پله های اتوماتیک LED "قرمز خونین" مبتنی بر آردوینو: 5 مرحله (همراه با تصاویر)

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

چی؟

سلام!

پله های LED خونریزی کرده ام! این یک دستورالعمل جدید است که از برخی از سخت افزارهایی که قبلاً از Ible از من انجام داده ام استفاده می کند. من یک انیمیشن RED درست کردم که شبیه قطره های خون است ، برای فعال کردن خودکار در آن لحظات ترفند یا درمان مناسب است!

به محض نزدیک شدن به پله ها ، "قطره های خون" از مکانهای تصادفی روی پله ها ظاهر می شوند و شروع به پایین رفتن می کنند و آثار خون را در طول مسیر خود باقی می گذارند ، که به تدریج ناپدید می شوند. تعداد قطره ها یک پارامتر در طرح آردوینو است.

واقع گرایی اثر با سرعت تصادفی قطره ها تقویت می شود: آنها به صورت خطی پایین نمی روند ، اما سرعت حرکت قطرات مایع هنگام پایین آمدن از سطح (مانند خون نیز) کاهش می یابد و سرعت می یابد.

همانطور که گفتم ، من از برخی از سخت افزارهای موجود استفاده کرده ام ، با این حال برنامه نویسی (طرح آردوینو) کاملاً جدید است ، به علاوه برخی از چوب های جدید به منظور جاسازی کامل آنها با پله ها. نصب سخت افزار موجود در مراحل 1 و 2 تکرار می شود و برای کامل بودن ، از اینجا گرفته شده است:

www.instructables.com/id/Automatic-IoT-Sta…

مراحل 3 ، 4 و 5 کاملاً جدید هستند ، همچنین لیست خریدهای زیر متفاوت است.

چرا؟

پله ها قبلاً دارای انیمیشن بودند ، اما من چیز خاصی را برای هالووین از دست داده بودم. پله ها از بیرون درب اصلی قابل مشاهده هستند ، بنابراین بسیار جالب است که با نشان دادن خون واقعی همه آن هیولاها را بترسانید!:)

لیست خرید

من از اجزای زیر استفاده کردم ، برای مراحل ساختمان به پایین بروید:

1) 2 x 4m ws2813 rgb نوار LED:

www.aliexpress.com/wholesale؟catId=0&initi…

نسخه بدون آب را با 60 led/m دریافت کنید. همچنین ، نسخه 5 متر ارزان تری پیدا کردم و فقط 1 متر را از انتهای هر دو نوار برش دادم. توجه داشته باشید که می توانید این کار را با LED های ws2812 و ws2812b نیز انجام دهید ، نور دقیقاً یکسان است و اینها ارزان تر هستند. ws2813 از قابلیت اطمینان بالاتری برخوردار است ، زیرا دارای اتصال داده اضافی است ، بنابراین اگر یک LED را خراب کنید ، بقیه نوار به کار خود ادامه می دهد. اینها تقریباً 27 دلار / 25 یورو بود.

2) 4 x 2m پروفیل آلومینیوم U-line ، 14mm x 13mm:

www.ebay.ie/itm/New-2-METERS-U-LINE-Alumin…

اینها 20 یورو ، تقریباً 22 دلار بود. من درپوش های ترمینال و پیچ های اتصالی را نیز خریداری کرده ام. پیچ ها را نمی توان در طرفی نصب کرد که من به آنها نیاز داشتم ، آنها باید در طرف مقابل دیفیوزر نصب شوند ، بنابراین برای من هیچ فایده ای نداشت. در عوض ، به لطف شیب پله ها و اصطکاکی که توسط چوب لبه ایجاد شده است ، برخی از قطعات نوار چسب دو چسبی برای قرار دادن پروفیل ها بر روی تخته های کفپوش کافی بود.

3) 2 عدد کابل اترنت cat-5:

www.aliexpress.com/item/Vention-Ethernet-C…

من نمی دانم که از کدام طول در اینجا استفاده شده است ، حدس می زنم حدود 2 متر ، برقکار و نجار کابل ها را در زیر زمین نصب کرده و از تخته های پله های پله ها به اتاق با گرمکن رفتند. توجه داشته باشید که کابل های طولانی مدت جریان را کاهش می دهد و برای تأمین جریان صحیح و جلوگیری از قطع اتصال داده ، به تنظیمات پیچیده تری نیاز دارید.

4) انواع کابل های دوپونت یدکی:

www.aliexpress.com/wholesale؟catId=0&initi…

5) به عنوان میکروکنترلر مجهز به وای فای ، من از اولین نسخه Wemos D1 استفاده کرده ام ، که اکنون متوقف شده است ، که هنوز می توانید آن را آنلاین پیدا کنید:

www.aliexpress.com/wholesale؟catId=0&initi…

برای خوانندگان آینده ، اگر آن را پیدا نکردید ، نسخه R2 Wemos D1 نیز باید کار کند.

6) 2 عدد سنسور حرکت PIR برای آردوینو:

www.aliexpress.com/wholesale؟catId=0&initi…

7) منبع تغذیه 5 ولت ، 40 آمپر ، 200 وات:

www.aliexpress.com/wholesale؟catId=0&initi…

این مبلغ 21.5 £ ، تقریباً 25 یورو یا 27 دلار بود. شما احتمالاً به کمتر از 40A نیاز دارید ، اما این ارزانتر از 20A بود ، و با آمپرها ، همیشه بهتر است بزرگتر از اندازه عمل کنید ، بنابراین منبع تغذیه خنک کار می کند و بیشتر عمر می کند.

8) دو چوب کاج ، 36 میلی متر:

www.builderdepot.co.uk/richard-burbidge-pin…. هر ایرلند تقریباً 6 یورو.

9) مقداری رنگ پوسته تخم مرغ سفید که قبلاً داشتم (همان رنگ تخته های چوبی)

10) درزگیر سیلیکونی ، رنگ آمیزی:

www.woodies.ie/decorating/decorating-acces…. این 5 یورو بود

11) دو مورد چاپ سه بعدی برای سنسورهای PIR ، مانند موارد زیر:

www.thingiverse.com/thing:1374677

من خودم از یکی از دوستانم رایگان گرفتم ، چاپگر سه بعدی ندارم:(

مرحله 1: سیم کشی

شما باید به اتصالات زیر پی ببرید: 1) نوارهای LED - Wemos D1

2) نوارهای LED - منبع تغذیه

3) سنسورهای PIR - Wemos D1

4) سنسورهای PIR - منبع تغذیه

5) Wemos D1 - منبع تغذیه

6) منبع تغذیه - شبکه برق خانه

آماده سازی: من دو کابل گربه 5 اترنت (https://fa.wikipedia.org/wiki/Category_5_cable) زیر کف بین تخته های چوبی استاریکاس و پرس گرم توسط نجار و برقکار قبل از نصب نجار نصب کردم کف چوبی. یک کابل در هر طرف راه پله ، که از یک طرف آن از نوک چوب لبه بیرون می زند و در انتهای دیگر آن از سوراخی در دیوار پرس گرم خارج می شود. کابل گربه 5 دارای 8 کابل کوچک است که با استفاده از 4 پایه رنگی مختلف و 2 الگوی رنگی (رنگ ثابت یا خط تیره) به 4 جفت پیچ خورده تقسیم شده است. 8-10 سانتی متر لاستیک را از هر انتهای هر 5 کابل گربه بردارید ، بنابراین به 4 جفت پیچ خورده دسترسی پیدا کنید. هر جفت را پیچ و تاب نکنید ، بنابراین با 8 کابل کوچک مستقل کار کنید. حدود 1 سانتی متر پلاستیک را فقط از هر نوک هر کابل کوچک ، در دو سر هر دو کابل 5 گربه جدا کنید. این مرحله بسیار وقت گیر است و توصیه می کنم از یک دستگاه جدا کننده کابل مناسب برای انجام سریع آن استفاده کنید. من از قیچی استفاده کردم.

برای اتصال ذکر شده در 1) ، اتصال 4 طرفه (به علاوه دو کابل برق اضافی) را از نوار LED انتخاب کردم و کابل سبز را از LED (کابل داده) به یکی از 8 کابل کوچک از کابل cat 5. من پین های نارنجی سفید کابل cat 5 را برای این کار انتخاب کردم.

برای اتصال ذکر شده در 2) ، کانکتور 4 طرفه (به علاوه دو کابل برق اضافی) را از نوار LED انتخاب کردم و کابل قرمز را از کانکتور LED (کابل VCC) به * دو * از 8 عدد کوچک متصل کردم. کابل های کابل cat 5 ، دوباره با هم پیچ خورده اند. من پین های آبی و سفید-آبی کابل cat 5 را برای این کار انتخاب کردم. همچنین ، کابل سفید را از کانکتور LED (کابل GROUND) به * دو * از 8 کابل کوچک از کابل cat 5 متصل کردم ، که دوباره به هم پیچیده شدند. من پین های قهوه ای و سبز کابل cat 5 را برای این کار انتخاب کردم. در نهایت ، برای افزایش جریان بیشتر به نوار ، کابل سفید اضافی را از خارج اتصال LED (کابل اضافی GROUND) را به یکی از کابل های کوچک از کابل cat 5 وصل کردم (من سنجاق سبز سفید گربه را انتخاب کردم 5 کابل برای این کار) ، و کابل قرمز اضافی خارج از کانکتور LED (کابل اضافی VCC) به یکی از کابل های کوچک از کابل cat 5 (من برای این کار پین قهوه ای سفید کابل 5 را انتخاب کردم). دلیل تغذیه نوار LED با 3 کابل مثبت و 3 کابل آوردن زمین ، توزیع جریان بر روی پین های بیشتر ، جلوگیری از گرم شدن بیش از حد و اطمینان از رسیدن جریان کافی به LED ها است. این را می توان با اجرای یک کابل ضخیم تر فقط برای برق به دست آورد ، اما در این صورت من نیاز به نصب بیش از حد کابل های جداگانه (یک کابل ضخیم برای تغذیه ، یک ضخیم برای زمین ، یک کابل داده برای LED ها ، یک کابل داده برای سنسورهای PIR. من ترجیح می دهم هزینه کمتری به برق بگیرم و فقط 1 کابل در هر طرف نصب شود:)

برای اتصال ذکر شده در شماره 3) ، پین "خارج" سنسور PIR را به یکی از کابل های کوچک از کابل cat 5 وصل کردم (برای این کار پین نارنجی کابل cat 5 را انتخاب کردم).

برای اتصال ذکر شده در 4) ، پین "vcc" سنسور PIR را به کابل کوچک قهوه ای سفید کابل cat 5 که قبلاً از نوار LED به کابل قرمز متصل شده بود و پین "زمین" وصل کردم. سنسور PIR به کابل کوچک سفید-سبز کابل cat 5 که قبلاً از نوار LED به کابل سفید متصل شده بود. تمام اتصالات فوق را می توان با استفاده از لوله های کوچک کننده حرارتی مرتب تر کرد. من از آنها استفاده نمی کنم ، زیرا قصد دارم همه چیز را با یک تخته ام دی اف سفید که روی پروفیل آلومینیومی قرار گرفته است بپوشانم ، بنابراین پروفیل را در چوب چوبی قرار می دهم. با این کار همه کابل ها پنهان می شوند و در صورت نیاز به تعمیرات یا توسعه بیشتر به من دسترسی می دهد. این 4 اتصال اولیه دقیقاً در طرف دیگر راه پله ، جایی که سنسور PIR دیگر قرار دارد ، تکرار شد. همچنین توجه داشته باشید که کابل آبی از اتصال LED بدون اتصال باقی می ماند ، زیرا این داده های اضافی از نوار ws2813 است. برای درک طرفهای دیگر اتصالات (یعنی در پرس گرم) ، من: الف) پین های آبی ، سفید-آبی و قهوه ای سفید کابل 5 گربه را به هم وصل کرده و نتیجه را در یکی از سه پورت "+V" منبع تغذیه. ب) سنجاق های سبز ، سفید-سبز و قهوه ای کابل های گربه 5 را به هم متصل کرده و نتیجه را در یکی از سه درگاه "COM" منبع توله سگ وارد کرده ام. الف) و ب) برای کابل گربه 5 دیگر مربوط به طرف دیگر راه پله تکرار شد. من از پورت "+V" و "COM" منبع تغذیه دیگری استفاده کرده ام. ج) دو پین نارنجی دو کابل 5 گربه در پین 4 و 5 Wemos D1 فرو رفت d) دو پین نارنجی سفید دو کابل 5 گربه به هم پیچیده و در پین 1 Wemos D1 قرار داده شد به حالا ، اگر از Arduino Uno معمولی با سپر wifi یا ماژول esp8266 خارجی استفاده می کردم ، می توانستم دو نوار را مستقل بگذارم ، دو کابل را نپیچانم و دو پین را به پین 1 و 2 آردوینو وصل کنم. به این ترتیب ، من می توانستم انیمیشن دو طرف پله ها را جداگانه کنترل کنم. من تصمیم گرفتم ساده سازی کنم ، اما آنها را به هم پیوند دادم. این یک محدودیت Wemos D1 R1 است ، که می تواند یک نوار LED سازگار با Neopixel را فقط از پین 1 هدایت کند. من مطمئن نیستم که آیا آنها این را در R2 ثابت کرده اند ، این امکان وجود دارد ، اگر در نهایت با R2 تلاش می کنید به من اطلاع دهید اگر این کار می کند

برای اتصال ذکر شده در 5) ، من بسیاری از گزینه های ممکن را داشتم (مانند استفاده از منبع تغذیه usb اضافی برای تلفن و استفاده مستقیم از درگاه microusb در Wemos D1) ، اما ، از آنجا که آخرین (سوم) جفت +V را داشتم و پورتهای COM از منبع تغذیه 40A بدون استفاده ، تصمیم گرفتم پین 5v Wemos را به پورت +V منبع تغذیه و پین GND Wemos را به پورت COM منبع تغذیه وصل کنم. لطفاً توجه داشته باشید که این تنظیم کننده ولتاژ داخلی Wemos را دور می زند و تنها در صورتی کار می کند که منبع تغذیه ولتاژ تقریباً ثابت داشته باشد ، که مورد من نیز بود. در غیر این صورت ، شما می توانید Wemos D1 را بسوزانید. توجه داشته باشید که در تصویر کابل microusb متصل به Wemos D1 را مشاهده خواهید کرد. خوب ، از طرف دیگر به هیچ چیز متصل نیست ، من فقط آن را برای زمانی که مجبورم Wemos را به لپ تاپ وصل کنم تا برنامه ریزی کند ، آنجا گذاشتم. همانطور که در مرحله بعد متوجه خواهید شد ، من در حال برنامه نویسی Wemos به صورت بی سیم OTA (Over The Air) هستم ، به طوری که کابل برای همیشه حذف شود.

برای اتصال ذکر شده در 6) ، برق یک کابل سفید را به یک سوئیچ فیوز متصل کرده و 220 ولت را وصل کرده و از دیوار بیرون می زند. بنابراین تنها کاری که باید انجام می دادم این بود که مقداری لاستیک را در انتهای کابل سفید بیرون بیاورم ، حدود 1 سانتی متر لاستیک را از هر سه کنتاکت بردارم ، سپس رنگ قهوه ای را به پورت "L" منبع تغذیه وصل کنم ، آبی به پورت "N" و سبز زرد به پورت "زمین" می رسد. این بسیار وقت گیرترین مرحله بود ، همچنین به این دلیل که از ابزار مناسب برای کندن لاستیک کابل استفاده نکردم ، فقط از قیچی آشپزخانه استفاده کردم. من همیشه این کار را انجام می دادم بنابراین میزان خطای من فقط 3/35 بود (جایی که 35 عدد 8 پین از هر کابل 5 کابل و هر انتهای آنها به علاوه 3 پین از کابل شبکه خانگی است) ، یعنی فقط مجبور شدم دوباره -در مجموع 3 پین از 35 اتصال را قطع کنید. با این حال ، احتمالاً می توانید این کار را با یک دستگاه برش دهنده مناسب کابل سریعتر انجام دهید.

مرحله 2: نصب LED ها و پروفیل های آلومینیومی

هنگامی که بهترین دنباله مراحل را پیدا کردید ، این کار نسبتاً آسان است. موارد زیر را توصیه می کنم:

1) با کمک شخص دیگری ، هر دو پروفیل را در یک طرف نصب کنید ، آنها را روی تخته چوبی قرار دهید و پخش کننده به طرف دیگر پله ها اشاره کند ، تصمیم بگیرید که کدام ناحیه از پله ها را می خواهید بپوشانید (پله های ما طول 4.4 متر بود و ما فقط 4 متر پروفیل آلومینیوم داشتیم) و آن را با مداد علامت گذاری کنید.

2) 3 یا 4 تکه نوار چسب دو چسبی در طول هر یک از دو پروفیل آلومینیومی (یا مستقیماً روی تخته چوبی) قرار دهید. خوب ، من دروغ گفتم ، من اسکاچ دو چسب نداشتم ، بنابراین فقط از اسکاچ معمولی استفاده کردم که یک تکه دو چسب ایجاد کرد. کار می کند.

3) به آرامی دیفیوزر را از پروفیل های آلومینیومی جدا کنید (به انگشتان دست خود نگاه کنید!)

4) پروفیل ها را روی چوب لبه (یعنی روی نوار اسکاچ) قرار دهید ، مطمئن شوید که نوار اسکاچی بین پروفیل و تخته پنهان شده است. همچنین اطمینان حاصل کنید که دستگاه پخش کننده به طرف دیگر پله ها اشاره می کند ، نه به سمت بالا ، در غیر این صورت جلوه مورد نظر را نخواهید گرفت. به عبارت دیگر ، تصویر پیوست شده در اینجا فقط برای مرجع است ، تصویر را با اندازه گیری دنبال نکنید زیرا دیفیوزر را به سمت بالا نصب می کند. اکنون باید در انجام مراحل بعدی کمی اعتماد به نفس داشته باشید ، توصیه من این است که از شخص دوم کمک بگیرید و از فردی که انگشتان کوچکتر دارد بخواهید این کارها را انجام دهد:

5) نوار LED را باز کنید ، آن را در کنار (اما خارج) پروفیل آلومینیوم قرار دهید و مطمئن شوید که همه LED ها به درستی به خط U ختم می شوند. در انتهای بالای نوار ، اتصال دهنده ای دارید که ضخیم تر از مشخصات آلومینیوم است. توجه داشته باشید که هنگامی که نوار در خط U قرار می گیرد ، به کجا می رسد.

6) درپوش نوار چسبی را که در پشت حلقه LED پیدا می کنید بردارید (اگر در اینجا نوار چسبنده ندارید ، آن را بگیرید و آن را در تمام طول حلقه قرار دهید. بدون تکه های پراکنده ، شما نیاز به طول کامل پوشانده شده با نوار). من دارای چسب دو چسبی با کیفیت 3M بودم بنابراین فضای بسیار کمی برای خطا وجود داشت. اگر به اندازه کافی توجه نکنید ، نوار به پروفیل ، یا چوب پنبه ، یا به یک قطعه دیگر از خود نوار یا به پله ها می چسبد و برداشتن آن خیلی آسان نیست.

7) کانکتور بالای نوار LED را با کشیدن آن به همراه 2-3 پیکسل اول در انتهای پروفیل وارد کنید. مطمئن شوید که با سطحی که در مرحله 5 توجه کرده اید مطابقت دارد)

8) اکنون از فرد با انگشتان کوچکتر بخواهید که هر پیکسل را به آرامی در انتهای خط U فشار دهد. در حین انجام این کار وقت بگذارید. اگر به تمام طول ها به درستی توجه کرده باشید ، آخرین LED را فقط 2-3 میلی متر داخل خط U در انتهای دیگر خواهید داشت.:)

مرحله 3: اتمام جاسازی چوبی

اکنون باید همه چیز را با چوب نواری بپوشانید تا در پله ها جاسازی شود.

تا جایی که می توانید سیلیکون بین پروفیل های آلومینیومی و دیوار قرار دهید. هنگامی که چوب نواری را روی آن قرار می دهید ، به عنوان یک آجر اصلی عمل می کند.

چوب نواری را با سنباده زنی با کاغذ سنباده دانه ای ظریف تر آماده کنید. من با 40 شروع کردم و با 120 پایان دادم. چوب استریپ را با همان رنگ تخته های چوبی خود رنگ کنید. بگذارید خشک شوند !!!

به تعداد مورد نیاز به آنها پاسپورت بدهید. در مورد من 2 بود ، برای مطابقت با کار نقاش روی تخته های چوبی.

چوب های چوبی را روی پروفیل های آلومینیومی قرار دهید. سرانجام سوراخ می شوید قسمت های کوچک را با سیلیکون پر کنید. برای قطعات بزرگ ، تکه های کوچک چوب نوار را برش دهید و مراحل بالا را تا پر شدن همه سوراخ ها تکرار کنید.

مرحله 4: میکروکنترلر را برنامه ریزی کنید

کد پیوست شده را روی میکروکنترلر بارگذاری کنید. ssid و رمز وای فای خود را تغییر دهید تا بتوانید طرح جدیدی را به صورت بی سیم از طریق به روزرسانی های OTA بارگذاری کنید.

این برنامه دارای ویژگی های زیر است:

1) در تعداد قطره های خون پارامتریک است. این خط را تغییر دهید تا بیشتر/کمتر افت کند:

#DROPS 5 را تعریف کنید

2) هنگامی که حرکت تشخیص داده می شود ، به طور خودکار افت می کند

3) هنگامی که حرکت متوقف می شود ، قطرات فعلی را در حال کاهش نگه می دارد. وقتی هر قطره به پایین می رسد ، حل می شوند و چراغ ها دوباره خاموش می شوند.