DIY RGB-LED Glow Poi με τηλεχειριστήριο: 14 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:34

Εισαγωγή

Γεια σε όλους! Αυτός είναι ο πρώτος μου οδηγός και (ελπίζω) ο πρώτος από μια σειρά οδηγών στην προσπάθειά μου να δημιουργήσω ένα οπτικό poi ανοιχτού κώδικα RGB-LED. Για να το κάνουμε απλό πρώτα, αυτό θα οδηγήσει σε ένα απλό led-poi με τηλεχειριστήριο μέσω IR και κάθε είδους κινούμενες εικόνες αλλαγής χρώματος.

Λάβετε υπόψη: Αυτό το είδος poi (χωρίς τηλεχειριστήριο IR) μπορεί να αγοραστεί για περίπου 20 $ στο Amazon, οπότε αυτό δεν αξίζει τον κόπο οικονομικά - DIY για την εμπειρία, όχι το αποτέλεσμα.

Ελπίζω ότι οι άνθρωποι θα συνεισφέρουν κινούμενα σχέδια στο GitHub αυτού του έργου με αποτέλεσμα μια μεγάλη ποικιλία κινούμενων σχεδίων για να διαλέξετε και, ως εκ τούτου, θα δώσετε περισσότερη αξία σε αυτήν την έκδοση σε σύγκριση με τις εξωχρηματιστηριακές.

Αποποίηση ευθυνών

Πρώτα απ 'όλα μερικές προειδοποιήσεις ασφαλείας. Δοκιμάστε αυτήν την κατασκευή μόνο αν γνωρίζετε τι κάνετε. Δεν είμαι ηλεκτρολόγος μηχανικός, δεν είμαι υπεύθυνος εάν κάτι πάει στραβά. Περιλαμβάνονται μερικά επικίνδυνα βήματα/υλικά και θα πρέπει να τα γνωρίζετε:

Οι Λίπος μπορεί να είναι επικίνδυνοι. Ειδικά η συγκόλληση, βραχυκύκλωμα και αποθήκευση του LiPos συνοδεύεται από ποικίλους κινδύνους. Ακόμα κι αν η κατασκευή πάει καλά, τα καλώδια μπορεί να χαλαρώσουν, τα κελιά μπορεί να υποστούν ζημιά ή ένα από τα ανώνυμα κινεζικά εξαρτήματα να αποτύχει και να προκαλέσει βραχυκύκλωμα. Μην τους αφήνετε να φορτίζουν χωρίς επίβλεψη, χρησιμοποιήστε καλύτερα έναν εξωτερικό φορτιστή για να τα φορτίσετε, αφαιρέστε το λιπό για αποθήκευση και μεταφορά (το καλύτερο είναι να τα αποθηκεύσετε σε μία από αυτές τις «σακούλες λιπο» πιστεύω).

Οι πόροι υπόκεινται σε κάποιες σημαντικές δυνάμεις όταν εμφανίζονται μαζί τους. Εάν χτυπήσετε κάποιον ή κάτι μαζί του ή μια εκτύπωση αποτύχει και τα μέρη πετούν γύρω από άτομα, μπορεί να τραυματιστούν.

Χρησιμοποιήστε την κοινή λογική, γνωρίζετε τους κινδύνους, διαβάστε μόνοι σας εάν δεν είστε σίγουροι. Παίρνετε την ιδέα.

Αν δεν σας έχω τρομάξει, απολαύστε την κατασκευή και διασκεδάστε μαζί τους.

Βήμα 1: Υλικό & Εργαλεία

Λογαριασμός Υλικών

Αρχικά ας ρίξουμε μια ματιά στο τι χρειαζόμαστε για αυτήν την κατασκευή. Σας συνιστώ να αγοράσετε τα περισσότερα από τα προϊόντα στο AliExpress εάν έχετε χρόνο να περιμένετε. Βρήκα μόνο τα λιπόσπιτα στο HobbyKing όμως.

Εξαρτήματα/Ηλεκτρονικά

Ποσότητα	Ονομα	Πηγή	Σχόλιο
2	Μονάδα φόρτισης μπαταρίας λιθίου TP4056	Amazon.com, AliExpress
2	Turnigy nano-tech 1000mah 1S 15C Round Cell	Χόμπκινγκ
2	2-5V έως 5V Ενίσχυση τροφοδοσίας Step Up	AliExpress	Το κύκλωμα ενίσχυσης MT3608 ταιριάζει επίσης
2	ArduinoPro Mini ATMEGA328P 5V 16MHz	Amazon.com, AliExpress
2	1838 940nm IR-Reciver Diode	Amazon.com, AliExpress
1μ	Λωρίδα LED APA102 (LED 144 ή 96/m)	Amazon.com, AliExpress	Χρειάζεστε περίπου 2x10 Leds μήκους
2	Πυκνωτής 220uF 10V	AliExpress
1	Τηλεχειριστήριο IR	AliExpress

Εργαλεία

Ονομα	Σύσταση	Σχόλιο
Τρισδιάστατος εκτυπωτής
Συγκολλητικό σίδερο	QUICKO T12
Πυροβόλο θερμό κόλλα
Υπολογιστής με Arduino IDE
Τσιπ USB FTDI	FT232	εναλλακτική: Arduino Uno
Συρματόπλεγμα		προαιρετικός
Wirecutters	Κόφτες Knipex	προαιρετικός
Breadboard + άλτες		προαιρετικός
Arduino Uno		προαιρετικός

Αναλώσιμα

Ονομα	Σχόλιο
Thin Wire	24-28AWG
Μόλυβδος συγκόλλησης
Συρρίκνωση σωλήνα
Κεφαλίδες καρφιτσών (αρσενικό και θηλυκό) ή μικρό συνδετήρα
Καθαρό νήμα εκτύπωσης 3D	Χρησιμοποίησα PLA αλλά το Nylon μπορεί να δώσει ισχυρότερα αποτελέσματα
Sticks με κόλλα θερμής κόλλας
ροή και συγκόλληση ψευδαργύρου ή μεταλλική βούρτσα/χαρτί λείανσης	Το χαρτί λείανσης λειτούργησε καλά για μένα
Κάποιο κορδόνι για ιμάντες	Χρησιμοποίησα απλή πλαστική χορδή, αλλά ίσως θέλετε να γίνετε δημιουργικοί

Βήμα 2: Τρισδιάστατη εκτύπωση

Δεδομένου ότι αυτό διαρκεί το μεγαλύτερο χρονικό διάστημα, θα ξεκινήσουμε εκτυπώνοντας όλα τα μέρη για αυτήν την κατασκευή δύο φορές με τοποθέτηση υποστήριξης "παντού".

Προχωρήστε στο Thingiverse, κατεβάστε τα αρχεία STL και κόψτε με τον αγαπημένο σας τεμαχιστή.

Χρησιμοποίησα καθαρό PLA σε ανάλυση 0,28 που λειτούργησε καλά, αλλά αν μπορείτε, ίσως θέλετε να χρησιμοποιήσετε ένα ισχυρότερο υλικό για να είστε ασφαλείς και να αποτρέψετε τυχόν δυσλειτουργίες κατά την περιστροφή.

Το αποτέλεσμα είναι περισσότερο αδιαφανές παρά διαφανές που είναι καλό για εμάς αφού το poi λειτουργεί ως διαχύτης και ανάβει όμορφα χωρίς να φαίνονται ενιαία LED. Αφού ολοκληρωθούν οι εκτυπώσεις, αφήστε το υλικό στήριξης και βιδώστε και ξεβιδώστε τα δύο μισά πολλές φορές. Το υλικό στήριξης παρέχει καλύτερο κράτημα και μόλις ταιριάζουν καλά μεταξύ τους, μπορείτε να αφαιρέσετε όλα τα στηρίγματα.

Βήμα 3: Προγραμματισμός: Προετοιμασία

Για να μεταγλωττίσουμε το έργο πρέπει να εγκαταστήσουμε τη βιβλιοθήκη FastLED και IRremote. Και οι δύο μπορούν να βρεθούν χρησιμοποιώντας το Arduino IDE του build in Library Management. Για να ανεβάσετε σκίτσα στο Arduino pro mini, πρέπει να χρησιμοποιήσετε το FTDI Chip.

Επιπλέον, χρειάζεστε τον πηγαίο κώδικα για αυτό το έργο που μπορείτε να βρείτε στο GitHub.

Βήμα 4: Προγραμματισμός: Επεξεργασία του κώδικα

Χρησιμοποίησα ένα ανταλλακτικό Arduino Uno για ευκολία, αλλά μπορείτε απλά να χρησιμοποιήσετε ένα από τα Arduino Pro Minis.

Συνδέστε το κύκλωμα που φαίνεται στην παραπάνω εικόνα χρησιμοποιώντας ένα από τα τσιπ υπερύθρων δέκτη, ανεβάστε το παράδειγμα σκίτσου IRrecvDemo στο Arduino σας και ανοίξτε τη σειριακή οθόνη.

Στη συνέχεια, χρησιμοποιήστε το τηλεχειριστήριό σας και πατήστε τα κουμπιά που θέλετε να χρησιμοποιήσετε. Κάθε πάτημα κουμπιού πρέπει να εμφανίζει έναν εξαγωνικό αριθμό. Εάν κρατήσετε πατημένο το κουμπί, θα πρέπει να επαναληφθεί ένας διαφορετικός εξαγωνικός αριθμός.

Αρχικά, αντιγράψτε την τιμή του επαναλαμβανόμενου εξαγωνικού αριθμού και αλλάξτε το BTN_REPEAT σε αυτήν την τιμή. Στη συνέχεια, επεξεργαστείτε τους ορισμούς στον κώδικα και αλλάξτε τα όλα για να ταιριάζουν με το τηλεχειριστήριό σας. Βεβαιωθείτε ότι όλες οι τιμές πρέπει να ξεκινούν με 0x για να αναγνωρίζονται ως εξαγωνικός αριθμός - οπότε αλλάξτε μόνο το επισημασμένο μέρος του αριθμού.

Βήμα 5: Προγραμματισμός: Αποστολή κώδικα

Συγκεντρώστε τον κωδικό για το poi και συνδέστε το Arduino pro mini με το τσιπ FTDI. Επιλέξτε Arduino pro mini ως συσκευή, τον σειριακό μετατροπέα ως προγραμματιστή και ανεβάστε τον κώδικα και στα δύο Arduinos.

Μπορείτε εύκολα να ανεβάσετε τον κώδικα χωρίς συγκόλληση καλωδίων/κεφαλίδων στο Arduino κολλώντας τον σε ένα breadboard όπως φαίνεται στην παραπάνω εικόνα. Βεβαιωθείτε ότι έχετε ρυθμίσει τον βραχυκυκλωτήρα τάσης στον προγραμματιστή σας σε 5V πριν συνδέσετε τον προγραμματιστή στον υπολογιστή σας.

Βήμα 6: Συγκόλληση: Επισκόπηση

Στη συνέχεια θα κολλήσουμε τα εξαρτήματα μαζί. Χρησιμοποιήστε το παραπάνω διάγραμμα ως αναφορά εάν κάτι είναι ασαφές.

Δεδομένου ότι ο χώρος είναι περιορισμένος, θέλουμε να διατηρήσουμε τα καλώδια όσο το δυνατόν πιο σύντομα, αλλά προτείνω να κολλήσετε πρώτα σε μακρύτερα καλώδια και στη συνέχεια να μετρήσετε το σωστό μήκος χρησιμοποιώντας τη θήκη και να κόψετε τυχόν περίσσεια.

Βήμα 7: Συγκόλληση: Η μονάδα ισχύος

Πρώτα συγκολλήστε σύρματα στα μαξιλάρια B (attery) και OUT (put) του TP4056.

Στη συνέχεια, τοποθετήστε τη μονάδα TP4056 στο κάτω τμήμα της θήκης με τρισδιάστατη εκτύπωση, βάλτε τα καλώδια της μπαταρίας στο μικρό κανάλι που οδηγεί στην οπή της μπαταρίας και κόψτε τυχόν περίσσεια καλωδίου.

Στη συνέχεια, τοποθετήστε τη μονάδα ενίσχυσης buck κάτω από τη μονάδα TP4056 και κόψτε τα καλώδια εξόδου, ώστε να μπορείτε να τα κολλήσετε εύκολα στα καλώδια εισόδου της μονάδας ενίσχυσης buck.

Βγάλτε τα πάντα από την εκτύπωση και κολλήστε δύο αρσενικά pin-headers ή το αρσενικό μέρος του συνδετήρα σας στα καλώδια της μπαταρίας σας και στερεώστε τα με κάποια σωλήνωση που συρρικνώνεται με τη θερμότητα.

Στη συνέχεια, συγκολλήστε τους πείρους εξόδου και τους πείρους εισόδου και των δύο μονάδων

Βήμα 8: Συγκόλληση: Μπαταρία

Στη συνέχεια θα κολλήσουμε καλώδια και συνδέσεις στην μπαταρία.

Βεβαιωθείτε ότι έχετε κολλήσει γρήγορα και με ακρίβεια, διαφορετικά η θερμότητα από τη συγκόλληση θα βλάψει τα κύτταρά σας. Προσέξτε να μην συντομεύσετε κατά λάθος τους λιπόλιθους.

Η συγκόλληση καλωδίων στο λιπό μπορεί να είναι δύσκολη αφού οι επαφές είναι κατασκευασμένες από αλουμίνιο. Μπορείτε είτε να χρησιμοποιήσετε ειδική ροή και συγκόλληση ψευδαργύρου, μια μεταλλική βούρτσα ή χαρτί λείανσης για να καθαρίσετε οποιοδήποτε οξείδιο από τις επαφές. Στη συνέχεια, συγκολλήστε τα σε καλώδια και απομονώστε τα χρησιμοποιώντας σωλήνα συρρίκνωσης θερμότητας.

Στη συνέχεια, εισάγουμε την μπαταρία στη θήκη με τρισδιάστατη εκτύπωση, μετράμε το μήκος των καλωδίων, αφήνουμε λίγο ακόμη, τη βγάζουμε πίσω και κόβουμε τα πλεονάζοντα καλώδια.

Στη συνέχεια, μπορούμε να κολλήσουμε σε θηλυκές ακίδες ή θηλυκό βύσμα σύνδεσης στα καλώδια και για άλλη μια φορά, να τα απομονώσουμε χρησιμοποιώντας θερμοσυρρίκνωση.

Βήμα 9: Συγκόλληση: Arduino, Leds και Sensor

Στη συνέχεια, πρέπει να συνδέσουμε τα Arduino, IR-Sensor και LED-strip

Το Arduino παίρνει καλώδια για VCC και GND

Ο αισθητήρας υπερύθρων είναι λίγο πιο περίπλοκος: Πρώτα πρέπει να συνδέσουμε τον πυκνωτή όσο το δυνατόν πιο κοντά στον αισθητήρα. Δεδομένου ότι το περίβλημα του αισθητήρα είναι γειωμένο, απλά κολλάμε το αρνητικό σκέλος των πυκνωτών στο περίβλημα και το θετικό σκέλος στο σύρμα VCC. Στη συνέχεια, συνδέουμε και τις τρεις ακίδες και τις απομονώνουμε χρησιμοποιώντας σωλήνα συρρίκνωσης θερμότητας.

Για το LED-Strip κόβουμε πρώτα ένα κομμάτι λωρίδας με 10 LED. Στη συνέχεια κολλήσαμε καλώδια και στις 4 επαφές.

Βήμα 10: Συγκόλληση: Το βάζουμε όλα μαζί

Το επόμενο βήμα είναι να κόψετε τα καλώδια όσο το δυνατόν συντομότερα και να συνδέσετε όλες τις μονάδες μεταξύ τους.

Ξεκινάμε κόβοντας το καλώδιο τροφοδοσίας Arduinos τοποθετώντας το και τη μονάδα ενίσχυσης μέσα στη θήκη και κόβοντας το καλώδιο τροφοδοσίας κατά μήκος.

Στη συνέχεια επαναλαμβάνουμε το ίδιο για τον δέκτη υπερύθρων. Τα καλώδια για τη λωρίδα LED μπορούν να κοπούν χωρίς μέτρηση, καθώς έχουμε αρκετό χώρο για να τα κρατήσουμε λίγο περισσότερο.

Στη συνέχεια, μπορούμε να συγκολλήσουμε τα καλώδια τροφοδοσίας υπέρυθρων ακροδεκτών απευθείας στις ακίδες του Arduino και τους ακροδέκτες δεδομένων στον ακροδέκτη 11 του Arduino.

Στη συνέχεια, κολλήσαμε τα καλώδια δεδομένων και ρολογιού της λωρίδας led στο Arduino. Συνδέστε το καλώδιο του ρολογιού στο pin 5 και το καλώδιο δεδομένων στο pin 6.

Το μόνο που απομένει να κάνετε είναι να συνδέσετε τόσο τα καλώδια τροφοδοσίας Arduinos όσο και τα led strips στην έξοδο της μονάδας ενίσχυσης.

Βήμα 11: ΧΡΟΝΟΣ ΔΟΚΙΜΗΣ

Δεδομένου ότι πρέπει να τελειώσουμε τώρα με τη συγκόλληση, μπορούμε να συνδέσουμε την μπαταρία και να δοκιμάσουμε τα πάντα. Θέλουμε να διασφαλίσουμε ότι όλα λειτουργούν καλά, αφού μετά το επόμενο βήμα η αποσφαλμάτωση θα είναι εφιάλτης.

Βήμα 12: Συναρμολόγηση

Τώρα θέλουμε να διορθώσουμε τα πάντα μέσα στη θήκη χρησιμοποιώντας ζεστή κόλλα.

Ξεκινάμε με την ενότητα TP4056

στη συνέχεια κολλήστε στη μονάδα ενίσχυσης

ακολουθούμενο από το Arduino

τέλος ο δέκτης IR

και η λωρίδα LED

Βήμα 13: Προσθέστε έναν ιμάντα

Δεν ασχολήθηκα με αυτό και θα σας συνιστούσα να γίνετε δημιουργικοί και να επενδύσετε λίγο περισσότερο χρόνο και προσπάθεια από ό, τι εγώ. Βρήκα αυτό το διδακτικό που θα προσθέσω στο μέλλον.

Προς το παρόν, απλώς χρησιμοποίησα κάποια χορδή που είχα τοποθετήσει, την τροφοδότησα μέσω των υποδοχών με τρισδιάστατη εκτύπωση και έδεσα έναν κόμπο.

Βήμα 14: Τέλος

Και τελειώσαμε. Επαναλάβετε όλα τα βήματα μέχρι να έχετε 2 και είστε έτοιμοι να πάτε για ένα γύρισμα.

Ελπίζω να περάσατε καλά. Ευχαριστώ που διαβάσατε:)