Τηλεχειριστήριο με σχήμα καρδιάς Διακοσμητικό τοίχου με οπίσθιο φωτισμό: 8 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:38

Σε αυτό το σεμινάριο κατασκευής δώρων για διακόσμηση σπιτιού, θα μάθουμε πώς να φτιάχνουμε έναν πίνακα τοίχου με σχήμα καρδιάς με οπίσθιο φωτισμό και να προσθέτουμε διάφορα είδη εφέ φωτισμού που ελέγχονται από τηλεχειριστήριο και αισθητήρα φωτός (LDR) χρησιμοποιώντας το Arduino. Μπορείτε να παρακολουθήσετε το βίντεο του τελικού προϊόντος ή να διαβάσετε το γραπτό σεμινάριο παρακάτω για περισσότερες λεπτομέρειες.

Βήμα 1: Επισκόπηση

Αυτό το έργο προέκυψε από την ιδέα να φτιάξω κάτι για τη σύζυγό μου στα γενέθλιά της και η έμπνευση για αυτό έγινε μετά από το googling για διάφορες ιδέες διακόσμησης ξύλου σε σχήμα καρδιάς για τον τοίχο του υπνοδωματίου καθώς και τον έξυπνο λαμπτήρα Philips Hue.

Βασικά, αυτό είναι ένα διακοσμητικό στοιχείο που κρέμεται στον τοίχο με διάφορες λειτουργίες φωτισμού που κυμαίνονται από πολύ χαμηλό έως έντονο φως. Οι λειτουργίες φωτισμού εδώ δημιουργούνται χρησιμοποιώντας διαφορετικά είδη φώτων με διαφορετικό χρώμα και φωτεινότητα. Ένα τηλεχειριστήριο IR μας επιτρέπει να αλλάξουμε τις λειτουργίες φωτισμού.

Μια άλλη λειτουργικότητα είναι ότι χρησιμοποιεί έναν αισθητήρα φωτός για να ανιχνεύσει το επίπεδο σκοταδιού και ανάβει τα φώτα εάν σκοτεινιάσει στο δωμάτιο και απενεργοποιηθεί αν γίνει πιο φωτεινό.

Το τηλεχειριστήριο μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για να διαμορφώσετε την προεπιλεγμένη λειτουργία φωτισμού για σκοτάδι και να ρυθμίσετε τα επίπεδα σκοτεινότητας που ελέγχουν την αυτόματη ενεργοποίηση/απενεργοποίηση των φώτων. Εδώ ο στόχος ήταν να κάνουμε το μέλλον του συστήματος έτοιμο καθώς δεν είναι εφικτό να επαναπρογραμματίσουμε το Arduino που κρέμεται κάπου στενά κλεισμένο στο σπίτι.

Με ενδιέφερε επίσης να καταναλώσω αυτό το κομμάτι κόντρα πλακέ που βρίσκεται στο σπίτι μου από μια δεκαετία και βγάζω κάτι χρήσιμο από αυτό. Το σύνολο του έργου δεν κόστισε πάνω από 50 $ και λίγες ημέρες εργασίας.

Βήμα 2: Εργαλεία και υλικά

Ο σχεδιασμός του πίνακα για αυτό το έργο απαιτούσε τη χρήση ορισμένων εργαλείων που ενδέχεται να μην είναι συνήθως διαθέσιμα στο σπίτι σας. Επιπλέον, ο σχεδιασμός σας μπορεί να μην απαιτεί καν τέτοια εργαλεία. Στην περίπτωσή μου, το είχα ανάγκη. Μπορείτε εύκολα να προμηθευτείτε όλα τα εργαλεία και το υλικό από την Amazon και το τοπικό σας κατάστημα υλικού.

Τα ακόλουθα εργαλεία και υλικά χρησιμοποιήθηκαν για την κατασκευή του πίνακα και του περιβλήματος:

• Παζλ (ή πριόνι αντιμετώπισης)
• Λεπίδα παζλ για κοπή καμπυλών (Bosch T119B)
• Τρυπάνι & βιδωτός οδηγός (Ένα ασύρματο τρυπάνι/οδηγός θα ήταν βολικό)
• Γωνιακός μύλος ή τριβείο (προαιρετικό)
• Πιστόλι θερμής κόλλας (προαιρετικό)
• Κάποιος πίνακας από κόντρα πλακέ (ή οποιοσδήποτε άλλος πίνακας, το μέγεθος εξαρτάται από το σχέδιό σας)
• Αστάρι ξύλου & μπογιά
• Κολλητική ταινία και πινέλο
• Δείκτης και λίγα φύλλα Α4 για εκτύπωση και ανίχνευση του σχεδίου σε κόντρα πλακέ
• Μερικές ξύλινες βίδες 0,5 "και 1,5"
• Μεζούρα
• Βάσεις στήριξης τοίχου και συνδετήρες
• Ξυλόκολλα

Τα ακόλουθα εργαλεία και εξαρτήματα χρησιμοποιήθηκαν για τις ηλεκτρικές εργασίες:

• Arduino Uno με καλώδιο USB και το τροφοδοτικό του
• Breadboard (το μικρό και το μεσαίο μέγεθος είναι αρκετό)
• LDR (KG177), 100k Resistor, δέκτης IR (TSOP1738) και βομβητής Piezo (προαιρετικό)
• Μονάδα ρελέ 4 καναλιών 5v
• 20 x 24 gauge αρσενικό - θηλυκό καλώδιο σύνδεσης για σύνδεση και Arduino με breadboard, ρελέ και αισθητήρες
• Screw Terminal Strip για διαχείριση καλωδίων
• Μερικοί αποστάτες και βίδες αναστολής μικροελεγκτή
• 3-5 μέτρα καλώδιο 18 μετρητών για την τροφοδοσία ηλεκτρικών εξαρτημάτων
• Απογυμνωτής καλωδίων, ηλεκτρική μονωτική ταινία
• Δοκιμαστής ηλεκτρικού ρεύματος και πολύμετρο (προαιρετικό) για τον εντοπισμό σφαλμάτων του κυκλώματος

Εξαρτήματα φωτισμού που χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία των τρόπων φωτισμού

• 5 x βάσεις λαμπτήρα B22 που μπορούν να τοποθετηθούν σε μια επιφάνεια
• 4 λαμπτήρες LED 0.5W, 2 κόκκινοι και 2 μπλε
• Λάμπα LED 1 x 3W με ζεστό φως
• Φως σωλήνα LED 1 x 2 '
• 1 x Ευέλικτη λωρίδα LED με προσαρμογέα για εφέ οπίσθιου φωτισμού

Απαιτήσεις συστήματος

• Υπολογιστής με Arduino IDE (χρησιμοποίησα την έκδοση 1.8.5)
• Απομακρυσμένη βιβλιοθήκη Arduino IR (https://github.com/z3t0/Arduino-IRremote)

Βήμα 3: Σχεδιασμός του σχεδιασμού του μπροστινού πίνακα

Ως δώρο για τη γυναίκα μου, επέλεξα ένα σχήμα καρδιάς ως βάση για το σχέδιο. Ωστόσο, οποιοσδήποτε σχεδιασμός θα μπορούσε να γίνει ανάλογα με τα διαθέσιμα εργαλεία και δεξιότητες. Εδώ είναι μια διάταξη του σχεδίου με τις διαστάσεις του μπροστινού πίνακα και τις περικοπές.

Αφού ολοκληρώσετε το σχέδιο, μπορείτε να επισημάνετε τα περιγράμματα στον πίνακα και να σχεδιάσετε τα σχήματα. Τύπωσα τα σχήματα σε χαρτί και τα τοποθέτησα στο πάνελ και στη συνέχεια το εντόπισα ανοίγοντας μικρές τρύπες στο περίγραμμα των σχημάτων με το μικρότερο τρυπάνι που είχα. Τέλος, ένα Jigsaw χρησιμοποιήθηκε για να κόψει τα σχήματα χρησιμοποιώντας την καμπύλη επέκτασης λεπίδας κοπής για το Jigsaw. Στη συνέχεια, τα μεμονωμένα κομμάτια βάφτηκαν χρησιμοποιώντας μια ταινία κάλυψης για να σχεδιάσουν το ευθύγραμμο σχέδιο και το περίγραμμα.

Βήμα 4: Σχεδιασμός του σχεδιασμού του περιβλήματος για εξαρτήματα

Τα ακόλουθα μέρη απαιτούνται για να περικλείσετε τα εξαρτήματα πίσω από τον μπροστινό πίνακα:

• Εσωτερικό περίβλημα
• Αφαιρούμενο καπάκι για το εσωτερικό περίβλημα (προαιρετικό)
• Εξωτερικό περίβλημα

Ένα εσωτερικό περίβλημα υποτίθεται ότι περιέχει ηλεκτρονικά εξαρτήματα, λαμπτήρες, λωρίδα LED και καλώδια. Βασικά το μόνο που χρειαζόμαστε για το εσωτερικό περίβλημα είναι κάτι που θα μπορούσε να κρατήσει τους λαμπτήρες LED στη θέση τους. Τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα θα μπορούσαν να κολλήσουν στο πίσω μέρος του πίνακα, αόρατα για το θεατή. Επέλεξα να πάω με ένα πλαίσιο από πλακέ από κόντρα πλακέ 3 ", με διαστάσεις τέτοιες ώστε να καλύπτει ολόκληρο τον πίνακα αφήνοντας χώρο 2" από το περίγραμμα του πίνακα. Στη συνέχεια το στερέωσα στο πίσω μέρος του πίνακα και αυτό ήταν το μόνο που χρειαζόταν για να συγκρατηθούν τα εξαρτήματα στη θέση τους. Η λωρίδα LED θα μπορούσε να τυλιχτεί σε αυτό το περίβλημα για να δώσει το εφέ οπίσθιου φωτισμού στον πίνακα. Δύο οπές διαμέτρου 10 mm έγιναν για να αφήσουν τα σύρματα να περάσουν από πάνω και κάτω. Η επάνω τρύπα αφήνει το κύριο καλώδιο τροφοδοσίας και τα καλώδια από το ρελέ στο φως και τη λωρίδα του σωλήνα, ενώ η κάτω οπή επιτρέπει στα καλώδια των αισθητήρων IR και LDR να περάσουν καθώς τα χρειαζόμαστε εκτεθειμένα για σωστή λειτουργία.

Ένα καπάκι του περιβλήματος ήταν επίσης κατασκευασμένο από το ίδιο κόντρα πλακέ, βαμμένο λευκό από τη μία πλευρά που υποτίθεται ότι ήταν η εσωτερική πλευρά. Αυτό ήταν απαραίτητο, αφού το χρώμα του τοίχου που υποτίθεται ότι ήταν κρεμασμένο δεν ήταν λευκό και ένα λευκό φόντο βοηθά στην πιο αποτελεσματική αντανάκλαση των χρωμάτων. Εάν οι τοίχοι σας είναι όλοι λευκοί, τότε μπορεί να μην χρειάζεστε αυτό το καπάκι.

Επιπλέον, επρόκειτο να κρεμάσουμε αυτό το αντικείμενο πάνω από το προσκέφαλο του κρεβατιού μας, ήθελα να κρύψω την ορατότητα της λωρίδας LED για να αποφύγω την λάμψη στα μάτια. Για να γίνει αυτό, δημιούργησα ένα άλλο πλαίσιο κατασκευασμένο από σανίδα κόντρα πλακέ 2 , λίγο μεγαλύτερο από το προηγούμενο πλαίσιο (βασικά καλύπτει ολόκληρο το περίγραμμα του πάνελ) και το στερέωσα στο πίσω μέρος ακριβώς όπως το προηγούμενο πλαίσιο. Αυτό το ευρύτερο πλαίσιο λειτουργεί επίσης ως βάση για τοποθέτηση του φωτός σωλήνα LED στο επάνω μέρος.

Χρησιμοποίησα τόσο κόλλα ξύλου όσο και βίδες για να φτιάξω και τα δύο περιβλήματα (πλαίσια) και να τα στερεώσω στο πάνελ. Οι οπές ήταν προ-τρυπημένες πριν βιδώσουν τα κομμάτια μεταξύ τους. Το καπάκι του εσωτερικού περιβλήματος αφέθηκε ανοιχτό μέχρι να συναρμολογηθούν τα εξαρτήματα και να ελεγχθούν διεξοδικά. Στη συνέχεια βιδώθηκε μόνο χωρίς κόλλα.

Βήμα 5: Προσθήκη του κυκλώματος

Πριν ξεκινήσετε με τη συναρμολόγηση κυκλώματος, ο πίνακας και το περίβλημα βάφτηκαν σωστά. Χρησιμοποίησα συνδυασμό λευκού και χρυσού χρώματος. Μη διστάσετε να χρησιμοποιήσετε αυτό που ταιριάζει στο γούστο σας και σας προσελκύει περισσότερο.

Το διάγραμμα κυκλώματος παρέχεται με αυτό το σεμινάριο. Θα βρείτε επίσης τη φωτογραφία του πίνακα με όλα τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα τοποθετημένα σε αυτό στο πίσω μέρος. Έχω βεβαιωθεί ότι κανένα από αυτά τα στοιχεία δεν είναι ορατό στο θεατή. Οι τερματικές λωρίδες βιδών χρησιμοποιήθηκαν για καθαριότητα και στερεώσεις για τη στήριξη των εξαρτημάτων στη θέση τους. Μπορείτε να ανατρέξετε στις εικόνες για περισσότερες λεπτομέρειες.

Το κλειδί εδώ είναι να προγραμματίσετε την τοποθέτηση του κυκλώματος εκ των προτέρων. Μπορεί να σας φανεί χρήσιμο να δημιουργήσετε ένα ίχνος της διαδρομής του κυκλώματος και των εξαρτημάτων χρησιμοποιώντας έναν δείκτη πριν αρχίσετε να το σχεδιάζετε. Επιπλέον, είναι επίσης καλύτερο να έχετε στη διάθεσή σας ορισμένους συνδέσμους καλωδίων ή συνδετήρες σύρματος.

Χρησιμοποίησα ένα τροφοδοτικό USB για την τροφοδοσία του Arduino και το κόλλησα στον πίνακα χρησιμοποιώντας ζεστή κόλλα και χρησιμοποίησα μερικές βίδες για να εξασφαλίσω καλύτερο κράτημα. Για το σκοπό αυτού του έργου, ένας προσαρμογέας USB μπορεί να χειριστεί τις απαιτήσεις ισχύος των εξαρτημάτων που χρησιμοποιούνται εδώ. Ωστόσο, εάν σκοπεύετε να χρησιμοποιήσετε περισσότερα ή υψηλής ισχύος εξαρτήματα, συνιστάται να χρησιμοποιήσετε ξεχωριστό τροφοδοτικό.

Βήμα 6: Κωδικοποίηση και λειτουργικότητα

Πρώτα απ 'όλα, αξίζει να αναφερθεί ότι η απομακρυσμένη βιβλιοθήκη που παρέχεται από το Arduino IDE δεν λειτούργησε για μένα, οπότε έπρεπε να την αφαιρέσω από το IDE μου και να πάρω τη βιβλιοθήκη από τον σύνδεσμο που παρέχεται παραπάνω στην ενότητα Απαιτήσεις συστήματος. Ο κώδικας για το έργο έχει επισυναφθεί με αυτό το σεμινάριο.

Αν και θα ήταν προτιμότερο αν περάσετε από τον κώδικα για να καταλάβετε ολόκληρη τη λειτουργικότητα, θα περιγράψω μόνο μερικά βασικά σημεία ως σύνοψη ολόκληρου του κώδικα.

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, ο σκοπός ήταν να γίνει δωρεάν η συντήρηση αυτού του έργου, λόγω του γεγονότος ότι υποτίθεται ότι ήταν πολύ μακριά από τον υπολογιστή μου, προστέθηκε η υποστήριξη για τη διαμόρφωση ορισμένων πραγμάτων μέσω τηλεχειριστηρίου. Αυτές οι διαμορφώσεις χρησιμοποιούν το Arduino EEPROM για να αποθηκεύσουν τις ρυθμίσεις που περιλαμβάνουν:

• Η λειτουργία φωτισμού στην οποία το σύστημα πρέπει να ανάβει όταν ανιχνεύεται σκοτάδι
• Το επίπεδο σκοταδιού για να ανάψετε τα φώτα (Η προεπιλογή είναι 400)
• Το επίπεδο σκοταδιού για να σβήσετε τα φώτα (Η προεπιλογή είναι 800)

Προστέθηκε επίσης ένας τρόπος για απαλή, σκληρή και εργοστασιακή επαναφορά χρησιμοποιώντας το τηλεχειριστήριο για να φέρει το σύστημα στην αρχική του κατάσταση σε περίπτωση λανθασμένων διαμορφώσεων.

Βήμα 7: Δοκιμή και τερματισμός εκτός λειτουργίας

Είναι σημαντικό να δοκιμάσετε το σύστημα μόλις ρυθμιστεί το κύκλωμα. Πρέπει επίσης να βεβαιωθούμε ότι κανένα από τα εξαρτήματα δεν είναι ορατό από μπροστά. Στην περίπτωσή μου, είχα ένα κάλυμμα σε σχήμα καρδιάς για την αποκοπή που απαιτούσε μια μεταλλική θήκη βιδωμένη στο πάνελ ακριβώς πάνω από την αποκοπή. Αφού έγινε αυτό και όλα φαίνονταν καλά, το καπάκι έκλεισε μόνο με βίδες. Δεν χρησιμοποίησα κόλλα για αυτό καθώς ήθελα να είναι αφαιρούμενο σε περίπτωση δυσλειτουργίας.

Μόλις το καπάκι έκλεισε, οι βίδες βιδώθηκαν για να κρεμαστεί το τελικό προϊόν στον τοίχο. Έφτιαξα μόνος μου τις θήκες, αλλά μπορούν να αγοραστούν από οποιοδήποτε κατάστημα υλικού.

Βήμα 8: Τελικές σκέψεις

Υπήρχαν κάποια λάθη που θα μπορούσαν να είχαν αποφευχθεί για να επιταχύνουν τη δουλειά μου. Τα περισσότερα από αυτά τα λάθη σχετίζονται με τη μέτρηση και τη βαφή. Αυτά θα μπορούσαν να είχαν αποφευχθεί μόνο με την εξάσκηση. Δεδομένου ότι δεν είμαι επαγγελματίας ξυλουργός ή κατασκευαστής, αποδέχομαι τον ρυθμό με τον οποίο έχω εργαστεί προς το παρόν. Την επόμενη φορά, θα χρειαστεί ένα κλάσμα του χρόνου που χρειάστηκε τώρα.

Ωστόσο, υπάρχει μια πρόταση για οποιονδήποτε εργάζεται με κάθε είδους προσαρμοσμένη κατασκευή πάνελ που περιέχει ηλεκτρικά και προγραμματιζόμενα εξαρτήματα και αυτή είναι για να έχει κατά νου το μέλλον του προϊόντος τους. Χρησιμοποίησα μερικά εξαρτήματα όπως βιδωτές λωρίδες για εύκολη προσθήκη ή αφαίρεση εξαρτημάτων, αφαιρούμενο κάλυμμα σχήματος καρδιάς για να καταστήσω την θύρα USB του Arduino προσβάσιμη σε περίπτωση που χρειαστεί να επαναπρογραμματιστεί, δεν χρησιμοποίησα κόλλα για να στερεώσω το καπάκι του περιβλήματος κ.λπ. Όλα αυτά έγιναν για την προσαρμογή τυχόν μελλοντικών αλλαγών που θα μπορούσαν να γίνουν στο προϊόν.

Τα μικρότερα κομμάτια σε σχήμα καρδιάς που δεν χρησιμοποιήθηκαν για αυτό το έργο θα χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή κάτι άλλο.

Σας εύχομαι να έχετε μια υπέροχη εμπειρία στην κατασκευή!