.

3 - این طرح من برای ترسیم نقشه دکمه های یک ریموت جدید با پروتکل سونی است. کد ها را به مانیتور سریال می ریزد و به شما اجازه می دهد تا آنها را به سادگی کپی و جایگذاری کنید. من آنها را در این فایل کپی پیست می کنم ، که در طرح اصلی حلقه گل قرار می گیرد (در زیر). احتمالاً کدهای کنترل از راه دور عمومی (که شامل "CarMP3" می شود) در حال حاضر با یکی از شما نیز کار می کند.

مرحله 6: طرح بندی کنید

خوب ، این طرح با تخته طراحی من (48 LED) کار می کند. این نیز بسیار گیج کننده است ، زیرا من آن را با عجله نوشتم و وقت نکردم آن را تمیز کنم/نظر بدهم. با این وجود ، ممکن است برای شما مفید باشد. با خیال راحت تکه های مورد نیاز را بردارید و هر کاری که می خواهید انجام دهید. ساده ترین راه این است که همه نمونه های عملکرد کتابخانه DMdriver را با موارد دیگر جایگزین کنید. در کل سه مورد وجود دارد: test.setPoint (int x، int y) خروجی #x را به Y تنظیم می کند (Y یک عدد 16 بیتی است). test.clearAll () همه خروجی ها را روی صفر قرار می دهد و test.sendAll () اطلاعات را در درایور LED تازه می کند (داده ها را به آنجا ارسال می کند ، حالت LED را به طور همزمان تغییر می دهد). حتی بدون ریموت ، کار می کند. پس از اتمام کار ، قسمت قبلی این دستورالعمل را بررسی کنید ، دکمه های کنترل خود را نقشه کنید و کدها را در فایل شامل قرار دهید.

اگر صاحب افتخار یک UltiBlink هستید ، می توانید طرح را از جعبه اجرا کنید (شما کتابخانه DMdriver را دارید ، درست است؟) ؛ اگر مشکلی پیش آمد با من تماس بگیرید ، آدرس را می دانید.

موفق باشید ، خوش بگذرانید ، س questionsال بپرسید - من سعی خواهم کرد به آنها پاسخ دهم ، کریسمس آینده مبارک و امیدوارم به زودی چیز جدیدی بنویسم!