Lumină de dispoziție interactivă, open source: 9 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:47

Acest instructiv va trece prin modul de a crea o lumină de dispoziție interactivă, multifuncțională. Nucleul acestui proiect este LED-ul RGB BlinkM I2C. În timp ce navigau pe web într-o zi, BlinkM mi-a atras atenția și am crezut că este mult prea grozav pentru a trece. Așadar, câteva luni mai târziu, am decis să fac un fel de lumină de dispoziție folosind-o. Și iată-l!

Pasul 1: De ce veți avea nevoie

Acest proiect poate fi destul de ieftin dacă utilizați lucrurile potrivite. Voi nota părți alternative care pot fi folosite pentru a face mai puțin costisitoare. Tocmai am folosit câteva componente care sunt puțin mai scumpe, datorită faptului că face procesul de construcție puțin mai ușor.

Sursa de lumină:

LED controlat BlinkM RGB I2C

Controlerul:

Microcontroler Arduino - Am folosit un „Arduino Nano” pentru că aveam nevoie de ceva foarte mic, datorită cantității de spațiu disponibil în interiorul „luminii tactile” folosite pentru a adăposti totul

Locuință:

Am luat în considerare multe incinte diferite pentru această lumină de dispoziție și, în cele din urmă, m-am stabilit pe ceva cu care suntem familiarizați cu toții: acele lumini ieftine, albe, „touch dome”. Am găsit un depozit de două pachete acasă pentru doar aproximativ 4 dolari. Spațiul din aceste lumini este mai mult decât suficient pentru a se potrivi tuturor componentelor, dacă o faceți bine.

Alimentare / Conectori:

La început, m-am gândit că ar fi grozav să descărcarea bateriei (deoarece carcasa are deja, în mod convenabil, un compartiment pentru baterii), dar nu este atât de practic dacă îl veți folosi pe perioade lungi de timp. În schimb, am folosit o mufă de alimentare de 5,5 mm DC de la radioshack cu un transformator de 12V 150Ma pe care îl aveam în jur. Regulatorul de la bordul arduino-ului scade cei 12 volți, iar 150Ma erau foarte curenți pentru a alimenta totul. Pentru sârmă, am folosit tot ce aveam în jur. Cu toate acestea, asigurați-vă că folosiți firul cu miez solid.

Componente:

Componentele sunt utilizate pentru realizarea celor trei senzori pentru lumina stării de spirit: senzorul de sunet, senzorul „robinet” și senzorul de lumină. Pentru senzorul de sunet, veți avea nevoie de: - LM741 Op-Amp - Electret Microhone (3-lead) - 2.2k rezistor - 100k rezistor - 200k rezistor - 0.47uf condensator electrolitic - 0.047uf ceramic condensator - 2x 10k resistors - Diode senzor „robinet”, veți avea nevoie doar de: - element piezo (îl puteți salva de la anumite jucării electronice, telefoane și multe alte dispozitive electronice care sună, sau îl puteți obține de la mouser, radioshack etc.). … Și pentru senzorul de lumină veți avea nevoie de: - Celulă CDS (LDR), de preferință una foarte mare (rezoluție mai mare).

Alte

Am folosit un panou pentru că nu voiam să lipesc foarte mult. De asemenea, am folosit o mulțime de fire de conector sertizate pentru a face toate conexiunile mai sigure, dar acestea sunt opționale. Alternativ, puteți utiliza o placă de dezvoltare homebrew pentru a sprijini ATmega168 micro și utilizați un ATmega168 în stil DIP (cel lung cu cabluri mai mari). Nu sunt sigur cât de bine s-ar potrivi, dar merită cu siguranță o încercare. Dacă nu dețineți / aveți banii pentru o placă, puteți lipi un ATmega168 obișnuit pe un PCB și puteți adăuga regulatorul, conexiunile de programare etc.

Pasul 2: Pregătiți „Lumina tactilă”

În primul rând, trebuie să facem ca lumina tactilă ieftină pe care o avem la depozit să fie ușoară. Mai întâi, răsturnați lumina și scoateți capacul bateriei și șuruburile. În interiorul compartimentului pentru baterii, veți vedea corpul becului. Scoateți-l și aruncați-l și becul. Apoi, deschideți carcasa. Acum trebuie să ne ocupăm de putere. Scoateți bucata de metal din centrul compartimentului bateriei, precum și firul care o conectează la unul dintre contactele bateriei. Cablurile de lipit pe contactele bateriei, așa cum se arată. Poate doriți să le etichetați dacă nu aveți sârmă de culoare diferită. De asemenea, vom face această lumină de dispoziție operabilă printr-un transformator de priză de perete. Găuriți o gaură folosind un burghiu de aproximativ aceeași dimensiune ca și diametrul mufei de curent continuu. Apoi înșurubați-l până când este la același nivel cu carcasa. Ultima modificare pe care trebuie să o facem aici este să adăugăm senzorul piezo tap. Cel mai bine este să-l montați pe „janta” din plastic pentru o mai bună sensibilitate. Îl am imaginat mai târziu în acest instructiv montat în altă parte, dar asta doar pentru că a trebuit să deschid și să închid carcasa în timpul testării atât de mult încât firele au început să se rupă. Pur și simplu lipiți-l pe plastic, dar asigurați-vă că nu împiedică mișcarea mecanică de pe cupola movabke! (adică nu lăsați-l să iasă prea mult).

Pasul 3: Adăugați protecție la circuitul de alimentare

Această parte este un supliment simplu care utilizează diode pentru a proteja transformatorul de perete / bateriile de la prăjire dacă aveți bateriile instalate în același timp când utilizați mufa de alimentare DC. Puteți utiliza orice diode de blocare atâta timp cât tensiunea maximă pentru acestea este mai mare decât valoarea transformatorului de perete. Piesa etichetată „VIN” în banda de alimentare nereglementată de pe panoul de control (care merge la VIN pe arduino). Piesa etichetată „DCPower” este mufa de alimentare DC. Din anumite motive, programul pe care l-am folosit pentru a realiza această schemă a fost foarte pretențios în ceea ce privește etichetele, așa că asta mi-a permis să-l numesc. NOTĂ: Dacă nu faceți acest circuit, NU veți putea păstra bateriile în compartimentul bateriilor în același timp când aveți lumina de dispoziție conectată la transformatorul de perete, altfel o va deteriora.

Pasul 4: Adăugați Breadboard, Arduino și BlinkM

Înainte de a adăuga placa, trebuie să izolăm contactele bateriei de pe suportul metalic al plăcii (adică, dacă aveți placa metalică lipită de a dvs. Dacă nu, săriți acest pas). Puneți niște bandă scotch peste toate contactele metalice pentru a vă asigura că sunt izolate. Nu vrem niciun fir expus. Acum lipiți în jos (am folosit adeziv fierbinte) panoul de deasupra compartimentului bateriei. Din fericire pentru noi, se întâmplă să se potrivească perfect. Acum conectați firele pozitive (+) și negative (-) de la pasul 2 într-una dintre benzile de alimentare pozitive și negative ale panoului. Acum putem conecta arduino și blinkm împreună. Iată conexiunile pin:

• A5 - Ceas (etichetat „c” pe BlinkM)
• A4 - Date (etichetat „d” pe BlinkM)

Și unul din cele pe care le-ați făcut, conectați VCC neregulat (+) la pinul „VIN” de pe arduino și VCC REGULAT la pinul (+) de pe BlinkM. Apoi conectați GND pe arduino și BlinkM la GND de pe banda de alimentare și conectați ambele benzi de alimentare GND împreună. ATENȚIE să nu amestecați aceste conexiuni sau puteți prăji BlinkM.

Pasul 5: senzorii - sunet, atingere și lumină

Următoarele linii sunt senzorii. Senzorul de lumină este cel mai simplu de construit. Firul care se îndreaptă spre dreapta se conectează la arduino. Mai multe informații despre CARE pinii la care se conectează senzorii se află în pasul următor. Senzorul de sunet este puțin mai greu, dar nu ridicol de complex. Vă rugăm să rețineți: nu am prezentat un circuit divizor de tensiune aici. 2.5V din schemă trebuie furnizat printr-un lucru numit „divizor de tensiune”. Este un circuit foarte, foarte simplu, format din mai multe rezistențe fixe sau un pot (potențiometru). Folosiți o oală de 50K pentru acest circuit. Google „divizor de tensiune” și uitați-vă la intrarea Wikipedia pentru ajutor pentru construirea unuia. EDIT 27.09.08: Am renunțat la acest circuit de sunet și în schimb am folosit unul recuperat dintr-un pandantiv de iluminare activat de sunet. Circuitul de aici nu funcționează prea bine; Nu sunt sigur de ce, dar designul este defect; ceva nu este chiar corect. Am observat că circuitul de la pandantiv folosește un op-amp SMD LM386. Tocmai am lipit înainte ca rezistențele să meargă la LED-uri, VCC și GND. Apoi, tot ce trebuia să fac era să manipulez puțin valorile din software și presto! funcționează mai bine la lumina stării de spirit care răspunde la sunet. În momentul actual, videoclipul luminii care pulsează pe muzică este momentul în care a fost utilizat circuitul original. Poate voi încărca un altul care arată designul îmbunătățit (se pare că răspunde la muzică datorită noului circuit). Nu eram sigur cum să lipesc elementul piezo, așa că l-am ghicit și lipit așa cum se arată. Funcționează, totuși. Polaritatea piezo nu contează. Rezistorul este pe panoul de afișare (nu este afișat). O altă NOTĂ IMPORTANTĂ: Valorile acestor circuite vor diferi de ale dvs., așa că va trebui să faceți unele modificări în cod. Dacă aveți întrebări cu privire la aceste valori, nu ezitați să mă anunțați.

Pasul 6: Găsiți spațiu pentru senzori și conectați totul

Această parte nu ar trebui să fie prea grea. Carcasa „cu lumină tactilă” are un spațiu suficient pentru a se potrivi cu tot ceea ce avem nevoie pentru a se potrivi. Am plasat senzorii oriunde s-ar potrivi. Toate conexiunile sunt:

• Pinul A6: Senzor de sunet - NOTĂ: pentru utilizatorii non-arduino nano, alți arduino nu au un al șaptelea pin analogic. Va trebui să schimbați acest lucru în cod.
• Pinul A3: senzor piezo (senzor de atingere)
• Pinul A0: Senzor de lumină

Asigurați-vă că nu conectați din greșeală cablurile (+) ale senzorilor la banda electrică nereglementată sau le veți prăji.

Pasul 7: Testează-l

Asigurați-vă că conexiunile de alimentare sunt bune; conectați-l utilizând adaptorul de alimentare și încercați-l folosind baterii. O problemă obișnuită sunt conexiunile slabe la pozitiv și la sol. NOTĂ: Știu că imaginea nu arată senzorul de lumină; Tocmai am luat-o înainte de a adăuga acea parte.

Pasul 8: Programați-l, închideți-l și utilizați-l

Codul pe care l-am folosit folosește o bibliotecă creată de Tod E. Kurt (www.todbot.com/blog) și de factorii de decizie ai BlinkM (ThingM). Voi încerca să adaug note în cod atunci când pot pentru a fi mai ușor de înțeles; Sunt cam ocupat la ora actuală. Trebuie să aveți biblioteca de coduri (fișierul etichetat „BlinkM_funcs.h”) deschisă în software-ul arduino atunci când încărcați codul sau nu va funcționa. Dacă doriți să vizualizați codul, dar nu aveți software-ul arduino, îl puteți deschide cu un program de procesare de text (aka wordpad pentru utilizatorii de Windows). Ideile pentru funcții noi sunt binevenite. Vă rugăm să nu ezitați să le postați; Vreau să fac acest open-source. Scopul modului în care am structurat codul este ca funcțiile noi să poată fi adăugate cu ușurință. Unele dintre funcții sunt programate în BlinkM de către producător (ThingM), dar două dintre ele le-am realizat; „Lumina sunetului” și „Lumina mimică”. În acest moment are următoarele:

• Mood Light - Se estompează încet la culori aleatorii
• Lumânare - Pâlpâie ca o lumânare cu portocale și galbene
• Reflecții de apă - „Shimmers” cu albastru, turcoaz și culori cyan
• Culori sezoniere - transformă culorile sezoniere (cred că sunt albastru, verde, violet și portocaliu)
• Furtună - Clipește ocazional simulând fulgere
• Stop Light - Se transformă din roșu în galben în verde și înapoi
• Mimic Light - Înregistrează o secvență de până la 50 de cicluri de pornire / oprire a luminii (puteți utiliza o lanternă), „memorează” timpii de pornire / oprire și apoi le redă într-o buclă nesfârșită.
• Sound Light - Pulsează pe sunetul muzicii

Atingeți ușor pe cupola translucidă pentru a schimba funcțiile în orice moment. Există o excepție de la această regulă: când atingeți funcția „lumină mimică”, aceasta va clipi verde. Dacă atingeți cupola în timp ce clipește, aceasta va trece la ultima funcție („lumină sonoră”). Dacă așteptați, va merge la funcția „lumină mimică”. Când ajungeți la funcția „lumină sonoră”, nu puteți schimba funcțiile și puteți merge la prima, datorită modului în care citește senzorul de sunet. Acum vine partea grea. Pentru a închide carcasa luminii de dispoziție, trebuie să faceți câțiva pași atenți. Mai întâi, trebuie să aliniați arcurile de susținere cu filetele mici de pe cupola din plastic. Întrucât mufa de alimentare CC este pe jantă, iar firele merg pe panou, trebuie să alunecați MAI MULTE cupola de plastic peste aceste fire, apoi aliniați coloanele șuruburilor jantei exterioare cu indentările de pe cupola de plastic. Asigurați-vă că toate clapele se aliniază cu amplasarea arcurilor de susținere, care corespund, de asemenea, cu coloanele șuruburilor de pe jantă și găurile de șurub de pe placa de bază. Apoi, odată ce sunteți sigur că totul se aliniază, fixați janta exterioară în jos pe placa de bază. Apoi, asigurați-vă că nu există fire lipite în arcuri sau că se află într-un loc unde ar putea fi în viitor. Acest lucru ar împiedica mișcarea cupolei din plastic. În cele din urmă, înlocuiți șuruburile și bucurați-vă! Note finale: IMPORTANT: NU folosiți baterii și nu conectați adaptorul de perete în același timp. Nu sunt sigur ce se va întâmpla, dar sunt sigur că va distruge tot ce este conectat la putere !!

Pasul 9: EXTRAS

Iată câteva videoclipuri: Aceasta este una dintre cele 6 funcții preprogramate încorporate în BlinkM: … Acesta este codul personalizat de sunet / muzică pe care l-am adăugat (puteți ghici ce melodie este … ?: … Și în sfârșit, dar cu siguranță nu cel mai puțin, este cea mai tare (cred) și cea mai dificilă funcție de realizat din toate; funcția „lumină mimică”: