Scări automate cu LED "Bloody Red" pe bază de Arduino: 5 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

CE?

Salut!

Am făcut scări cu LED-uri care sângerează! Este un nou Instructables care folosește o instalare hardware pe care o făcusem deja dintr-o versiune anterioară a mea. Am făcut o animație ROȘIE care seamănă cu picăturile de sânge, perfectă pentru a fi activată automat în acele momente de truc sau tratare!

De îndată ce vă apropiați de scări, apar „picături de sânge” din locuri aleatorii de pe scări și încep să coboare, lăsând urme de sânge de-a lungul căilor lor, care dispar treptat. Numărul de picături este un parametru în schița Arduino.

Realismul efectului este sporit de viteza aleatorie a picăturilor: ele nu coboară liniar, dar încetinesc și accelerează, așa cum fac picăturile lichide atunci când coboară pe o suprafață (ca și sângele).

Așa cum am spus, am folosit unele instalări hardware existente, cu toate acestea programarea (schița Arduino) este complet nouă, plus un finisaj nou din lemn pentru a le face complet încorporate în scări. Instalarea hardware existentă este reprodusă în pașii 1 și 2 și, pentru completare, este luată de aici:

www.instructables.com/id/Automatic-IoT-Sta…

Pașii 3, 4 și 5 sunt noi, de asemenea, lista de cumpărături de mai jos este diferită.

DE CE?

Scările aveau deja niște animații, dar îmi lipsea ceva specific pentru Halloween. Scările sunt vizibile din exteriorul ușii principale, așa că este destul de mișto să speriți pe toți acei monștri arătându-le niște sânge adevărat!:)

LISTA DE CUMPARATURI

Am folosit următoarele componente, derulați în jos pentru pașii clădirii:

1) 2 x 4m benzi LED rgb ws2813:

www.aliexpress.com/wholesale?catId=0&initi…

obțineți versiunea non waterproof, cu 60 led / m. De asemenea, am găsit o versiune mai ieftină de 5 m și tocmai am tăiat 1 m de la capătul ambelor benzi. Rețineți că puteți face acest lucru și cu LED-urile ws2812 și ws2812b, lumina va fi exact aceeași și acestea sunt mai ieftine. Ws2813 sunt doar mai fiabile, deoarece au o conexiune de date redundantă, așa că, dacă spargeți un LED, restul benzii va continua să funcționeze. Acestea au fost aproximativ 27 $ / 25 € fiecare.

2) 4 x 2m profile din aluminiu U-line, 14mm x 13mm:

www.ebay.ie/itm/New-2-METERS-U-LINE-Alumin…

Acestea erau 20 € fiecare, aproximativ 22 $. De asemenea, am cumpărat capace terminale și șuruburi de fixare. Șuruburile nu au putut fi instalate pe partea de care aveam nevoie, acestea ar trebui să fie instalate pe partea opusă difuzorului, așa că nu mi-au fost de nici un folos. În schimb, datorită pantei scărilor și a unor fricțiuni furnizate de plinte, unele bucăți de bandă adezivă bi-adezivă au fost suficiente pentru a se potrivi profilelor peste plinte.

3) 2 x cabluri Ethernet cat-5:

www.aliexpress.com/item/Vention-Ethernet-C…

Habar n-am ce lungime s-a folosit aici, cred că în jur de 2m, electricianul și tâmplarul au instalat cablurile sub podea, mergând de la plinurile scărilor, până la camera cu hotpress. Rețineți că cablurile prea lungi vor reduce curentul și veți avea nevoie de o configurare mai sofisticată pentru a furniza curentul corect și pentru a evita ruperea conexiunii de date.

4) cabluri dupont asortate de rezervă:

www.aliexpress.com/wholesale?catId=0&initi…

5) ca microcontroler activat pentru wifi, am folosit prima versiune a Wemos D1, întreruptă acum, pe care o puteți găsi în continuare online:

www.aliexpress.com/wholesale?catId=0&initi…

Pentru viitorii cititori, dacă nu o găsiți, ar trebui să funcționeze și versiunea R2 a Wemos D1.

6) 2 x senzori de mișcare PIR pentru Arduino:

www.aliexpress.com/wholesale?catId=0&initi…

7) o sursă de alimentare de 5v, 40a, 200w:

www.aliexpress.com/wholesale?catId=0&initi…

Aceasta a fost de 21,5 GBP, aproximativ 25 € sau 27 $. Probabil că aveți nevoie de mai puțin de 40A, dar acest lucru a fost mai ieftin decât un 20A și, cu amperele, este întotdeauna mai bine să supradimensionați, astfel încât sursa de alimentare să funcționeze rece și să trăiască mai mult.

8) două lemn de pin, 36 mm:

www.builderdepot.co.uk/richard-burbidge-pin…. Aproximativ 6 euro fiecare în Irlanda.

9) vopsea albă cu coajă de ou pe care o aveam deja (aceeași vopsea a plintelor)

10) silicon, vopsibil:

www.woodies.ie/decorating/decorating-acces…. Aceasta a fost de 5 euro

11) două cutii tipărite în 3D pentru senzorii PIR, precum acestea:

www.thingiverse.com/thing:1374677

Mi-am luat-o pe gratis de la un prieten, nu am o imprimantă 3d:(

Pasul 1: Cablare

Trebuie să realizați următoarele conexiuni: 1) benzi LED - Wemos D1

2) Benzi LED - sursa de alimentare

3) Senzori PIR - Wemos D1

4) Senzori PIR - alimentare

5) Wemos D1 - sursa de alimentare

6) alimentare cu energie electrică - rețea electrică internă

Pregătire: Am avut două cabluri Ethernet cat 5 (https://en.wikipedia.org/wiki/Category_5_cable) instalate sub podea între plinele staricasei și presa fierbinte de către tâmplar și electrician înainte ca tâmplarul să instaleze podea de lemn. Un cablu pe fiecare parte a scării, ieșind din vârful plintei la un capăt și dintr-o gaură în peretele presei fierbinți la celălalt capăt. Un cablu cat 5 are 8 cabluri mici, împărțite în 4 perechi răsucite folosind 4 baze de culori diferite și 2 modele de culoare (culoare solidă sau linie întreruptă). Scoateți 8-10 cm de cauciuc de la fiecare capăt al fiecăruia dintre cele 5 cabluri de pisică, astfel încât să accesați cele 4 perechi de răsucire. Desfaceți fiecare pereche, astfel încât să ajungeți la 8 cabluri mici independente. Îndepărtați aproximativ 1cm de plastic numai din fiecare vârf al fiecărui cablu mic, la ambele capete ale fiecăruia dintre cele două cabluri cat 5. Acest pas necesită destul de mult timp și vă recomand să utilizați un dispozitiv de decojit corespunzător pentru a face acest lucru rapid. Am folosit foarfece.

Pentru conexiunea listată ca 1), am ales conectorul cu 4 căi (plus cele două cabluri de alimentare suplimentare) de pe banda LED și am conectat cablul verde de la LED (cablul de date) la unul dintre cele 8 cabluri mici de la cablu cat 5. Am ales pinii alb-portocalii ai cablului cat 5 pentru asta.

Pentru conexiunea listată ca 2), am ales conectorul cu 4 căi (plus cele două cabluri de alimentare suplimentare) de pe banda LED și am conectat cablul roșu de la conectorul LED (cablul VCC) la * două * din cele 8 mici cabluri de la cablul cat 5, răsucite împreună. Am ales pinii albastru și alb-albastru ai cablului cat 5 pentru asta. De asemenea, am conectat cablul alb de la conectorul LED (cablul GROUND) la * două * din cele 8 cabluri mici de la cablul cat 5, răsucite împreună. Am ales pinii maro și verzi ai cablului cat 5 pentru asta. În cele din urmă, pentru a aduce și mai mult curent pe bandă, am conectat cablul alb suplimentar din exteriorul conectorului LED (cablul suplimentar la sol) la unul dintre cablurile minuscule din cablul cat 5 (am ales pinul alb-verde al pisicii 5 cablu pentru acest lucru), și cablul roșu suplimentar de la exteriorul conectorului LED (cablul VCC suplimentar) la unul dintre cablurile minuscule de la cablul cat 5 (am ales pinul alb-maro al cablului cat 5 pentru asta). Motivul alimentării benzii LED cu 3 cabluri care aduc pozitivul și 3 aducere la sol, este distribuirea curentului pe mai mulți pini, pentru a evita supraîncălzirea și pentru a vă asigura că suficient curent ajunge la LED-uri. Acest lucru ar fi putut fi realizat prin rularea unui cablu mai gros doar pentru alimentare, dar atunci ar fi trebuit să rulez prea multe cabluri separate (unul gros pentru alimentare, unul gros pentru masă, un cablu de date pentru LED-uri, un cablu de date pentru senzorii PIR. Am preferat să plătesc electricianul mai puțin și să am instalat doar 1 cablu pe fiecare parte:)

Pentru conexiunea enumerată ca 3), am conectat pinul "out" al senzorului PIR la unul dintre micile cabluri de la cablul cat 5 (am ales pinul portocaliu al cablului cat 5 pentru asta).

Pentru conexiunea enumerată ca 4), am conectat pinul "vcc" al senzorului PIR la cablul mic alb-maro al cablului cat 5 care era deja conectat la cablul roșu de pe banda LED și pinul "de masă". a senzorului PIR la cablul mic alb-verde al cablului cat 5 care a fost deja conectat la cablul alb de pe banda LED. Toate conexiunile de mai sus ar putea fi făcute mai ordonate folosind tuburi termocontractabile. Nu le folosesc, deoarece intenționez să acoper totul cu o placă MDF albă așezată deasupra profilului din aluminiu, astfel încât să încorporez profilul în plintă. Acest lucru va ascunde toate cablurile și îmi va permite accesul în cazul în care sunt necesare reparații sau dezvoltări ulterioare. Aceste prime 4 conexiuni au fost reproduse exact pe cealaltă parte a scării, unde se află celălalt senzor PIR. Rețineți, de asemenea, că cablul albastru de la conectorul LED este lăsat fără o conexiune, deoarece acestea sunt datele redundante de pe banda ws2813. Pentru a realiza celelalte părți ale conexiunilor (adică în presa fierbinte), am: a) răsucite laolaltă pinii albastru, alb-albastru și alb-maroniu ai 5 cabluri cat și am introdus rezultatul într-unul din cele trei porturi "+ V" ale sursei de alimentare. b) răsucite laolaltă pinii verzi, albi-verzi și maronii ai cablurilor cat 5 și am introdus rezultatul într-unul dintre cele trei porturi „COM” ale sursei de alimentare. a) și b) au fost reproduse pentru celălalt cablu cat 5 corespunzător celeilalte părți a scării. Am folosit alte porturi „+ V” și „COM” ale sursei de alimentare. c) cei doi știfturi portocalii ai celor două cabluri cat 5 au fost introduși în știfturile 4 și 5 ale Wemos D1 d) cei doi știfturi alb-portocalii ai celor două cabluri cat 5 au fost răsucite împreună și introduse în știftul 1 al Wemos D1. Acum, dacă aș fi folosit un Arduino Uno obișnuit cu un scut wifi sau un modul extern esp8266, aș fi putut lăsa cele două benzi independente, nu răsucind cele două cabluri și conectând cei doi pini la pinii 1 și 2 ai Arduino. În acest fel, aș fi putut controla separat animația celor două laturi ale scărilor. Totuși, am decis să simplific și le-am ținut împreună. Aceasta este o limitare a Wemos D1 R1, care poate conduce o bandă LED compatibilă cu Neopixel doar de la pinul 1. Nu sunt sigur dacă au fixat acest lucru în R2, este posibil, dacă veți încerca cu un R2 anunțați-mă dacă acest lucru funcționează.

Pentru conexiunea enumerată ca 5), am avut multe opțiuni posibile (cum ar fi utilizarea unei surse de alimentare USB de rezervă pentru un telefon și utilizarea direct a portului microusb în Wemos D1), dar, din moment ce am avut ultima (a treia) pereche de + V și porturile COM de la sursa mea de alimentare 40A nefolosite, am decis să conectez pinul 5v al Wemos la portul + V al sursei de alimentare și pinul GND al Wemos la portul COM al sursei de alimentare. Vă rugăm să rețineți că acest lucru ocolește regulatorul de tensiune intern al Wemos și va funcționa numai dacă sursa de alimentare are o tensiune destul de constantă, ceea ce a fost cazul meu. Dacă nu, riscați să ardeți Wemos D1. Rețineți că în imagine veți vedea un cablu microusb conectat la Wemos D1. Ei bine, nu este conectat la nimic de cealaltă parte, doar l-am lăsat acolo pentru când trebuie să conectez Wemos la laptop pentru a-l programa. După cum veți descoperi în etapa ulterioară, programez Wemos wireless OTA (Over The Air) acum, astfel încât cablul să poată fi îndepărtat definitiv.

Pentru conexiunea enumerată ca 6), electricianul a lăsat un cablu alb conectat la un întrerupător cu siguranță, transportând 220v, ieșind din perete. Deci, tot ce trebuia să fac era să scot o parte din cauciuc la capătul cablului alb, să scot aproximativ 1 cm de cauciuc din fiecare dintre cele trei contacte, apoi să conectez maro la portul „L” al sursei de alimentare, albastrul în portul "N", iar galben-verde în portul "pământ". Acesta a fost de departe cel mai consumator de timp, de asemenea, pentru că nu am folosit instrumentele adecvate pentru a dezlipi cablul de cauciuc, am folosit doar niște foarfece de bucătărie. Am făcut-o întotdeauna așa, deci rata mea de eroare a fost doar 3/35 (unde 35 sunt 8 pini de la fiecare cablu de pisică 5 și fiecare capăt al acestora, plus cei 3 pini de la cablul de rețea al casei), adică a trebuit să re - tăiați 3 pini în total din 35 de conexiuni. Cu toate acestea, puteți face acest lucru mai repede cu un dispozitiv de decojire adecvat.

Pasul 2: Montarea LED-urilor și a profilelor din aluminiu

Acest lucru este destul de ușor odată ce vă dați seama de cea mai bună succesiune de pași. Vă recomand următoarele:

1) cu ajutorul altei persoane, luați ambele profile pentru a le instala pe o parte, puneți-le peste plinta cu difuzorul îndreptat spre cealaltă parte a scărilor, decideți ce zonă a scărilor doriți să acoperiți (scările noastre aveau o lungime de 4,4 m și aveam doar 4 m de profile din aluminiu) și marcați-l cu un creion.

2) așezați 3 sau 4 bucăți de bandă scotch bi-adezivă pe lungimea fiecăruia dintre cele două profile de aluminiu (sau direct pe plinte). Ok, am mințit, nu aveam bandă scotch bi-adezivă, așa că tocmai am ajuns să folosesc bandă scotch obișnuită rulată peste ea însăși pentru a forma un plasture bi-adeziv. Functioneaza.

3) scoateți ușor difuzorul din profilele din aluminiu (urmăriți-vă degetele!)

4) așezați profilele pe plinte (de exemplu, pe banda scotch), asigurându-vă că banda scotch este ascunsă între profil și plinte. Asigurați-vă, de asemenea, că difuzorul este îndreptat spre cealaltă parte a scărilor, nu îndreptat în sus, altfel nu veți obține efectul dorit. Cu alte cuvinte, imaginea atașată aici este doar pentru referință, nu urmați imaginea cu măsurătorile, deoarece instalează difuzorul îndreptat în sus. Acum trebuie să aveți încredere în următorii pași, sfatul meu este să primiți ajutor de la o a doua persoană și să determinați persoana cu degetele mai mici să facă următoarele:

5) derulați banda LED, plasați-o lângă (dar în afara) profilului din aluminiu și asigurați-vă că LED-urile vor ajunge în interiorul liniei U. la capătul superior al benzii, aveți conectorul, care este mai gros decât profilul din aluminiu. Luați notă de locul în care va ajunge odată ce banda va fi în interiorul liniei U.

6) scoateți capacul benzii bi-adezive pe care o găsiți în spatele tamburului cu LED-uri (dacă nu aveți o bandă bi-adezivă aici, obțineți-o și montați-o pe toată lungimea bobinei. Fără patch-uri sporadice, nevoie de toată lungimea acoperită de bandă). Aveam bi-adeziv de calitate 3M, deci era foarte puțin loc pentru erori. Dacă nu acordați suficientă atenție, banda se va lipi fie de profil, fie de plinte, fie de o altă bucată a benzii în sine, fie de trepte și nu este prea ușor să o scoateți.

7) introduceți conectorul superior al benzii LED glisându-l împreună cu primii 2-3 pixeli în capătul profilului. Asigurați-vă că vă potriviți cu nivelul de care ați luat notă la pasul 5)

8) acum puneți persoana cu degetele mai mici să apăsați ușor fiecare pixel împotriva capătului liniei U. Ia-ți timp în timp ce faci asta. Dacă ați notat corect toate lungimile, veți ajunge cu ultimul LED la doar 2-3 mm în interiorul liniei U pe celălalt capăt.:)

Pasul 3: Finalizarea încastrării din lemn

Acum trebuie să acoperiți totul cu lemn de fâșie, astfel încât să pară încorporat în scări.

Puneți cât mai mult silicon între profilurile din aluminiu și perete. Acesta va servi ca o cărămidă de bază pentru a pune silicon suplimentar atunci când puneți lemnul de deasupra.

Pregătiți lemnul de șlefuit prin șlefuire cu șmirghel cu granule din ce în ce mai fin. Am început cu 40 și am terminat cu 120. Vopsea lemnul cu aceeași vopsea a plintelor tale. Lasă-i să se usuce !!!

Dă-le câte treceri au nevoie. În cazul meu erau 2, pentru a se potrivi cu treaba făcută de pictor pe plinte.

Așezați lemnele de bandă deasupra profilelor din aluminiu. Veți ajunge cu găuri. Umpleți-le pe cele mici cu silicon. Pentru cele mari, tăiați bucăți mici de lemn de fâșie și repetați pașii de mai sus până când toate găurile sunt umplute.

Pasul 4: Programați microcontrolerul

Încărcați codul atașat pe microcontroler. Schimbați-vă ssid-ul wifi și parola, astfel încât să puteți încărca fără fir o schiță nouă prin actualizări OTA.

Programul are următoarele caracteristici:

1) este parametric în numărul de picături de sânge. Schimbați această linie pentru a avea mai multe / mai puține picături:

#define DROPS 5

2) declanșează automat picăturile atunci când este detectată mișcarea

3) când mișcarea este oprită, menține picăturile active curente care rulează în jos. Când fiecare picătură ajunge la fund, se dizolvă și luminile se sting din nou.