Χριστουγεννιάτικο δέντρο Arduino & WS2811: 8 Βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Δεδομένου ότι υπάρχουν άλλα παρόμοια έργα Christmas Lights Arduino και WS2811, το δέντρο Arduino Xmass τα βρίσκω πολύ περίπλοκα για αρχάριους. Έτσι αποφάσισα να δημοσιεύσω αυτό το απλό και χωρίς κόστος κόστος, το οποίο μπορείτε να δοκιμάσετε πριν αντιμετωπίσετε πιο περίπλοκα, ακόμη και με έλεγχο Bluetooth και μετρητή vu-meter.

Η οικογένειά μου άρεσε να σχεδιάζει τα μοτίβα και μου άρεσε να τα κωδικοποιώ. Ελπίζω να το απολαύσετε κι εσείς.

Η διακόσμηση του δέντρου είναι φτιαγμένη από τη μητέρα μου, πρέπει να της πω να μοιραστεί και να φτιάξει μερικές οδηγίες.

Προμήθειες:

• Arduino nano
• Λωρίδα led WS2811
• Διακόπτης
• Φορτιστής USB
• Καλώδιο USB
• Πλαστικό κουτί

Βήμα 1: Λογαριασμός Υλικών

Αυτά είναι τα υλικά που χρησιμοποίησα:

• Arduino nano. Παρήγγειλα ένα με καρφίτσες χωρίς συγκόλληση, αφού κόλλησα καλώδια απευθείας στον πίνακα.
• Λωρίδα LED 5V WS2811 50. Υπάρχουν επίσης με πράσινα καλώδια που είναι πιο διακριτά.
• Διακόπτης. Ένα με μακρύ κουμπί είναι καλύτερο.
• Φορτιστής USB. Μεταχειρισμένο από κινητό τηλέφωνο.
• Καλώδιο USB τύπου A αρσενικό mini-B αρσενικού τύπου. Επαναχρησιμοποιήθηκε από μια παλιά κάμερα.
• Πλαστικό κουτί. Ξαναχρησιμοποίησε μια καραμέλα.
• Μια γραβάτα καλωδίου.
• Καλώδιο τριών καλωδίων.
• Κασσίτερος συγκόλλησης.
• Κόλλα για το πιστόλι κόλλας.
• Μονωτική ταινία
• Σωλήνας συρρίκνωσης θερμότητας

Βήμα 2: Εργαλεία που χρησιμοποιούνται

• Τρυπάνι, τρυπάνι.
• Όπλο κόλλας.
• Συγκολλητικό σίδερο.
• Ψαλίδι.

Βήμα 3: Σχηματικό

Εξουσία

Θα τροφοδοτήσουμε τα πάντα μέσω της υποδοχής USB. Η λωρίδα led τροφοδοτείται μέσω του πείρου VIN για μη υπερφόρτωση του ρυθμιστή τάσης.

Λωρίδα LED

Υπάρχουν πολλοί τύποι λωρίδων LED με δυνατότητα διεύθυνσης. Αυτά που βασίζονται στο WS281x είναι πολύ κοινά. Αυτή η οικογένεια τσιπ δημιουργεί τη Διαμόρφωση πλάτους παλμού (PWM) για κάθε χρώμα, με βάση τα δεδομένα που λαμβάνονται στην καρφίτσα εισαγωγής δεδομένων. Χρησιμοποιεί το πρώτο μπλοκ δεδομένων με κάθε χρώμα και σπρώχνει την υπόλοιπη ροή δεδομένων στο επόμενο τσιπ μέσω του πείρου εξόδου δεδομένων. Ευτυχώς, υπάρχουν βιβλιοθήκες Arduino που κάνουν όλο αυτό το έργο διαφανές για εσάς.

Μικροελεγκτής

Δεδομένου ότι η λωρίδα LED WS2811 χρειάζεται είσοδο δεδομένων 5V, επιλέγουμε Arduino με λογική 5V. Θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί ένα 3.3V, αλλά θα πρέπει να κάνουμε κάποιου είδους προσαρμογή λογικού επιπέδου. Εάν όχι, θα μπορούσε να λειτουργήσει, αλλά μια μικρή πτώση τάσης θα μπορούσε να οδηγήσει σε λανθασμένα δεδομένα ή καθόλου δεδομένα που θα φτάσουν στη λωρίδα LED.

Απλούστεροι μικροελεγκτές όπως το ATtiny85 θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν εάν θέλετε να μειώσετε περισσότερο το κόστος. Δεδομένου ότι χρειαζόμαστε μόνο 1 έξοδο και μία είσοδο. Ανάλογα με τις εκδόσεις, το φλας είναι πιο δύσκολο αν δεν διαθέτει θύρα USB.

Διακόπτης

Ένα με ένα μακρύ κουμπί ταιριάζει καλύτερα για να περάσει από τη θήκη, τότε μπορείτε να το ενεργοποιήσετε χωρίς μολύβι.

Συνδέεται με το GND επειδή χρησιμοποιούμε την εσωτερική αντίσταση έλξης στο Arduino για να αποφύγουμε ψευδή σήματα. Στη συνέχεια, στον κώδικα το 1 δεν θα έχει παλμούς και το 0 παλμούς.

Βήμα 4: Επεξεργασία θήκης

Χρησιμοποίησα ένα κουτί Candy ως περίβλημα για τα ηλεκτρονικά. Χρησιμοποιήστε ή ακόμα και 3dPrint που έχει αρκετό χώρο.

Απλώς τρυπήστε το με ένα πολυεργαλείο Dremel. Χρησιμοποίησα ένα τρυπάνι 3mm για:

• Μια τρύπα για πρόσβαση στο κουμπί του διακόπτη.
• Οπή μηχανής για το βύσμα USB.
• Έξοδος καλωδίου για τη λωρίδα LED. Στο κάλυμμα μηχανοποιήστε το μέχρι το περίγραμμα για να αφαιρέσετε το κάλυμμα.

Βήμα 5: Καλωδίωση

Συγκόλληση

Για καλωδίωση, θα χρειαστούμε ένα συγκολλητικό σίδερο. Εάν είστε αρχάριος, ελέγξτε αυτό το σεμινάριο συγκόλλησης.

Συμβουλές από τη δική μου εμπειρία.

• Συμβουλές προ καλουπιών πρώτα
• Μόλις το σύρμα βρίσκεται στο μαξιλάρι συγκόλλησης, ο προστιθέμενος κασσίτερος πρέπει να λιώσει από το σύρμα και το συγκολλητικό υλικό, όχι το συγκολλητικό σίδερο.

Κουμπί

Συνδέστε το κουμπί στην είσοδο D5 και GND.

Αυτή που χρησιμοποίησα έχει τέσσερις ακίδες. Συνδέονται εσωτερικά με ζεύγη, ελέγξτε πριν με δοκιμαστή (ή led με μπαταρία) ποια ανοίγουν.

Καλώδιο

Συγκολλήστε στο ένα άκρο έναν αρσενικό σύνδεσμο για την λωρίδα led. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αυτό στη λωρίδα LED, που δεν θα χρησιμοποιήσουμε.

Τα χρώματα που χρησιμοποίησα είναι.

• Κόκκινο (+5V) -> Καφέ
• Πράσινο (δεδομένα σε) -> Μαύρο
• Λευκό (Gnd) -> Μπλε

Στο Arduino Side

• Καφέ -> VIN
• Μπλε -> GND
• Μαύρο -> D4

Λωρίδα LED

Η λωρίδα LED διαθέτει δύο υποδοχές τριών ακίδων, η είσοδος είναι η θηλυκή. Υπάρχουν κόκκινα και άσπρα καλώδια χωρίς σύνδεσμο που πρέπει να είναι μονωμένα με μονωτική ταινία ή σωλήνα θερμοσυρρίκνωσης για να αποφευχθεί βραχυκύκλωμα.

Μικροελεγκτής

Μόλις κολλήσετε προ-κονσερβοποιημένα καλώδια σε μαξιλάρια συγκόλλησης, Συνδετήρες

Τέλος, συνδέστε όλους τους συνδετήρες.

Βήμα 6: Επιδιόρθωση στοιχείων

Κουμπί Για να φτιάξω το κουμπί χρησιμοποίησα πιστόλι κόλλας, βάλε μια γενναιόδωρη ποσότητα και πρόσεχε μην κολλήσεις τον μηχανισμό κουμπιού. Έπρεπε να κάνω δύο φορές από την πρώτη φορά που υπήρχε τόσο λίγη κόλλα που όταν πατήσαμε το κουμπί κόλλησε.

ΜικροελεγκτήςΔεν είναι σταθερό.

ΚαλώδιοΤοποθετήστε μια γραβάτα καλωδίου για να αποφύγετε ότι εάν τελικά υπάρξει τράβηγμα, η συγκόλληση δεν έχει υποστεί ζημιά.

Βήμα 7: Κωδικός

Εργαλεία λογισμικού και μεταφόρτωση

Για τον κώδικα, χρησιμοποιήσαμε τη βιβλιοθήκη FastLED και το Arduino IDE.

Για να εγκαταστήσετε τη βιβλιοθήκη στο Arduino IDE ακολουθήστε αυτόν τον οδηγό Εγκατάσταση πρόσθετων βιβλιοθηκών Arduino Βάλτε στο πλαίσιο αναζήτησης FastLED

Για μεταφόρτωση στο Arduino nano ακολουθήστε αυτόν τον οδηγό. Ξεκινώντας με το Arduino Nano

Χρήση

Απλώς πατήστε το κουμπί για να αλλάξετε την τρέχουσα λειτουργία κινούμενης εικόνας.

Λήψη κώδικα

Ελέγξτε στη διεύθυνση

Or μετονομάστε το αρχείο ChristmasOneFile.txt σε ChristmasOneFile.ino

Υπάρχει επίσης μια έκδοση πολλαπλών αρχείων που μπορείτε να δοκιμάσετε.

Συμβουλές για να δημιουργήσετε ένα νέο animation.

• Δημιουργήστε μια νέα μέθοδο της επιλογής σας.
• Αυξήστε τον συνολικό αριθμό κινούμενων σχεδίων (MAX_MODES) κατά μία.
• Τροποποίηση AnimationUpdate για τη νέα περίπτωση.

Βήμα 8: Αναθεωρήσεις

• 24.12.2019 Προστέθηκε βίντεο.
• 25.12.2019 Άλλαξε εικόνα εξωφύλλου, διορθώσεις ορθογραφίας.
• 26.12.2019 Προστέθηκε αρχείο προέλευσης.
• 21.11.2020 Ενημερώθηκαν κατεστραμμένοι σύνδεσμοι