DIY Απλός λαμπτήρας Arduino: 5 βήματα (με εικόνες)

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

Σε αυτό το έργο, θα σας καθοδηγήσω στη διαδικασία δημιουργίας ενός λαμπτήρα με το Arduino nano και μια λωρίδα LED. Πριν ξεκινήσετε, είναι σημαντικό να γνωρίζετε ότι υπάρχει μεγάλη ευελιξία ως προς τα χαρακτηριστικά που θέλετε στη λάμπα σας και ποια τα χαρακτηριστικά όχι (θα εξηγήσω τις διαφορετικές επιλογές που μπορείτε να κάνετε από αυτές που διαφέρουν από τις δικές μου περαιτέρω στο σεμινάριο).

Λόγοι ασφαλείας - Αυτό το σεμινάριο περιλαμβάνει τη χρήση συγκολλητικού σιδήρου. Βεβαιωθείτε ότι ακολουθείτε τις κατάλληλες προφυλάξεις ασφαλείας (π.χ. γυαλιά ασφαλείας, σωστό αερισμό, οργανωμένο περιβάλλον εργασίας).

Προμήθειες

Συστατικά

- Arduino Nano

- 1 διακόπτης xRocker

- Καλώδια βραχυκυκλωτήρων

- Breadboard (προαιρετικό)

- Πινακίδα (θα πρέπει να μπορεί να χωρέσει μέσα στην εσωτερική θήκη της λάμπας (τα ρολά τουαλέτας)

- Μια λωρίδα οδήγησης WS2812B μήκους περίπου δύο μέτρων (106 LED) (άλλα μπορούν να χρησιμοποιηθούν, αλλά ο κωδικός θα πρέπει να προσαρμοστεί για αυτά).

- Ένα καλώδιο USB σε Mini-B USB (πρέπει να είναι αρκετά μακρύ για να παρακάμψει το σωλήνα της μπάλας τένις και επιπλέον για να φτάσει σε μια πηγή ενέργειας.

- 1 x 10k αντίσταση

Υλικά

Ξέρω ότι μπορεί να είναι δύσκολο να βρεις το σωστό σώμα για το έργο σου, γι 'αυτό έφτιαξα το σώμα της λάμπας μου από υλικά καθημερινής χρήσης

- 1 x κουτάκι τένις (το πλαστικό στο εξωτερικό πρέπει να είναι αφαιρούμενο)

- 2 x ρολά χαρτιού υγείας από χαρτόνι

- 1 x φύλλο ψησίματος

Πλαστικό περιτύλιγμα (προαιρετικό)

Εργαλεία

- Συγκολλητικό σίδερο

Κόλλα (ή ταινία)

Βήμα 1: Πληροφορίες για τη λάμπα

Πριν ξεκινήσουμε την κατασκευή του λαμπτήρα θα περιγράψω τις δυνατότητες και τα όριά του. Πρώτα απ 'όλα, η λωρίδα led είναι μια λωρίδα LED 5 volt RGB. Ο διακόπτης rocker επιτρέπει στο χρήστη να αλλάζει μεταξύ δύο διαφορετικών χρωμάτων. Όπως φαίνεται στο βίντεο είχα ένα χρωματικό σχέδιο ουράνιου τόξου ως ένα και ένα σχέδιο χρωμάτων ωκεανού ως το άλλο. Η λάμπα τροφοδοτείται από USB, στην αρχή χρησιμοποιούσα ξεχωριστή μπαταρία, αλλά γρήγορα συνειδητοποίησα πόσο δύσκολο θα ήταν να αλλάξω την μπαταρία και να ενημερώσω τον κωδικό αν έπρεπε να ανοίξω συνεχώς τη λάμπα. Προφανώς, δεδομένου ότι χρησιμοποιώ σωλήνα τένις και χαρτί ψησίματος, η ποιότητα του σώματος δεν θα είναι τέλεια, αλλά νομίζω ότι ως έργο DIY είναι σίγουρα ένα μεγάλο δώρο. Η τελευταία σημείωση είναι ότι υπάρχει μια επιλογή να γράψετε το δικό σας μήνυμα στη λάμπα όπως φαίνεται στο δικό μου. Με αυτά που λέγονται θα προχωρήσουμε στο 1ο βήμα.

Βήμα 2: Δοκιμή του κυκλώματος

Αρχικά θα δοκιμάσουμε το κύκλωμα για να βεβαιωθούμε ότι λειτουργεί πριν το κολλήσουμε. (Αυτό το βήμα δεν είναι απαραίτητο αν και συνιστώ να είστε σίγουροι για το κύκλωμα πριν από τη συγκόλληση.) Τα εξαρτήματα που χρειάζονται για αυτό είναι

• Breadboard

• Καλώδια βραχυκυκλωτήρων

• Arduino nano

• Λωρίδα led

• Διακόπτης rocker

• Συγκολλητικό σίδερο

Το πρώτο βήμα είναι η συγκόλληση τριών καλωδίων στα σημεία 5v, Data και γείωσης στη λωρίδα LED. Η λωρίδα LED μπορεί να έχει ήδη έρθει με ένα καλώδιο στο μπροστινό μέρος, οπότε προτείνω να κόψετε το πρώτο LED. Αυτό θα μοιάζει κάπως με την παραπάνω εικόνα.

Το επόμενο βήμα είναι η συγκόλληση 2 καλωδίων βραχυκυκλωτήρα σε δύο από τις τρεις ακίδες του διακόπτη. Οποιαδήποτε από τις δύο ακίδες είναι εντάξει, αρκεί η μία να είναι η μεσαία καρφίτσα.

Μόλις ολοκληρώσετε αυτό το μέρος, μπορούμε να αρχίσουμε να συνδέουμε εξαρτήματα στο breadboard. Πρώτα, συνδέστε το Arduino nano και, στη συνέχεια, συνδέστε το 5v και τον πείρο γείωσης δύο τις αντίστοιχες ράγες στο breadboard. Στη συνέχεια, συνδέστε τα καλώδια 5v και γείωσης της λωρίδας led στις αντίστοιχες δύο ράγες. Συνδέστε το καλώδιο δεδομένων της λωρίδας led στον πείρο 8 στο Arduino. Μετά από αυτό το βύσμα τα δύο καλώδια του διακόπτη το ένα δίπλα στο άλλο στο breadboard. Τώρα συνδέστε την αντίσταση 10k σε ένα από τα καλώδια του διακόπτη (δίπλα σε αυτό στο breadboard). Η άλλη πλευρά της αντίστασης 10k πρέπει να βρίσκεται στη ράγα εδάφους. Τώρα συνδέστε ένα καλώδιο βραχυκυκλωτήρα στο ίδιο καλώδιο του διακόπτη που πηγαίνει στην ακίδα 6 του νανο. Τέλος, συνδέστε ένα καλώδιο βραχυκυκλωτήρα στο άλλο καλώδιο του διακόπτη που συνδέεται με τη ράγα 5 βολτ. Εάν αντιμετωπίζετε προβλήματα με την παρακολούθηση, ανατρέξτε στο παραπάνω διάγραμμα.

Τώρα το επόμενο βήμα είναι να ανεβάσετε τον κώδικα στο Arduino. Το πρώτο μέρος αυτής της διαδικασίας είναι η εγκατάσταση της βιβλιοθήκης FastLED. Ανοίξτε το λογισμικό Arduino, ανοίξτε το σκίτσο, πατήστε για να συμπεριλάβετε μια βιβλιοθήκη, επιλέξτε διαχείριση βιβλιοθηκών. Μόλις φτάσετε σε αυτό το σημείο, αναζητήστε το Fast LED στη γραμμή αναζήτησης και μετακινηθείτε προς τα κάτω μέχρι να βρείτε τη βιβλιοθήκη Fast LED του Daniel Garcia. (ανατρέξτε στην παραπάνω εικόνα). Εγκαταστήστε το και στη συνέχεια μπορείτε να προχωρήσετε στη μεταφόρτωση του κώδικα.

Αυτό περιλαμβάνει την αντιγραφή-επικόλληση ολόκληρου του κώδικα που παρέχεται εδώ σε ένα σκίτσο Arduino. Αν κοιτάξετε την παραπάνω εικόνα, η μόνη αλλαγή που πρέπει να κάνετε είναι ο αριθμός των LED που θα χρησιμοποιήσετε. Κύκλωσα τον τύπο LED σε περίπτωση που χρησιμοποιείται μια λωρίδα LED διαφορετική από τη δική μου, οπότε ο τύπος θα πρέπει να ενημερωθεί.

Βήμα 3: Προετοιμασία του σώματος

Υλικά και εργαλεία που απαιτούνται

Μπουκάλι μπάλα τένις

Δύο ρολά από χαρτί υγείας

- Superglue (ή οτιδήποτε μπορεί να κρατήσει τα ρολά τουαλέτας μαζί.)

συγκολλητικό σίδερο

- μεταλλική καρφίτσα (κομμάτι)

Αυτό το μέρος είναι αρκετά απλό αλλά σημαντικό. Δύο τρύπες πρέπει να γίνουν στο μπουκάλι όπου θα μπουν οι διακόπτες. Στην περίπτωσή μου, έκανα μια τρύπα στην κορυφή της λάμπας μου (το κάτω μέρος του μπουκαλιού) για τον διακόπτη rocker. Έκανα μια δεύτερη τρύπα στο πλάι της φιάλης κοντά στο κάτω μέρος για το καλώδιο USB. Δείτε τις παραπάνω εικόνες για καλύτερη αίσθηση.

Δεν είχα τρυπάνι για να κάνω τις τρύπες και επέλεξα να λιώσω το πλαστικό. Είναι σημαντικό να έχετε σωστό αερισμό ενώ το κάνετε αυτό (προτείνω να ανοίξετε οποιοδήποτε παράθυρο και πόρτα ενώ ανοίγετε τον ανεμιστήρα. Το κάψιμο του πλαστικού μπορεί να έχει αρνητικές επιπτώσεις στην υγεία εάν εκτεθείτε στους καπνούς για πολύ καιρό και σας συνιστώ να αφιερώσετε λίγο χρόνο για την κατάλληλη έρευνα προετοιμασία για να γίνει αυτό.

Για να λιώσω το πλαστικό, χρησιμοποίησα τη συγκόλλησή μου για να ζεστάνω μια καρφίτσα που κρατούσα με πένσα. Μέσω της αγωγής, ο πείρος μπόρεσε να δημιουργήσει την τρύπα που απαιτείται στο πλαστικό. Mayσως αναρωτιέστε γιατί δεν χρησιμοποιώ μόνο το κολλητήρι για να λιώσω το πλαστικό. Απλώς δεν θέλω να πάρω λιωμένο πλαστικό στο σίδερο μου ή να διακινδυνεύσω να το βλάψω. Αν θέλετε μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το δικό σας. Απλώς θυμηθείτε να κάνετε σωστή έρευνα και να αποφύγετε την εισπνοή των καπνών.

Βεβαιωθείτε ότι η τρύπα στο επάνω μέρος του δοχείου ταιριάζει στον διακόπτη όταν τοποθετηθεί. Εάν η τρύπα είναι πολύ μεγάλη, θα πέσει μέσα από την τρύπα, οπότε μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ταινία ή καυτή κόλλα για να το διορθώσετε.

Στη συνέχεια, κάντε μια ορθογώνια τρύπα προς το κάτω μέρος της λάμπας. Θα πρέπει να χωράει εύκολα το καλώδιο USB μέσα από αυτό.

Δεν πρόκειται να χρησιμοποιήσω ακόμα το ταψί γιατί θέλω να μπορώ να δω μέσα από το κουτί αυτή τη στιγμή κατά την εγκατάσταση του κυκλώματος.

Τώρα το τελευταίο μέρος είναι το πιο εύκολο. Το μόνο που έχετε να κάνετε είναι να κολλήσετε τα δύο ρολά από χαρτί υγείας όπως φαίνεται στην εικόνα. Απλά βεβαιωθείτε ότι δεν θα πάρετε κανένα superglue στα χέρια σας!

Βήμα 4: Συγκόλληση του τελικού κυκλώματος

Μόλις επιβεβαιώσετε ότι το κύκλωμα λειτουργεί, μπορείτε να το μετακινήσετε στον πίνακα perf (τεχνικά θα μπορούσατε ακόμα να χρησιμοποιήσετε το breadboard εάν ταιριάζει στο ρολό τουαλέτας. Το μόνο πρόβλημα είναι ότι τα καλώδια δεν είναι κολλημένα, πράγμα που σημαίνει ότι υπάρχει μεγαλύτερη πιθανότητα Οι συνδέσεις θα χαλαρώσουν. Όπως είπα και πριν βεβαιωθείτε ότι ο πίνακας ταιριάζει στα ρολά τουαλέτας. Αν δεν μπορείτε, μπορείτε να δοκιμάσετε να βρείτε άλλο μεγαλύτερο κατάλληλο αντικαταστάτη για τα ρολά χαρτιού τουαλέτας.

Εάν δεν έχετε χρησιμοποιήσει έναν πίνακα perf πριν, θα πρέπει πρώτα να κάνετε μια γρήγορη έρευνα για το πώς λειτουργεί. Η σύνδεση της λωρίδας Led είναι βασικά η ίδια με το breadboard, η μόνη διαφορά είναι ότι την κολλάτε τώρα. Ο μόνος πείρος στο Arduino που πρέπει να έχει περισσότερες από μία συνδέσεις είναι το 5 volt. Υπάρχουν δύο ακίδες γείωσης που σημαίνει ότι μπορείτε να κολλήσετε τη γείωση από τον διακόπτη και την λωρίδα led είτε σε μία είτε και στις δύο. Mayσως έχετε παρατηρήσει ότι η αντίσταση συγκολλάται από τη γείωση στον πείρο 6. Αυτό κάνει αποτελεσματικά το ίδιο ακριβώς όπως και ο πείρος συγκόλλησης 6 και η αντίσταση σε έναν πείρο στο διακόπτη.

Προτείνω να κολλήσετε πρώτα το Led Strip στην πλακέτα perf. Τώρα ένα πράγμα που συνειδητοποίησα αφού έκανα όλη μου τη συγκόλληση ήταν το πόσο σημαντικό ήταν το μήκος των καλωδίων του άλτη. Στο τέλος, τα μήκη εξαρτώνται από το πού σκοπεύετε να τοποθετήσετε το Arduino nano board σας. Αν το βάλετε προς το κάτω μέρος των ρολών τουαλέτας, τότε μεγιστοποιεί το μήκος του καλωδίου USB, ενώ σας επιτρέπει επίσης να χρησιμοποιείτε μικρότερα καλώδια για τη λωρίδα LED. Το μόνο αρνητικό είναι η απόσταση από το κουμπί. Η σύστασή μου είναι ότι για το κουμπί χρησιμοποιείτε καλώδια διπλάσια από την απόσταση από την πλακέτα perf στο κουμπί, διότι αν θέλετε ποτέ να αφαιρέσετε το κύκλωμα από το σώμα χωρίς να ξεκολλήσετε το κουμπί τα μικρότερα καλώδια θα αποδειχθούν ενοχλητικά.

Αν κοιτάξετε την εικόνα μέσα στο ρολό χαρτιού τουαλέτας θα δείτε πολύ κίτρινο σύρμα. Αυτό συμβαίνει γιατί στην αρχή, σκόπευα να βάλω το νανο στην κορυφή, αλλά μετά το άλλαξα στο κάτω μέρος. Όλο αυτό το σύρμα είναι αυτό που συνδέει τη λωρίδα led με τον πίνακα perf.

Η τελευταία μου συμβουλή σχετικά με τη συγκόλληση είναι να βεβαιωθώ ότι το σύρμα από το κουμπί περνά μέσα από τη φιάλη κατά τη συγκόλληση στον πίνακα ή στο κουμπί. Όπως φαίνεται στην τελευταία εικόνα, το κουμπί πρέπει να είναι στη θέση του κατά τη συγκόλληση στον πίνακα perf.

Μόλις τελειώσετε, θα θέλετε να επιβεβαιώσετε ότι το κύκλωμα εξακολουθεί να λειτουργεί πριν εγκαταστήσετε το κύκλωμα στο σώμα.

Βήμα 5: Εγκατάσταση του κυκλώματος στο σώμα και τελικές πινελιές

Μόλις επιβεβαιώσετε ότι λειτουργεί το κύκλωμα, μπορείτε να βάλετε το χαρτόνι perf με το nano στα ρολά τουαλέτας. Εξήγησα προηγουμένως τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της τοποθέτησής του στην κορυφή και στο κάτω μέρος.

Το πρώτο βήμα είναι να τρέξετε τη λωρίδα LED από το κάτω μέρος των ρολών τουαλέτας σας και στη συνέχεια να την τυλίξετε έξω από κάτω προς τα πάνω. Οι περισσότερες λωρίδες LED έρχονται με μια κολλώδη πλευρά που αφαιρείτε το πλαστικό. Για αυτό το βήμα, συνιστώ ομοιόμορφη απόσταση της λωρίδας LED. Όπως φαίνεται στην εικόνα μου το δικό μου δεν ήταν τέλειο αλλά δεν υπήρχε μεγάλη διαφορά στο τέλος.

Σε αυτό το σημείο, θα πρέπει να έχετε το καλώδιο USB και το Led Strip να τελειώνουν από το κάτω μέρος του σωλήνα με τα καλώδια κουμπιών να βγαίνουν από πάνω. Δεν συνιστώ να βάζετε ακόμα το USB μέσα από την τρύπα του γιατί το επόμενο βήμα είναι να τυλίξετε το εξωτερικό του δοχείου της μπάλας τένις στο ταψί (κάθε φύλλο που επιτρέπει στο φως να περάσει θα λειτουργήσει). Εάν το κουμπί δεν παραμένει κάτω, προορίζεται να τοποθετηθεί, μπορείτε να το κολλήσετε υπερβολικά. Μια τελευταία σημείωση είναι να βεβαιωθείτε ότι κανένα από τα καλώδια δεν βρίσκεται έξω από τα ρολά χαρτιού τουαλέτας, επειδή τότε θα δημιουργήσουν σκιές με τα LED.

Πριν το κάνουμε αυτό, ίσως έχετε παρατηρήσει ότι έβαλα ένα μικρό μήνυμα στη λάμπα μου. Αυτό έγινε κόβοντας τους χαρακτήρες από ένα εύπλαστο λεπτό χαρτόνι που δεν επέτρεπε στο φως να περάσει. Έπειτα κόλλησα σούπερ αυτούς τους χαρακτήρες στο εξωτερικό του κουτιού πριν το τυλίξω.

Τώρα, το επόμενο βήμα είναι εξαιρετικά σημαντικό γιατί τυχόν πτυχώσεις/πτυχώσεις στο ταψί στο τέλος θα φανούν με το φως. Σας συνιστώ να χρησιμοποιήσετε οποιαδήποτε πλαστική φιλική κόλλα (βεβαιωθείτε ότι δεν στεγνώνει γρήγορα).

Μόλις στεγνώσει η κόλλα, θα θέλετε να κόψετε μια μικρή τρύπα με ένα κοφτερό μαχαίρι ή κάτι παρόμοιο για την τρύπα USB. Το τελευταίο βήμα είναι να τρέξετε το καλώδιο USB έξω από το δοχείο και να σπρώξετε το χαρτί τουαλέτας προς τα μέσα. Στη συνέχεια σφραγίστε τη φιάλη με το καπάκι.

Ένα τελευταίο προαιρετικό βήμα είναι να τυλίξετε ολόκληρο το πράγμα σε πλαστική μεμβράνη για να βεβαιωθείτε ότι το φύλλο ψησίματος δεν θα χαλάσει. Παρακάτω έχω επισυνάψει ένα σύντομο βίντεο της λάμπας μου στο τέλος. Αφήστε ένα σχόλιο εάν έχετε οποιεσδήποτε ερωτήσεις ή προβλήματα σχετικά με αυτό το έργο.