Ικανοποιητικά μοτίβα LED: 9 βήματα

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

Για πολλούς ο ύπνος έχει γίνει σχεδόν ένα ανέφικτο εμπόρευμα, μια πολυτέλεια που προορίζεται για λίγους τυχερούς που δεν αισθάνονται τις διάφορες χορδές ευθύνης που τους τραβούν προς διαφορετικές κατευθύνσεις ταυτόχρονα. Ο ύπνος είναι ζωτικής σημασίας και μπορεί να σας βοηθήσει να αισθανθείτε αναζωογονημένοι όλη την ημέρα.

Η καταμέτρηση των προβάτων δεν είναι μόνο μια απαρχαιωμένη τεχνική που μας κηρύχτηκε στην παιδική ηλικία και πλέον έχει εξαφανιστεί, είναι άχρηστη τις περισσότερες φορές. Μελέτες δείχνουν ότι τα χαμηλά φώτα και τα μοτίβα μπορούν όχι μόνο να σας βοηθήσουν να κοιμηθείτε αλλά και να βελτιώσετε την ποιότητα του ύπνου σας.

Ορίστε λοιπόν ένας νυχτερινός λαμπτήρας ύπνου ελεγχόμενης ύπνου βασισμένος σε IOT χρησιμοποιώντας Arduino. Έρχεται με μια εφαρμογή που αποτελείται από 4 χαλαρωτικά και ηρεμιστικά μοτίβα, επιτρέποντάς σας να ελέγχετε αυτά τα μοτίβα κατευθείαν στη λάμπα σας απευθείας από το κρεβάτι σας.

Αυτό λειτουργεί στο bluetooth όπου η εφαρμογή στέλνει δεδομένα στο arduino μέσω bluetooth που ερμηνεύει αυτά τα δεδομένα και εμφανίζει το μοτίβο όπως ζητείται από την εφαρμογή.

Έχει 4 χαλαρωτικά μοτίβα:

• SPIRAL IN
• ΜΠΑΡΕΣ
• ΞΕΘΩΡΙΑΖΩ
• ΜΟΝΟΠΑΤΙ

Η ρύθμιση τροφοδοτείται από μια τράπεζα τροφοδοσίας έτσι ώστε η λάμπα σας να είναι βολική και μπορείτε να την πάρετε όπου θέλετε και λόγω της ελάχιστης τρέχουσας κατανάλωσης 50 milliAmps μπορεί να παραμείνει αναμμένη για ώρες.

Τώρα ας σκάψουμε και αρχίσουμε να χτίζουμε αυτόν τον φοβερό και χρήσιμο λαμπτήρα που προκαλεί τον ύπνο !!

Βήμα 1: ΣΧΕΔΙΑ

1) SPIRAL IN: Σε αυτό το μοτίβο μοιάζει σαν μια κόκκινη κουκκίδα να σπειρώνεται προς τα μέσα προς το κέντρο, κάτι παρόμοιο με τη σπείρα του retracement. Για αυτό, η λογική είναι να ανάψετε το LED για 1 χιλιοστό του δευτερολέπτου, στη συνέχεια να το απενεργοποιήσετε και μετά να ενεργοποιήσετε το επόμενο led κ.ο.κ. ΑΥΤΟ ΒΑΣΙΖΕΤΑΙ ΣΤΗΝ ΑΡΧΗ ΤΗΣ ΕΠΙΜΟΝΗΣ ΤΗΣ ΟΡΑΜΑΤΟΣ

2) BARS: Ακριβώς όπως το παραπάνω μοτίβο σε αυτό, αντί για μεμονωμένα led, παράλληλες σειρές και στήλες θα στριφογυρίσουν προς τα μέσα δίνοντάς του μια πραγματικά καταπραϋντική αίσθηση.

3) FADE IN: Σε αυτό το μοτίβο οι λυχνίες LED φαίνονται καθώς απορροφούνται, κάτι που κάνει ένα όμορφο μοτίβο

4) TRAIL: Ένα αργό μοτίβο στο οποίο η λυχνία LED φαίνεται να περνάει από το Matrix που είναι πραγματικά διασκεδαστικό να παρακολουθείς.

Βήμα 2: Απαιτούνται δεξιότητες

Το καλύτερο μέρος για τα ψηφιακά ηλεκτρονικά είναι ότι όλα είναι είτε ενεργοποιημένα είτε απενεργοποιημένα και έτσι ανεξάρτητα από το πόσο περίπλοκο ή τρομακτικό μπορεί να φαίνεται το έργο, μπορεί να επιτευχθεί εύκολα με λίγη προσπάθεια.

Δεν χρειάζεται κάποιος να είναι ειδικός ηλεκτρονικών για να κάνει αυτό το έργο, αλλά απαιτούνται κάποιες δεξιότητες για να ολοκληρωθεί αυτό το έργο.

Οι δεξιότητες που απαιτούνται είναι οι εξής:

• Βασικά ηλεκτρονικά Πώς να κολλήσετε.
• Πώς να χρησιμοποιήσετε ένα πολύμετρο για να ελέγξετε για βραχυκύκλωμα και άλλα πράγματα.
• Πώς να κωδικοποιήσετε σε C για να γράψετε τον κωδικό για το arduino, ωστόσο θα παρέχεται ένας πλήρως λειτουργικός κώδικας.
• Πώς να δημιουργήσετε μια εφαρμογή είτε με κωδικοποίηση (java, python) είτε χωρίς κωδικοποίηση (χρησιμοποιώντας λογισμικό όπως το mit app inventor).

Βήμα 3: Λίστα στοιχείων

Δεδομένου ότι δεν είναι ένα έργο υψηλής τεχνολογίας, η απόκτηση των εξαρτημάτων δεν θα είναι δύσκολη. Μπορείτε να τα βρείτε εύκολα στο διαδίκτυο σε φθηνές τιμές. Παρακάτω δίνεται η λίστα με τα εξαρτήματα και τους συνδέσμους amazon για να τα αγοράσετε:

• 1XBluetooth Module HC-05
• 1X Mini Usb Cabke για σύνδεση arduino
• 1XArduino Nano
• 1XDot Matrix Common Anode Red LED Display Module 8 * 8 8x8 3mm
• Συγκολλητικό σίδερο και συγκολλητικά σύρματα.
• Ηλεκτρική ταινία, Jumper Wires, Zero Board, Conducting Wires, Cutters, Pliers, Wire Strippers, Digital Multimeter and Power Bank για την τροφοδοσία του λαμπτήρα και του υπερκολλήματος.

Βήμα 4: Μάθετε την κάθοδο και την άνοδο των LED στη μήτρα

Καθώς δεν αναφέρεται τίποτα στη μήτρα LED για το ποια LED αντιστοιχεί σε κάθοδο και άνοδο, καθώς και σε ποια σειρά και στήλη, θα χρησιμοποιήσουμε ένα καλώδιο arduino και δύο βραχυκυκλωτήρες.

Για να το κάνουμε αυτό, θα συνδέσουμε το ένα αρσενικό με θηλυκό καλώδιο άλτη στο pin +5v του arduino και το άλλο pin στο Ground του arduino. Τώρα συνδέοντας τα καλώδια βραχυκυκλωτήρων στις καρφίτσες της μήτρας LED μία προς μία, θα βρούμε ποια καρφίτσα αντιστοιχεί σε ποια σειρά και ποια στήλη στον πίνακα led και σημειώστε την ως κάθοδο ή άνοδο.

Είναι προτιμότερο να σημειωθεί κάπου για το ποια καρφίτσα είναι η Cathode και ποια η Anode για ευκολία στην απομνημόνευση

Αυτά τα αποτελέσματα θα διαφέρουν ανάλογα με τον τρόπο τοποθέτησης της μήτρας LED και επειδή η μήτρα είναι απόλυτα συμμετρική, η θέση των ακίδων καθόδου και ανόδου θα ποικίλει ανάλογα με τον τρόπο τοποθέτησης του πίνακα LED.

Βήμα 5: Αντιστοίχιση καρφιτσών του Arduino Nano

Εδώ θα χρησιμοποιήσουμε 8 + 8 = 16 ακίδες του arduino για να συνδέσουμε τη μήτρα LED μας επειδή έχουμε 8 ανόδους και 8 καθόδους.

Βεβαιωθείτε ότι δεν συνδέετε τις ακίδες του LED Matrix με την ψηφιακή ακίδα 0 ή 1 του arduino, καθώς χρησιμοποιούνται για επικοινωνίες Rx και Tx και θα χρησιμοποιηθούν για τη μονάδα bluetooth

Έχω χρησιμοποιήσει τις ακόλουθες καρφίτσες, ωστόσο, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε όποια καρφίτσα θέλετε.

DΗΦΙΑΚΕΣ ΚΟΡΙΝΔΕΣ 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11

ΑΝΑΛΟΓΙΚΕΣ ΠΟΝΕΣ A0, A1, A2, A3, A4, A5

Τα παραπάνω αναφέρονται οι καρφίτσες που χρησιμοποιώ.

ΒΕΒΑΙΩΘΕΙΤΕ ΟΤΙ ΔΕΝ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΕΙΤΕ ΤΟ Α6 ΚΑΙ ΤΟ Α7 ΓΙΑΤΙ ΔΕΝ ΜΠΟΡΕΙΤΕ ΝΑ ΓΡΑΦΕΤΕ IGΗΦΙΑΚΟ ΣΕ ΑΥΤΟΥΣ ΤΟΥΣ ΚΟΡΦΕΣ

Βήμα 6: Συγκόλληση των εξαρτημάτων

Τώρα έρχεται το ενδιαφέρον μέρος της συγκόλλησης των εξαρτημάτων στον πίνακα μηδέν.

Πρώτον, θα ξεκινήσουμε σούπερ κόλληση ενός τεμαχίου μηδενικής σανίδας κάθετα στον κύριο πίνακα μηδέν, στον οποίο θα κολλήσουμε τη μήτρα LED μας και αυτό το κάθετο κομμάτι θα χρησιμοποιηθεί για τη συγκόλληση του arduino nano μόνο για να γίνει όλο το κύκλωμα όσο το δυνατόν πιο συμπαγές.

Στη συνέχεια θα κολλήσουμε το arduino nano μας στον κάθετο μηδενικό πίνακα και το πλέγμα LED στους κύριους μηδενικούς πίνακες.

Στη συνέχεια, θα συνδέσουμε τις ανόδους του Led Matrix με τις ακίδες {2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9} και τις καθόδους του LED Matrix με τις ακίδες {10, 11, A0, A1, A2, A3, A4, A5} του arduino. Για αυτό θα πάρουμε μερικά μονωμένα καλώδια σύνδεσης και θα τα απογυμνώσουμε χρησιμοποιώντας απογυμνωτές σύρματος. Επέλεξα μονωμένα καλώδια για να αποφύγω βραχυκύκλωμα στο συμπαγές μας κύκλωμα. Τώρα θα κολλήσουμε την άνοδο σε έναν από τους πείρους που αντιστοιχούν στους πείρους που έχουν εκχωρηθεί για ανόδους στο arduino που είναι εδώ {2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9} και το ίδιο για όλες τις καθόδους μέχρι να τα έχετε όλα 16 ακίδες συγκολλήθηκαν τέλεια όπως στις παραπάνω εικόνες.

Τώρα θα χρησιμοποιήσουμε ένα πολύμετρο και θα το θέσουμε σε λειτουργία διόδου και θα ελέγξουμε για βραχυκύκλωμα στο κύκλωμά μας. Εάν τα καλώδια βραχυκυκλώνονται σε κάποιο σημείο, θα χρησιμοποιήσουμε ένα συγκολλητικό σίδερο για να θερμάνουμε αυτό το τμήμα και μια αντλία αναρρόφησης για να το ξεκολλήσουμε και θα το ξανακολλήσουμε σωστά.

Στη συνέχεια, θέλουμε να συνδέσουμε τη μονάδα bluetooth έτσι ώστε να μπορούμε να τη λειτουργούμε και να αλλάζουμε ασύρματα τα μοτίβα.

Η μονάδα bluetooth αποτελείται από Vcc Gnd και έναν πείρο Rx και Tx. Το Rx της μονάδας bluetooth πηγαίνει στο Tx του arduino και όχι το Rx του arduino. Έχω συνδέσει τη μονάδα bluetooth στο nano χρησιμοποιώντας καλώδια jumper, έτσι ώστε να γίνεται εύκολος εντοπισμός σφαλμάτων κώδικα, επειδή δεν μπορείτε να ανεβάσετε τον κωδικό σας στο nano με συνδεδεμένες τις ακίδες Rx και Tx. Ωστόσο, θα σας δώσω τον τελικό κωδικό μου, ώστε να μπορείτε να κολλήσετε απευθείας τις καρφίτσες Vcc και Gnd στο nano και τις καρφίτσες Rx και Tx μόλις ανεβάσετε τον κώδικα στο arduino. Εάν χρησιμοποιείτε επίσης καλώδια jumper για ευκολία πρόσβασης στη μονάδα bluetooth, η τελική πλακέτα σας θα μοιάζει με αυτήν στις παραπάνω εικόνες.

Μπορείτε να δείτε άλλες οδηγίες σχετικά με τον τρόπο ρύθμισης μιας μονάδας bluetooth, επειδή δεν θα το συζητήσουμε εδώ.

Αυτά για το κομμάτι της συγκόλλησης και της ηλεκτρονικής.

Βήμα 7: ΚΩΔΙΚΟΣ - Βασισμένο στην αρχή της επιμονής του οράματος

Αν προσπαθήσουμε να φωτίσουμε δύο διαγώνιες λυχνίες LED που δίνουν υψηλή τιμή στην άνοδο και χαμηλή στις καθόδους των αντίστοιχων σειρών και στηλών δεν θα λειτουργήσει καθώς αντί να ανάψει 2 LED θα ανάψει τις 4 λυχνίες LED στη διατομή αυτών σειρές και στήλες.

Χρησιμοποιούμε λοιπόν την έννοια της εμμονής της όρασης σύμφωνα με την οποία αν δύο LED λάμπουν ένα προς ένα με χρονική καθυστέρηση μεταξύ τους λιγότερο από 100 χιλιοστά του δευτερολέπτου, το μάτι μας δεν θα παρατηρήσει την χρονική περίοδο των 100 χιλιοστών του δευτερολέπτου όταν και τα δύο LED ήταν σβηστά και φαίνεται ότι και τα δύο τα LED ήταν αναμμένα ταυτόχρονα.φ

Αυτό χρησιμοποιείται παντού στον κώδικα για να ανάψει τα LED έτσι ώστε να ανάβουν μόνο τα επιθυμητά LED και όχι τα ανεπιθύμητα.

Ο κωδικός επισυνάπτεται παρακάτω λόγω του μήκους του.

Βήμα 8: Εφαρμογή για τον έλεγχο της λάμπας μας

Εάν γνωρίζετε πώς να αναπτύσσετε εφαρμογές χρησιμοποιώντας java ή python ή οποιαδήποτε άλλη γλώσσα, μπορείτε να συνεχίσετε με αυτό και μη διστάσετε να δημιουργήσετε τη δική σας εφαρμογή με την επιθυμητή διεπαφή. Μπορείτε να δείτε τη διεπαφή της εφαρμογής μου για λόγους αναφοράς.

(Στα παραπάνω στιγμιότυπα οθόνης έχω μαυρίσει τα ονόματα των τριών πρώτων συνδέσεων bluetooth για προσωπικούς λόγους.)

Ωστόσο, εάν δεν γνωρίζετε την ανάπτυξη εφαρμογών ή αν είστε αρχάριος, μη διστάσετε να χρησιμοποιήσετε την εφαρμογή μου. Το APK παρέχεται παρακάτω.

Βήμα 9: Σεμινάριο εφαρμογής

Για να εγκαταστήσετε την εφαρμογή θα πρέπει πρώτα να μεταβείτε στις ρυθμίσεις του κινητού σας και να επιτρέψετε την εγκατάσταση από άγνωστες πηγές. Μόλις εγκαταστήσετε το APK, ενεργοποιήστε το bluetooth και βεβαιωθείτε ότι έχετε αντιστοιχίσει τη μονάδα Bluetooth με το όνομα HC-05 ή HC-06 με το τηλέφωνό σας.

Μόλις αντιστοιχίσετε τη μονάδα ανοίξτε ξανά την εφαρμογή και κάντε κλικ στη σύνδεση.

Στη συνέχεια, επιλέξτε τη μονάδα από τη λίστα της διαθέσιμης λίστας συζευγμένων συσκευών.

Μπορείτε να εκτυπώσετε τρισδιάστατα το δικό σας περίβλημα για αυτό το έργο με όποιον τρόπο θέλετε.

Τώρα το μόνο που έχετε να κάνετε είναι να κρατήσετε τη λάμπα σας μαζί με την τράπεζα τροφοδοσίας όπου θέλετε στο δωμάτιό σας, επιλέξτε το επιθυμητό μοτίβο και κοιτάξτε τα χαλαρωτικά σχέδια και περιμένετε να συμβεί η μαγεία καθώς κοιμάστε αργά και ειρηνικά !!