Respirați: lumini de zână care se estompează într-un bloc de sticlă: 6 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:44

De Crăciunul din acest an am decis să folosesc un bloc de sticlă, un controler PWM și niște șuvițe cu leduri de zână pentru a-i oferi soției mele un cadou colorat.

Pasul 1: Piese

Iată părțile de care veți avea nevoie.

Microcontroler

Acest lucru nu trebuie să fie nimic deosebit de mare, rapid și nici să aibă o mulțime de pini (aveți nevoie doar de 2 pini de date pentru conexiunile I2C). Am folosit Adafruit Trinket M0 pentru că este mic, îmi place acest format și am vrut să învăț să lucrez cu CircuitPython.

Placă de rupere PWM cu 16 canale

Există multe tipuri similare de plăci PWM, inclusiv cea de la Adafruit. Chiar dacă controlerul dvs. are o mulțime de pini PWM disponibili, aș evita totuși să încerc să vă alimentați toate firele de acolo și, în schimb, să optați pentru placa de rupere: LED-urile pot trage mult mai mult curent decât va permite controlerul. Majoritatea controlerelor se vor proteja împotriva acestui lucru, dar unii ar putea de fapt să fumeze. Cel mai bine este să folosiți placa de separare.

Lumini de zână

Există multe, multe culori, tipuri și lungimi de lumini de zână disponibile ieftin, chiar și unele cu lumini RGB. Acestea costă aproximativ 1 USD pe șuviță, dau sau iau. Îmi place genul în care fiecare șuviță are o singură culoare, deoarece este mai ușor de controlat efectele. Iată o opțiune pe Amazon. Fiecare șuviță are un fob propriu care conține baterii de monede și un întrerupător. Nu veți putea alimenta mai multe fire decât numărul de dispozitive acceptate de placa dvs. PWM break-out (în cazul meu, 16).

Bloc de sticlă

Puteți găsi diferite tipuri de blocuri de sticlă la magazinele de meșteșuguri și chiar la magazinele de hardware. Vă recomand să nu le cumpărați online, deoarece sunt prea scumpe (probabil din cauza greutății lor). Ele vin plate, ondulate, clare, difuze, colorate, de diferite dimensiuni, etc. Sunt foarte drăguțe, dar și de rupere, alunecoase și foarte, foarte grele. Asigurați-vă că cea pe care o obțineți are o gaură alungită pe o parte și o inserție din plastic care intră și acoperă acea gaură.

Dacă greutatea sau dimensiunea blocului de sticlă este o problemă, aproape orice recipient transparent va funcționa. Puteți folosi chiar și o sticlă de vin sau lichior (curată, uscată), un glob de sticlă, un pahar de șampanie supradimensionat sau alt recipient transparent. Aș folosi ceva destul de mare, totuși, deoarece efectul este mai bun atunci când containerul este mare, în opinia mea. Dacă plecați de la blocul de sticlă, va trebui să săriți sau să improvizați câțiva pași de instrucțiuni.

Carcasă din plastic pentru circuit

Îmi place să-mi pun toate componentele electronice într-un singur loc. Alegeți incinta dvs. preferată, de aproximativ 2 inci pe 4 inci pe 1 inci (de exemplu, aceasta de la Amazon), dar, dacă urmați acest exemplu, asigurați-vă că este suficient de mic pentru a se potrivi confortabil în exteriorul blocului, dar suficient de mare pentru a găzdui controlerul, placa PWM și firele.

Ceea ce am vrut cu adevărat să folosesc a fost o bază goală din lemn pe care să poată sta blocul. Din păcate, nu am putut găsi una dintre acestea și nu am avut timp să o fac singură. Puteți chiar săriți complet carcasa și pur și simplu apăsați controlerul și placa de rupere în blocul de sticlă, dacă nu vă deranjează cum arată asta.

Adaptor 5v / 2A sau acumulator

Majoritatea plăcilor PWM au un MAX de 6v, deci mențineți tensiunea sub aceasta, de exemplu, aproximativ 5 volți (de exemplu, aceasta pe Amazon). De asemenea, nu aș merge mult mai puțin de 2A, deoarece LED-urile cer destul de puțin. Puteți încerca și un acumulator.

Doar pentru a simplifica lucrurile, întotdeauna alimentez totul cu mufe de 5,5 mm / 2,1 mm.

Piese diverse

De asemenea, aveți nevoie de: un întrerupător (este mai ușor să faceți găuri pentru întrerupătoarele rotunde), priză cu conector cilindru (care se potrivește cu mufa adaptorului), fire de fixare, anteturi feminine, șuruburi, șuruburi, piulițe, echipamente de lipit, freze diagonale, burghiu, lipici fierbinte pistol, tăietură argintie etc.

Pasul 2: Conectați controlerul și placa PWM

Puteți urma aceste instrucțiuni pentru a conecta controlerul și placa PWM. Conectați pinii SCL și SDA de pe fiecare dispozitiv unul la altul. Ar trebui să rulați linia Vout de la placa PWM la intrarea de alimentare a controlerului, iar Vout-ul controlorului la pinul Vcc al plăcii PWM.

Nu este nevoie de un circuit sau chiar o placă, deoarece puteți utiliza fire de patch-uri pentru a conecta pinii masculi de la un dispozitiv la pinii masculi ai celuilalt.

Apoi, veți avea nevoie de un mod temporar pentru a conecta 5V DC la blocurile de șurub de intrare ale plăcii PWM. Dacă aveți o sursă de alimentare pe bancă, conectați-o. În caz contrar, va trebui să lipiți împreună o priză care se potrivește cu mufa adaptorului (utilizați un voltmetru pentru a vă asigura că lipiți pozitiv și negativ corect) și rulați firele către blocurile de șurub de intrare.

Pasul 3: Pregătiți șuvițele Fairy Light

Nu vom folosi butoanele bateriei. Înainte de a tăia firele, totuși, asigurați-vă că găsiți rezistența mică lipită în serie între baterie și primul LED. NU tăiați asta (cu alte cuvinte, ar trebui să rămână cu firul, nu cu fobul). După aceea, utilizați instrumentul tău preferat ascuțit, cum ar fi tăietorele diagonale, pentru a separa fobul bateriei de șuviță. Îmi place să las un centimetru sau doi de sârmă pe partea bateriei-fob, astfel încât să poată fi folosit din nou în viitor. Nu vă faceți griji încă despre ce fir este pozitiv și care este negativ. Deși acest lucru este întotdeauna important atunci când lucrați cu LED-uri, în mod convenabil pentru noi, nu contează în acest moment. Suvitele pe care le-am cumpărat au de fapt o bandă gri deschis pe firul pozitiv oricum. Nu vă faceți griji dacă al vostru nu.

Placa de separare PWM are 16 clustere de trei pini: la sol, 5v și semnal, astfel încât fiecare șuviță va avea nevoie de propriul grup de 3 prize de cap femelă pentru a se potrivi. Vom folosi doar știfturile exterioare (la sol și semnal), așa că, după ce ați tăiat clusterul din banda lungă de antet, scoateți doar știftul mijlociu (inutil) al antetului feminin. Lipiți firele pentru fiecare fir pe pinii externi ai unui grup de antet feminin.

După ce ați lipit fiecare fir, ar trebui să-l testați. Am făcut acest lucru pornind controlerul și placa PWM și apoi încărcând un program temporar care pornește pur și simplu toate cele 16 seturi de pini.

Dacă utilizați un controler CircuitPython (cum ar fi M0 Trinket), Adafruit oferă un tutorial excelent despre cum să porniți, să actualizați și să programați placa. Odată ce ați făcut acest lucru, iar placa este conectată printr-un cablu USB la computer, puteți scrie și salva un fișier numit „code.py” în directorul rădăcină al plăcii controlerului. Software-ul încorporat de pe controler va executa programul python în code.py. Programul simplu pe care l-am folosit pentru a testa firele este atașat mai jos, numit test_code.py. Ar trebui să redenumiți acest lucru în code.py și să îl copiați în directorul rădăcină al Trinket M0.

Dacă nu utilizați CircuitPython, ar trebui să utilizați Arduino IDE sau un alt mod de a vă programa controlerul pentru a trimite semnalele necesare pentru a transforma toate porturile PWM la ieșire completă.

Când programul este încărcat, testați un fir prin împingerea antetului feminin al firului pe orice set de pini PWM. Dacă firul nu se aprinde, trageți-l, întoarceți-l și împingeți-l înapoi. Dacă tot nu funcționează, ar trebui să revindeți firele și să încercați din nou. Odată ce firul se aprinde, ar trebui să marcați partea pozitivă („semnal”) a antetului într-un fel, astfel încât să cunoașteți modalitatea corectă de a-l împinge data viitoare. Am folosit un sharpie argintiu pentru a marca partea pozitivă a fiecărui antet testat.

După ce ați testat lipirea, veți dori să izolați punctele de lipit punând o picătură sau două de adeziv fierbinte pe sârmă expusă, lipit și metal. Am decis să folosesc lipici fierbinte (spre deosebire de tubul termocontractabil), deoarece este clar, ca firele. Pe lângă evitarea pantalonilor scurți, aceasta are avantajul de a stabiliza și întări conexiunea, deci este mai puțin probabil să se îndoaie și să se rupă.

Când toate firele sunt lipite, testate și izolate, ar trebui să puteți glisa TOATE anteturile pe pinii plăcii PWM și TOATE firele ar trebui să se aprindă. Ordinea culorilor nu va fi importantă pentru acest prototip.

Pasul 4: Pregătiți blocul de sticlă și carcasa

Așa cum am scris mai sus, blocul de sticlă trebuie să aibă o gaură alungită și trebuie, de asemenea, să aibă un fel de inserție din plastic dur care să iasă în loc pentru a acoperi gaura. În primul rând, trebuie să decideți în ce direcție va fi orientat blocul și, prin urmare, pe ce parte va fi incinta: stânga, sus sau dreapta. Am optat să-l pun în dreapta. Am vrut ca comutatorul să fie pe spate, iar priza adaptorului să fie pe partea de jos.

Acum trebuie să ne fixăm carcasa electronică de acest insert.

Trebuie să montăm două (sau mai multe) șuruburi mici prin cele două bucăți de plastic pentru a le atașa una la cealaltă. În timp ce inserția este introdusă în blocul de sticlă, țineți carcasa de ea astfel încât să fie centrate. Bandați-le împreună. Îndepărtați cu grijă inserția și carcasa din bloc fără a le schimba poziția relativă. Decideți două puncte care vor asigura cele două piese împreună bine. Găsiți un loc sigur pentru a le așeza și faceți 2 găuri prin ambele. Scoateți banda, îndepărtați-le și curățați găurile. Puneți-le la loc, împingeți șuruburile și montați și strângeți piulițele.

Acum, când incinta poate fi atașată la blocul de sticlă, avem nevoie de o cale prin care firele să o poată parcurge. Am folosit un burghiu foarte mare și am făcut o gaură prin centrul din spatele incintei. Insertul meu avea deja o gaură mare în centru. Dacă al tău nu, găsește-le pe ambele.

Acum ar trebui să vă pregătiți comutatorul și mufa adaptorului. Găuriți corespunzător. A trebuit să folosesc un dremel de șlefuit pentru a lărgi gaura comutatorului. Gaura pentru întrerupător va avea nevoie și de o canelură mică, așa că folosiți o pila sau un cuțit ascuțit și robust. Împingeți comutatorul prin (se fixează în poziție). Împingeți cricul și montați șaibele și piulițele în exterior; strânge.

Găsiți niște fire de 20 AWG negre și roșii. Lipiți firele la priza adaptorului; știftul interior este pozitiv, iar carcasa exterioară este negativă; folosiți un voltmetru pentru a afla care se potrivește. Îmi place să pun pozitivul (roșu) prin comutator, dar nu prea contează. Îndepărtați capetele libere ale firului și testați introducând mufa adaptorului, pornind și testând tensiunea. Dacă există o problemă, revindeți și revindeți, după caz. De asemenea, verificați dacă tensiunea este zero atunci când comutatorul este oprit.

Introduceți controlerul și placa PWM în carcasă. Introduceți firele de alimentare în blocurile de șuruburi ale plăcii PWM: roșu la pozitiv și negru la negativ.

Pasul 5: Introduceți șuvițe în bloc

Deconectați adaptorul.

Cu insertul împins în blocul de sticlă, împingeți încet o șuviță prin orificiul incintei, în bloc. Doar lăsați-l să se învârtească în mod natural pe măsură ce îl împingeți ușor, fără a încerca să controlați prea mult. Când este suficient de departe, împingeți antetul pe un set de știfturi ale plăcii PWM, având grijă să aliniați corect partea pozitivă. Repetați pentru fiecare fir. Pe măsură ce devine mai aglomerat în bloc, șuvițele se vor înfășura și se vor răsuci în jurul lor cu mai multă îndemânare.

Când antetul ultimei toroane a fost împins pe pinii plăcii PWM, conectați adaptorul și porniți-l. Toate firele ar trebui să se aprindă. Dacă unii nu, verificați din nou orientarea antetului șuviței pe știfturi. Verificați, de asemenea, conexiunile de lipire, este posibil să se fi rupt ceva. Remediați ceea ce este necesar până când toate firele sunt aprinse.

Puneți capacul pe carcasa electronică și înșurubați-l. Deoarece inserția blocului iese din blocul de sticlă destul de ușor, m-am gândit că ar fi o idee bună să o securizez mai bine, așa că am folosit o bandă de ambalare pentru asta.

Pasul 6: Respirați

Acum trebuie să scriem un program mai interesant pentru lumini.

Conectați din nou controlerul la computer.

Numele meu pentru această piesă este „Respirați”, așa că am vrut ca firele să pară „respira”, apoi să iasă, apoi să întrerupă o perioadă aleatorie de timp înainte de a respira din nou, fiecare fir lucrând independent de celelalte. Mai jos este scriptul python care produce rezultatul care mi-a plăcut; copiați acest tablou pentru a vedea cum funcționează. În orice caz, experimentați diferite modele, sincronizare, pauze, flash-uri etc., pentru a face ceea ce credeți că este frumos.