Breathe: Fading Fairy Fairy in a Glass Block: 6 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:36

Για τα Χριστούγεννα φέτος αποφάσισα να χρησιμοποιήσω ένα γυάλινο μπλοκ, ένα χειριστήριο PWM και μερικά κορδόνια φωτός νεράιδας LED για να κάνω στη γυναίκα μου ένα πολύχρωμο δώρο.

Βήμα 1: Μέρη

Εδώ είναι τα μέρη που θα χρειαστείτε.

Μικροελεγκτής

Αυτό δεν χρειάζεται να είναι κάτι ιδιαίτερα μεγάλο, γρήγορο ούτε να έχει πολλές καρφίτσες (χρειάζεστε μόνο 2 ακίδες δεδομένων για τις συνδέσεις I2C). Χρησιμοποίησα το Adafruit Trinket M0 επειδή είναι μικρό, μου αρέσει αυτή η μορφή και ήθελα να μάθω να δουλεύω με το CircuitPython.

16 καναλιών PWM break-out board

Υπάρχουν πολλά παρόμοια είδη σανίδων διάσπασης PWM, συμπεριλαμβανομένου αυτού από το Adafruit. Ακόμα κι αν ο ελεγκτής σας έχει πολλές διαθέσιμες καρφίτσες PWM, θα αποφύγω να προσπαθήσω να τροφοδοτήσω όλα τα σκέλη σας από εκεί και να επιλέξω αντ 'αυτού τον πίνακα: οι λυχνίες LED μπορούν να τραβήξουν πολύ περισσότερο ρεύμα από ό, τι θα επιτρέψει ο ελεγκτής. Οι περισσότεροι ελεγκτές θα προστατεύσουν από αυτό, αλλά μερικοί μπορεί πραγματικά να καπνίσουν. Καλύτερα να χρησιμοποιήσετε τον πίνακα διάσπασης.

Νεράιδα φώτα

Υπάρχουν πολλά, πολλά χρώματα, τύποι και μήκη φωτεινών φώτων διαθέσιμα φθηνά, ακόμη και μερικά με φώτα RGB. Κοστίζουν περίπου 1 $ ανά σκέλος, δώστε ή πάρτε. Μου αρέσει το είδος όπου κάθε σκέλος είναι μονόχρωμο γιατί είναι πιο εύκολο να ελέγξεις τα εφέ. Εδώ είναι μια επιλογή στο Amazon. Κάθε σκέλος έρχεται με το δικό του fob που περιέχει μπαταρίες νομισμάτων και έναν διακόπτη. Δεν θα μπορείτε να τροφοδοτήσετε περισσότερα σκέλη από τον αριθμό των συσκευών που υποστηρίζονται από τον πίνακα διάσπασης PWM (στην περίπτωσή μου, 16).

Γυάλινο μπλοκ

Μπορείτε να βρείτε διαφορετικά είδη υαλοπινάκων σε καταστήματα χειροτεχνίας, ακόμη και σε καταστήματα υλικού. Σας συνιστώ να μην τα αγοράσετε στο διαδίκτυο επειδή είναι υπερβολικά ακριβά (πιθανώς λόγω του βάρους τους). Έρχονται επίπεδες, κυματιστές, διαυγείς, χρωματιστές, σε διαφορετικά μεγέθη κλπ. Είναι πολύ όμορφα, αλλά και σπαστά, γλιστερά και πολύ, πολύ βαριά. Βεβαιωθείτε ότι αυτό που παίρνετε έχει μια μακρόστενη τρύπα στη μία πλευρά και ένα πλαστικό ένθετο που μπαίνει μέσα και καλύπτει αυτήν την τρύπα.

Εάν το βάρος ή το μέγεθος του υαλοπίνακα είναι πρόβλημα, σχεδόν οποιοδήποτε διαφανές δοχείο θα λειτουργήσει. Μπορείτε ακόμη να χρησιμοποιήσετε ένα (καθαρό, στεγνό) μπουκάλι κρασί ή ποτό, μια γυάλινη σφαίρα, ένα υπερμεγέθη ποτήρι σαμπάνιας ή άλλο διαυγές δοχείο. Θα χρησιμοποιούσα κάτι μάλλον μεγάλο, όμως, αφού το αποτέλεσμα είναι καλύτερο όταν το δοχείο είναι μεγάλο, κατά τη γνώμη μου. Εάν αναχωρήσετε από το τζάμι, θα πρέπει να παραλείψετε ή να αυτοσχεδιάσετε μερικά από τα βήματα οδηγιών.

Πλαστικό περίβλημα για το κύκλωμα

Μου αρέσει να βάζω όλα τα ηλεκτρονικά μου σε ένα μέρος. Επιλέξτε το αγαπημένο σας περίβλημα, περίπου 2 ίντσες επί 4 ίντσες επί 1 ίντσα (για παράδειγμα αυτό από την Amazon), αλλά, αν πρόκειται να ακολουθήσετε αυτό το παράδειγμα, βεβαιωθείτε ότι είναι αρκετά μικρό για να χωράει άνετα στο εξωτερικό του μπλοκ, αλλά αρκετά μεγάλο για να χωρέσει τον ελεγκτή, τον πίνακα PWM και τα καλώδια.

Αυτό που ήθελα πραγματικά να χρησιμοποιήσω ήταν μια κοίλη ξύλινη βάση πάνω στην οποία μπορούσε να καθίσει το μπλοκ. Δυστυχώς, δεν κατάφερα να βρω ένα από αυτά και δεν είχα το χρόνο να το φτιάξω μόνος μου. Μπορείτε ακόμη και να παραλείψετε το περίβλημα εντελώς και απλώς να σπρώξετε το χειριστήριο και να σπάσετε τον πίνακα στο γυάλινο μπλοκ, αν δεν σας πειράζει πώς φαίνεται.

Προσαρμογέας 5V/2A ή πακέτο μπαταρίας

Οι περισσότεροι από τους πίνακες PWM έχουν MAX 6v, οπότε κρατήστε την τάση κάτω από αυτό, π.χ. περίπου 5 βολτ (για παράδειγμα, αυτό στο Amazon). Επίσης, δεν θα πήγαινα πολύ λιγότερο από 2Α επειδή τα LED απαιτούν αρκετά. Μπορείτε επίσης να δοκιμάσετε μια μπαταρία.

Για να είμαι απλός, τροφοδοτώ πάντα τα πάντα με βύσματα 5,5mm / 2,1mm.

Διάφορα μέρη

Χρειάζεστε επίσης: έναν διακόπτη (είναι πιο εύκολο να ανοίξετε τρύπες για στρογγυλούς διακόπτες), υποδοχή σύνδεσης βαρελιού (που ταιριάζει με την υποδοχή του προσαρμογέα), καλώδια μπαλωμάτων, γυναικείες κεφαλές, βίδες, μπουλόνια, παξιμάδια, εξοπλισμό συγκόλλησης, διαγώνιους κόφτες, τρυπάνι, θερμή κόλλα πιστόλι, ασημένιο αιχμηρό κλπ.

Βήμα 2: Συνδέστε το χειριστήριο και την πλακέτα PWM

Μπορείτε να ακολουθήσετε αυτές τις οδηγίες για να συνδέσετε το χειριστήριο και την πλακέτα PWM. Συνδέστε τις ακίδες SCL και SDA σε κάθε συσκευή μεταξύ τους. Θα πρέπει να εκτελέσετε τη γραμμή Vout από την πλακέτα PWM στην είσοδο ισχύος του ελεγκτή και το Vout του ελεγκτή στην καρφίτσα Vcc της πλακέτας PWM.

Δεν υπάρχει ανάγκη για κύκλωμα ή ακόμη και σανίδα ψωμιού, αφού μπορείτε να χρησιμοποιήσετε καλώδια μπαλωμάτων για να συνδέσετε τις αρσενικές ακίδες από τη μία συσκευή στις αρσενικές ακίδες της άλλης.

Στη συνέχεια θα χρειαστεί κάποιος τρόπος προσωρινά για να συνδέσετε 5v DC στα μπλοκ βιδών εισόδου της πλακέτας PWM. Εάν έχετε τροφοδοτικό πάγκου, συνδέστε το. Διαφορετικά, θα πρέπει να κολλήσετε μαζί μια πρίζα που ταιριάζει με την υποδοχή του προσαρμογέα (χρησιμοποιήστε ένα μετρητή βολτ για να βεβαιωθείτε ότι έχετε κολλήσει θετικά και αρνητικά σωστά) και να περάσετε τα καλώδια στα μπλοκ βιδών εισόδου.

Βήμα 3: Προετοιμάστε τα Fairy Light Strands

Δεν πρόκειται να χρησιμοποιήσουμε τις βάσεις μπαταρίας. Ωστόσο, πριν κόψετε τα καλώδια, βεβαιωθείτε ότι έχετε βρει τη μικροσκοπική αντίσταση κολλημένη σε σειρά μεταξύ της μπαταρίας και της πρώτης λυχνίας LED. ΜΗΝ το κόψετε (με άλλα λόγια, αυτό θα πρέπει να μείνει με το σκέλος, όχι με το fob). Μετά από αυτό, χρησιμοποιήστε το αγαπημένο σας αιχμηρό εργαλείο, όπως διαγώνιους κόφτες, για να διαχωρίσετε τη βάση της μπαταρίας από το σκέλος. Μου αρέσει να αφήνω μια ίντσα ή δύο σύρματα από την πλευρά της μπαταρίας και έτσι μπορεί να χρησιμοποιηθεί ξανά στο μέλλον. Μην ανησυχείτε ακόμα για το ποιο καλώδιο είναι θετικό και ποιο αρνητικό. Αν και αυτό είναι πάντα σημαντικό όταν εργάζεστε με LED, βολικά για εμάς, δεν έχει σημασία σε αυτό το σημείο. Τα σκέλη που αγόρασα έχουν μια ανοιχτό γκρι λωρίδα στο θετικό σύρμα ούτως ή άλλως. Μην ανησυχείτε αν το δικό σας δεν το κάνει.

Ο πίνακας διάσπασης PWM έχει 16 ομάδες τριών ακίδων: γείωση, 5v και σήμα, οπότε κάθε σκέλος θα χρειαστεί τη δική της ομάδα 3 υποδοχών γυναικείας κεφαλίδας για να ταιριάξει. Θα χρησιμοποιήσουμε μόνο τους εξωτερικούς πείρους (γείωση και σήμα), οπότε, αφού κόψετε το σύμπλεγμα από τη μεγάλη ταινία κεφαλίδας, τραβήξτε έξω τη μεσαία (περιττή) καρφίτσα της γυναικείας κεφαλίδας. Συγκολλήστε τα καλώδια για κάθε κλώνο στις εξωτερικές ακίδες ενός συμπλέγματος γυναικείων κεφαλίδων.

Αφού συγκολλήσετε κάθε κλώνο, θα πρέπει να το δοκιμάσετε. Το έκανα ενεργοποιώντας τον ελεγκτή και την πλακέτα PWM και στη συνέχεια φορτώνοντας ένα προσωρινό πρόγραμμα που απλώς ενεργοποιεί και τις 16 σειρές ακίδων.

Εάν χρησιμοποιείτε ελεγκτή CircuitPython (όπως το M0 Trinket), το Adafruit παρέχει ένα εξαιρετικό σεμινάριο για τον τρόπο εκκίνησης, ενημέρωσης και προγραμματισμού του πίνακα. Μόλις γίνει αυτό και ο πίνακας συνδεθεί μέσω καλωδίου USB στον υπολογιστή σας, μπορείτε να γράψετε και να αποθηκεύσετε ένα αρχείο με το όνομα "code.py" στον ριζικό κατάλογο της πλακέτας ελεγκτή. Το ενσωματωμένο λογισμικό στον ελεγκτή θα εκτελέσει το πρόγραμμα python στο code.py. Το απλό πρόγραμμα που χρησιμοποίησα για τον έλεγχο των κλώνων επισυνάπτεται παρακάτω, με το όνομα test_code.py. Θα πρέπει να μετονομάσετε αυτό σε code.py και να το αντιγράψετε στον ριζικό κατάλογο του Trinket M0.

Εάν δεν χρησιμοποιείτε το CircuitPython, θα πρέπει να χρησιμοποιήσετε το Arduino IDE ή κάποιον άλλο τρόπο για να προγραμματίσετε τον ελεγκτή σας για να στείλετε τα απαραίτητα σήματα για να μετατρέψετε όλες τις θύρες PWM σε πλήρη έξοδο.

Όταν φορτωθεί το πρόγραμμα, δοκιμάστε ένα σκέλος πιέζοντας τη θηλυκή κεφαλίδα του κλώνου σε οποιοδήποτε σύνολο ακίδων PWM. Εάν το σκέλος δεν ανάβει, τραβήξτε το, γυρίστε το και σπρώξτε το ξανά. Εάν αυτό εξακολουθεί να μην λειτουργεί, θα πρέπει να ξανακολλήσετε τα καλώδια και να προσπαθήσετε ξανά. Μόλις ανάψει το σκέλος, θα πρέπει με κάποιο τρόπο να επισημάνετε τη θετική πλευρά ("σήμα") της κεφαλίδας, ώστε να γνωρίζετε τον σωστό τρόπο να το πιέσετε την επόμενη φορά. Χρησιμοποίησα ένα ασημένιο εξάρτημα για να επισημάνω τη θετική πλευρά κάθε δοκιμασμένης κεφαλίδας.

Αφού δοκιμάσετε τη συγκόλληση, θα θέλετε να μονώσετε τα σημεία συγκόλλησης βάζοντας μια ή δύο σταγόνες θερμής κόλλας στο εκτεθειμένο σύρμα, τη συγκόλληση και το μέταλλο. Αποφάσισα να χρησιμοποιήσω θερμή κόλλα (σε αντίθεση με τη συρρίκνωση του σωλήνα) επειδή είναι διαυγές, όπως τα καλώδια. Εκτός από την αποφυγή σορτς, αυτό έχει το πλεονέκτημα της σταθεροποίησης και της ενίσχυσης της σύνδεσης, επομένως είναι λιγότερο πιθανό να λυγίσει και να σπάσει.

Όταν όλα τα σκέλη είναι συγκολλημένα, δοκιμασμένα και μονωμένα, θα πρέπει να μπορείτε να σύρετε ΟΛΕΣ τις κεφαλίδες στις καρφίτσες του πίνακα PWM και ΟΛΑ τα σκέλη θα πρέπει να ανάψουν. Η σειρά των χρωμάτων δεν θα είναι σημαντική για αυτό το πρωτότυπο.

Βήμα 4: Προετοιμάστε το μπλοκ γυαλιού και το περίβλημα

Όπως έγραψα παραπάνω, το γυάλινο μπλοκ πρέπει να έχει μια μακρόστενη τρύπα μέσα του και πρέπει επίσης να έχει κάποιο είδος σκληρού πλαστικού ένθετου που να μπαίνει στη θέση του για να καλύψει την τρύπα. Πρώτα απ 'όλα, πρέπει να αποφασίσετε με ποιον τρόπο θα προσανατολιστεί το μπλοκ και, ως εκ τούτου, σε ποια πλευρά θα είναι το περίβλημα: αριστερά, πάνω ή δεξιά. Επέλεξα να το βάλω δεξιά. Wantedθελα ο διακόπτης να είναι στο πίσω μέρος και η υποδοχή του προσαρμογέα να βρίσκεται στο κάτω μέρος.

Τώρα πρέπει να ασφαλίσουμε το ηλεκτρονικό μας περίβλημα σε αυτό το ένθετο.

Πρέπει να τοποθετήσουμε δύο (ή περισσότερα) μικρά μπουλόνια στα δύο πλαστικά κομμάτια για να στερεώσουμε το ένα στο άλλο. Ενώ το ένθετο σκάσει στο γυάλινο μπλοκ, κρατήστε το περίβλημα σε αυτό έτσι ώστε να είναι κεντραρισμένα. Κολλήστε τα μαζί. Αφαιρέστε προσεκτικά το ένθετο και το περίβλημα από το μπλοκ χωρίς να αλλάξετε τη σχετική θέση τους. Αποφασίστε για δύο σημεία που θα ασφαλίσουν καλά τα δύο κομμάτια. Βρείτε ένα ασφαλές μέρος για να τα τοποθετήσετε και ανοίξτε 2 τρύπες και στα δύο. Αφαιρέστε την ταινία, αφαιρέστε τα και καθαρίστε τις τρύπες. Τοποθετήστε τα ξανά μαζί, σπρώξτε τα μπουλόνια και εφαρμόστε και σφίξτε τα παξιμάδια.

Τώρα που το περίβλημα μπορεί να στερεωθεί στο γυάλινο μπλοκ, χρειαζόμαστε έναν τρόπο για να περάσουν τα σκέλη από αυτό. Χρησιμοποίησα ένα πολύ μεγάλο τρυπάνι και άνοιξα μια τρύπα στο κέντρο του πίσω μέρους του περιβλήματος. Το ένθετό μου είχε ήδη μια μεγάλη τρύπα στο κέντρο. Εάν το δικό σας δεν το κάνει, απλώς τρυπήστε και τα δύο.

Θα πρέπει τώρα να προετοιμάσετε τον διακόπτη και την πρίζα του προσαρμογέα σας. Τρυπήστε αντίστοιχα τρύπες. Έπρεπε να χρησιμοποιήσω ένα ντέμελ λείανσης για να διευρύνω την τρύπα για τον διακόπτη. Η τρύπα για τον διακόπτη θα χρειαστεί επίσης μια μικρή αυλάκωση, οπότε χρησιμοποιήστε ένα αρχείο ή ένα κοφτερό, στιβαρό μαχαίρι. Σπρώξτε τον διακόπτη (μπαίνει στη θέση του). Σπρώξτε το γρύλο και τοποθετήστε τις ροδέλες και τα παξιμάδια προς τα έξω. σφίγγω.

Βρείτε λίγο μαύρο και κόκκινο σύρμα 20 AWG. Συγκολλήστε τα καλώδια στην υποδοχή του προσαρμογέα. η εσωτερική ακίδα είναι θετική και η εξωτερική θήκη είναι αρνητική. χρησιμοποιήστε έναν μετρητή βολτ για να καταλάβετε ποια καρφίτσα ταιριάζει. Μου αρέσει να βάζω το θετικό (κόκκινο) μέσω του διακόπτη, αλλά δεν έχει μεγάλη σημασία. Απογυμνώστε τα ελεύθερα άκρα του σύρματος και δοκιμάστε εισάγοντας την υποδοχή του προσαρμογέα, ενεργοποιώντας και δοκιμάζοντας την τάση. Εάν υπάρχει πρόβλημα, ξεκολλήστε και μεταπωλήστε όπως είναι απαραίτητο. Ελέγξτε επίσης ότι η τάση είναι μηδενική όταν ο διακόπτης είναι απενεργοποιημένος.

Τοποθετήστε το χειριστήριο και την πλακέτα PWM στο περίβλημα. Τοποθετήστε τα καλώδια τροφοδοσίας στα βιδωτά μπλοκ του πίνακα PWM: κόκκινο σε θετικό και μαύρο σε αρνητικό.

Βήμα 5: Εισαγάγετε σκέλη στο μπλοκ

Αποσυνδέστε τον προσαρμογέα.

Με το ένθετο ωθημένο στο γυάλινο μπλοκ, σπρώξτε αργά ένα σκέλος μέσα από την οπή του περιβλήματος, στο μπλοκ. Απλά αφήστε το να κουλουριαστεί φυσικά καθώς το πιέζετε απαλά προς τα μέσα, χωρίς να προσπαθείτε να ελέγξετε πολύ. Όταν είναι αρκετά μακριά, σπρώξτε την κεφαλίδα σε ένα σύνολο καρφιτσών της πλακέτας PWM, προσέχοντας να ευθυγραμμίσετε σωστά τη θετική πλευρά. Επαναλάβετε για κάθε σκέλος. Καθώς γίνεται πιο γεμάτο στο μπλοκ, τα σκέλη θα τυλίγονται και θα στριφογυρίζουν το ένα γύρω στο άλλο πιο έντεχνα.

Όταν η κεφαλίδα του τελευταίου κλώνου έχει προωθηθεί στις ακίδες του πίνακα PWM, συνδέστε τον προσαρμογέα και ενεργοποιήστε τον. Όλα τα σκέλη πρέπει να ανάβουν. Εάν κάποιοι δεν το κάνουν, ελέγξτε ξανά τον προσανατολισμό της κεφαλίδας του κλώνου στις ακίδες. Ελέγξτε επίσης τις συνδέσεις συγκόλλησης, κάτι μπορεί να έχει σπάσει. Διορθώστε ό, τι είναι απαραίτητο μέχρι να ανάψουν όλα τα σκέλη.

Βάλτε το καπάκι στο περίβλημα των ηλεκτρονικών και βιδώστε το. Δεδομένου ότι το ένθετο του μπλοκ βγαίνει αρκετά εύκολα από το γυάλινο μπλοκ, σκέφτηκα ότι θα ήταν καλή ιδέα να το ασφαλίσω καλύτερα, οπότε χρησιμοποίησα κάποια ταινία συσκευασίας για αυτό.

Βήμα 6: Αναπνεύστε

Τώρα πρέπει να γράψουμε ένα πιο ενδιαφέρον πρόγραμμα για τα φώτα.

Συνδέστε ξανά το χειριστήριο στον υπολογιστή.

Το όνομά μου για αυτό το κομμάτι είναι "Breathe", οπότε ήθελα τα σκέλη να εμφανίζονται να "αναπνέουν", στη συνέχεια έξω, και στη συνέχεια να διακόπτουμε τυχαία χρονικό διάστημα πριν αναπνεύσουμε ξανά, κάθε σκέλος να λειτουργεί ανεξάρτητα από τα άλλα. Παρακάτω είναι το σενάριο python που παράγει το αποτέλεσμα που μου άρεσε. αντιγράψτε το στον πίνακα για να το δείτε να λειτουργεί. Οπωσδήποτε, πειραματιστείτε με διαφορετικά μοτίβα, χρονισμό, παύσεις, αναλαμπές κλπ., Προκειμένου να κάνετε αυτό που νομίζετε ότι είναι όμορφο.