Boomstick - متحرک درایور LED: 10 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

Boomstick پروژه ای برای ایجاد یک رشته متحرک از LED های RGB قابل برنامه ریزی است که از یک آردوینو کوچک استفاده می کند و به موسیقی واکنش نشان می دهد. این راهنما بر پیکربندی سخت افزاری متمرکز است که می توانید برای اجرای نرم افزار Boomstick مونتاژ کنید. این سخت افزار برای قرار دادن وسایل پوشیدنی مانند روپوش یا روپوش یا روشن کردن طول یک قطب توتم قابل حمل بسیار مناسب است. اجزای آن شامل میکروفون (برای برداشتن موسیقی) ، یک دکمه (برای تنظیم روشنایی) و یک دکمه (برای تغییر انیمیشن ها) است. کل دستگاه (شامل LED ها) از یک پورت میکرو USB تغذیه می شود که می توان آن را به آداپتور دیواری و یا شارژر باتری USB قابل حمل متصل کرد.

این پروژه نسبتاً مشکل است. شما باید راحت لحیم کاری کنید و حوصله کار با قطعات کوچک را داشته باشید. کل زمان ساخت 2+ ساعت است.

مرحله 1: اجزاء و ابزارها

• PCB نان نصف Adafruit Perma-Proto-4.50 دلار
• Adafruit ItsyBitsy 32u4 - 5V 16MHz - 9.95
• تقویت کننده میکروفن Electret - MAX5566 با افزایش قابل تنظیم - 6.95 دلار
• USB Micro -B Breakout Board - 1.50 دلار
• پتانسیومتر برش تخته نان - 10K - 1.25 دلار
• کلید دکمه لمسی (6 میلی متر)
• مقاومت 10 کیلو اهم
• کابل های 3 پین JST SM - 1.50 دلار

همه پیوندها از Adafruit است ، و من قیمت فعلی را در زمان نوشتن (در صورت تغییر!) شامل هزینه کل باید زیر 30 دلار باشد. شما همچنین نیاز دارید:

• نوار NeoPixel RGB - با توجه به نیاز پروژه خود انتخاب کنید ، اما به نظر من 30LED/m برای پوشیدنی ها خوب کار می کند
• وسیله ای پوشیدنی یا مشابه برای قرار دادن LED ها
• سیم اتصال کوچک سنج - به نظر من این مجموعه هسته جامد از Adafruit کاملاً کار می کند
• لحیم کاری ، لحیم کاری ، شار
• برش های مورب شستشو - برای برش سیم اضافی پس از لحیم کاری مناسب است
• استریپر سیمی
• چسب حرارتی تفنگی
• کاغذ سنباده دانه درشت

اگر می خواهید یک پوشیدنی بپوشید ، یک بسته باتری USB را بردارید. من زمانهای مناسبی (6+ ساعت با 60 رشته LED در روشنایی کامل) از Anker PowerCore 10000 داشتم.

مرحله 2: تخته PermaProto را آماده کنید

ما می خواهیم قطعات خود را تا حد امکان محکم قرار دهیم ، و متأسفانه این بدان معناست که ما باید برخی از آثار روی PCB را قطع کنیم ، به طوری که قسمت های مختلف مدار به یکدیگر متصل نشوند.

1. PCB را با متن به صورت راست نگه دارید ، سپس آن را از بالا به پایین بچرخانید (به طوری که سمت چپ همچنان در سمت چپ باشد).
2. آثار نشان داده شده در تصویر را با نوک چاقوی تیز با دقت برش دهید. سه نمره در آثار عمودی در شماره های 5 ، 9 و 11 است.
3. ممکن است برای اطمینان از شکستن تمیز ، لازم باشد چندین بار این ردپای را امتیاز دهید و حتی در PCB خط بکشید. توجه داشته باشید که دو اثر افقی در بالا عمیق تر هستند و به نیروی برش بیشتری نیاز دارند.
4. در صورت تمایل ، از یک مولتی متر برای بررسی اینکه هیچ رسانایی در هر یک از برش های ردیابی وجود ندارد ، استفاده کنید.
5. به صورت اختیاری ، با استفاده از برش های مورب فلاش ، مربع کوچکی را که در تصویر نشان داده شده ، برش دهید. شما می توانید این کار را با برش هر یک از 4 طرف تا حد امکان با برش انجام دهید ، سپس تخته را بچرخانید و از طرف دیگر برش دهید. هنگامی که کار ما تمام شد ، این سوراخ به پتانسیومتر تریم روی برد میکروفون دسترسی پیدا می کند.

مرحله 3: اولین مجموعه سیم کشی را لحیم کنید

روشهای مختلفی وجود دارد که سیمها و اجزای این پروژه را می توان با هم لحیم کرد. با این حال ، رویکرد موجود در این راهنما به خوبی به من کمک کرده است و چند تکرار را پشت سر گذاشته است. هدف از نحوه سیم کشی این است که بیش از دو لایه سیم در هر نقطه روی هم قرار نگیرد ، بنابراین مراقب باشید که موقعیت ها و طول سیم ها را از نزدیک دنبال کنید. در هر یک از تصاویر این راهنما ، سیم ها دارای کد رنگی هستند:

• رنگ قرمز سیم مثبت 5 ولت را نشان می دهد.
• رنگ زرد سیم مثبت 3 ولت را نشان می دهد.
• رنگ سفید سیگنال یا سیم داده را نشان می دهد.
• رنگ مشکی سیم زمین را نشان می دهد.

برای آماده سازی و لحیم کاری سیم ها نیاز به کمی دقت است. این روند معمول من است:

1. طول تقریبی سیم مورد نیاز را برش دهید.
2. یک سر را بچسبانید - طول زیاد مهم نیست ، زیرا بعداً قسمت اضافی را کوتاه می کنید.
3. سیم جدا شده را از طریق سوراخ اول وارد کرده و سیم را در موقعیت نهایی خود قرار دهید.
4. با تصویر کوچک عایق را مستقیماً روی سوراخ دوم گلوله کنید.
5. سیم را بردارید ، و سر دیگر را در محل نمره تصویر باریک کنید.
6. سیم را دوباره وارد کنید ، و هر سر را لحیم کنید.
7. اضافی را برش دهید.

برای اولین قدم ، ما قبل از افزودن هرگونه قطعه ، یک لایه اولیه سیم کشی را تعیین می کنیم. این بعداً زندگی ما را کمی ساده تر می کند ، زیرا برخی از قطعات برای لحیم کاری و پیرایش غیرقابل دسترسی می شوند.

1. لحیم در مقاومت 10K اهم در موقعیت نشان داده شده.
2. سیمهای اضافی را در موقعیت های تقریبی نشان داده شده در تصویر لحیم کنید. به طول و منحنی اضافی در سیمهای سیاه/قرمز توجه کنید.
3. تخته را بچرخانید و مکانهای لحیم کاری را دوباره بررسی کنید.

ما همچنین قصد داریم اتصال LED را در این مرحله وصل کنیم. پس از لحیم کاری در آردوینو ، اتصال داده آن قابل دسترسی نخواهد بود.

1. سه سیم کانکتور را جدا کنید.
2. اتصال دهنده را با انگشت شست خود به صفحه بچسبانید و سیم وسط را همانطور که در تصویر نشان داده شده است قرار دهید و برای ردیابی شماره 10 به طرف دیگر برسید.
3. سیم را به طول مناسب برش دهید (کمی بیشتر باقی می ماند تا از سوراخ عبور کند).
4. سیم را بچسبانید و قلع بزنید.
5. آن را در سوراخ نشان داده شده لحیم کنید.

به یاد داشته باشید که هنگام کار سیم اضافی را با برش های مورب خود برش دهید!

مرحله 4: اضافه کردن آردوینو

وقت آن است که اولین جزء خود را لحیم کنیم! توجه داشته باشید که برای آردوینو ، میکروفون و micro USB breakout ، باید پین ها را به هر کدام از آنها لحیم کنیم. مخصوص آردوینو ، ما همه پین ها را لحیم نمی کنیم. فقط یک زیر مجموعه ضروری است و اگر در یک طرف شکاف هایی وجود داشته باشد زندگی ما را آسان می کند. تصاویر را با دقت دنبال کنید

1. به منظور لحیم کاری سنجاق ها بر روی اجزاء ، من راحت تر می دانم که پین ها و اجزاء را با هم روی تخته نان فشار داده و آنها را لحیم کنم. این امر باعث می شود که پین ها همه به صورت عمودی تراز شده و با جزء مربع باشند. مواظب باش خودت را نیفروشی! ساده ترین کار این است که پین ها را با چیزی صاف و محکم به پایین فشار دهید.
2. Arduino را مطابق تصویر جهت دهید. می توانید یک ردیف کامل پین در امتداد لبه با BAT/G/USB شروع کنید.
3. برای لبه RST/5V/ARef ، 4 پین و 6 پین را جدا کنید. 4 پین بین 5V تا A0 و 6 پین بین A4 تا 3V قرار دارند.
4. همه پین ها را یک به یک لحیم کنید ، مطمئن شوید که آردوینو کاملاً با پلاستیک مشکی همخوانی دارد.
5. آن را از روی نان بردارید و یکبار دیگر قسمت پایینی آن را بررسی کنید تا مطمئن شوید که سنجاق ها مانند تصویر هستند.

اکنون آماده ایم که آن را به PCB لحیم کنیم!

1. آردوینو را مطابق تصویر قرار دهید.
2. اطمینان حاصل کنید که سیم داده اتصال LED زیر شکاف A1/A2/A3 قرار دارد.
3. در صورت لزوم از نوار برای نگه داشتن قطعه روی PCB استفاده کنید و آن را از قسمت زیر به برد بچسبانید.
4. سوزن های اضافی را با استفاده از دستگاه برش مورب خود برش دهید. مراقب باشید - این می تواند قطعات کوچک سنجاق را با سرعت بالا به پرواز در آورد. توصیه می کنم از عینکی استفاده کنید و تخته را به سطل زباله بیندازید یا احتمالاً دست دیگر خود را.

مرحله 5: اجزای بیشتر

اکنون ما آماده ایم که بقیه اجزا را به PCB لحیم کنیم.

ابتدا باید یک سیم اضافی را در قسمت زیرین تخته بچسبانیم. به سیم زرد در سمت راست اولین تصویر توجه کنید!

هنگامی که این کار انجام شد و مقدار اضافی بریده شد ، نوبت به میکروفون می رسد.

1. ابتدا سه پایه را به برد شکست میکروفون بچسبانید. توجه داشته باشید که برای این جزء ، خوب است (حتی مطلوب) که زاویه ای نسبت به PCB داشته باشد - به سمت راست تصویر دوم توجه کنید. ساده ترین راه برای رسیدن به این هدف این است که سنجاق ها را در حالی که در تخته نان فشرده شده اند بچسبانید و اجازه دهید صفحه میکروفون زاویه دار تا تخته نان قرار گیرد.
2. در صورت تمایل ، پتانسیومتر میکروفون را کوتاه کنید. بسیار با دقت از یک پیچ گوشتی کوچک برای چرخاندن پتانسیومتر در جهت عقربه های ساعت استفاده کنید (در تصویر سوم نشان داده شده است). توجه داشته باشید که این جزء بسیار ظریف است و می تواند به راحتی شکسته شود. این فقط یک انقلاب جزئی ایجاد می کند ، دیگر آن را مجبور نکنید. کوتاه کردن پتانسیومتر در جهت عقربه های ساعت قدرت تقویت کننده را کاهش می دهد ، که باعث می شود میکروفون حساسیت کمتری داشته باشد و کیفیت بهتری را در محیط های واقعا بلند (مانند یک کلوپ شبانه یا جشنواره موسیقی) ایجاد می کند. با این حال ، توجه داشته باشید که باعث ایجاد اثرات در محیط های آرام تر ، مانند گوش دادن به موسیقی در خانه ، می شود.
3. از تفنگ چسب حرارتی برای ریختن یک تکه چسب در موقعیت مشخص شده در تصویر سوم استفاده کنید.
4. میکروفون را در موقعیت مشخص شده روی PCB فشار دهید - پین ها باید در ردیف دوم پایین ، در ردپای شماره 17-19 قرار گیرند.
5. PCB را برگردانید و پین ها را لحیم کنید. هر مقدار اضافی را کوتاه کنید.

حالا ، بیایید Micro USB breakout را انجام دهیم.

1. برخلاف میکروفون ، ما می خواهیم برد Micro USB با پین ها مربع شکل باشد. این به این دلیل است که کابل USB هنگام اتصال به موازات برد جدا می شود و با PCB تداخل ندارد. هنگام لحیم کاری پین ها و لحیم کاری آن به تخته ، مراقب باشید که آن را محکم کنید. مجدداً تصویر دوم را جهت جهت گیری نهایی ببینید.
2. ممکن است مجدداً از چسب حرارتی برای پیش تنظیم محل شکست در محل مناسب استفاده کنید. پین ها باید در ردیف پایینی (نه دو ردیف قدرت) ، در ردپای شماره 15-19 قرار داشته باشند.
3. در صورت لزوم فضای زیر تخته را با چسب حرارتی اضافی تقویت کنید. این قدرت بسیار مورد نیاز را فراهم می کند ، زیرا ممکن است پورت از کابل USB متصل شده نیروهای گشتاور را دریافت کند.

در نهایت ، ما باید دکمه و پتانسیومتر را لحیم کنیم.

1. با دکمه شروع کنید. پاهای آن را کمی پهن کرده و در موقعیت نشان داده شده در تصویر قرار دهید.
2. می توانید پاها را در قسمت زیرین به داخل خم کنید تا دکمه در جای خود ثابت بماند.
3. هر یک از پاها را از بالای تخته لحیم کنید.
4. حالا پتانسیومتر را مطابق شکل وارد کنید. توجه داشته باشید که پین ها در بالا در تصویر قرار دارند.
5. آن را به طور موقت با مقداری نوار به تخته محکم کنید و آن را از قسمت زیرین تخته لحیم کنید.

مرحله 6: سیم کشی نهایی

دستورالعمل ها را مختصر می گویم ، اما باید سیم کشی را در قسمت زیرین برد به پایان برسانیم.

1. سیم های سیاه و زرد را در بالا سمت چپ در تصویر اول لحیم کنید. اینها طیف وسیعی از ولتاژهایی را که پتانسیومتر تولید می کند ، ارائه می دهند.
2. سیم های سیاه و سفید را در سمت راست پایین در تصویر دوم لحیم کنید. اینها سیم کشی زمین و خروجی را برای میکروفون ارائه می دهند.
3. تأیید کنید که همه سیمها مطابق شکل وجود دارند.

ما در حال حاضر با قسمت زیر به پایان رسید! شما می توانید چسب داغ را به صورت استراتژیک برای نگه داشتن سیم ها و محافظت در برابر شورت ها انتخاب کنید - اگرچه من معمولاً مزاحم نمی شوم.

مرحله 7: سیم کشی برق اتصال LED

اتصال LED باید مستقیماً از ورودی USB نیرو بگیرد. بیایید آن را لحیم کاری کنیم.

1. اتصال دهنده را با انگشت شست ، در محل نهایی ، روی تخته نگه دارید (تصویر 2 را ببینید).
2. ما قصد داریم یک طول کوچک (1-2 میلی متر) سیم و لحیم را که مستقیماً به قسمت بالای لحیم های موجود در قسمت دوم از ردیف پایینی بریده می شود ، برداریم.
3. هر یک از دو سیم را بر این اساس کوتاه و برش دهید. همانطور که در تصویر اول نشان داده شده است ، سیم پایینی باید به مفصل 5V متصل شود و سیم بالا باید به GND متصل شود.
4. هر دو قسمت جدا شده سیم را قلع بزنید.
5. آنها را با دقت به اتصالات لحیم کاری موجود لحیم کنید. اطمینان حاصل کنید که سیم 5V به خط سمت چپ آن متصل نمی شود ، زیرا این سیگنال 3.3V را حمل می کند و انجام این کار می تواند آردوینو شما را بکشد. توصیه می شود قبل از وصل کردن برد به برق ، بررسی کنید که هیچ رسانایی بین دو خط با مولتی متر وجود ندارد.
6. اتصال LED را محکم به صفحه بچسبانید و آن را با چسب فراوان تقویت کنید.

تأیید کنید که تابلوی شما شبیه عکس است!

مرحله 8: اتصال به برد

دو راه اصلی برای اتصال به برد وجود دارد.

• برای برنامه نویسی Arduino ، مستقیماً به پورت USB روی آن متصل شوید (تصویر 1).
• برای روشن کردن LED ها ، به پورت USB در پایین متصل شوید و LED ها را وصل کنید (تصویر 2).

مرحله نهم: تکمیل لمس ها

قطعات تا آنجا که ممکن است فشرده شده اند ، بنابراین مقداری از PCB خالی می ماند. می توانید آن را با دقت برش دهید همانطور که در تصویر نشان داده شده است. من از بهترین روش دقیق انجام این کار مطمئن نیستم - من از برش سیم های سنگین استفاده می کنم ، اما اگر احتیاط کنید احتمالاً می توانید از اره برقی نیز استفاده کنید. برش روی سوراخ های موجود کار را کمی ساده تر می کند.

هنگامی که مقدار اضافی را حذف کردید ، من اکیداً توصیه می کنم لبه ها و گوشه ها را با کاغذ سنباده درشت سمباده بزنید ، زیرا PCB می تواند کاملاً تیز باشد.

کل این واحد را می توان در نوار وسیع حرارتی کوچک با سوراخ هایی برای دسترسی به کنترل ها و پورت ها پیچید.