Vánoční strom Arduino a WS2811: 8 kroků

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2025-01-23 14:38

Protože existují další podobné projekty Christmas Lights Arduino a WS2811, strom Arduino Xmass je pro nováčky považuji za příliš komplikované. Rozhodl jsem se tedy zveřejnit tento jednoduchý a bezplatný projekt, který si můžete vyzkoušet, než budete čelit složitějším, dokonce s ovládáním Bluetooth a vu-metrem.

Moje rodina ráda navrhovala vzory a já jsem je rád kódoval. Doufám, že si to také užijete.

Zdobení stromku je vyrobeno mojí matkou, měl bych jí říct, aby se podělila a vyrobila nějaké instruktážní předměty.

Zásoby:

• Arduino nano
• LED pásek WS2811
• Přepínač
• USB nabíječka
• USB kabel
• Plastová krabička

Krok 1: Kusovník

Toto jsou materiály, které jsem použil:

• Arduino nano. Objednal jsem jeden s nepájenými piny, protože jsem pájel kabely přímo na desku.
• 5V WS2811 50 LED pásek. Existují také se zelenými kabely, které jsou diskrétnější.
• Přepínač. Lepší je ten s dlouhým tlačítkem.
• USB nabíječka. Použitý z mobilního telefonu.
• Kabel USB typ A samec typ mini-B samec. Opětovně použito ze starého fotoaparátu.
• Plastová krabička. Znovu použitý bonbón.
• Stahovací pásek.
• Třívodičový kabel.
• Pájecí cín.
• Lepidlo na lepicí pistoli.
• Izolační páska
• Smršťovací bužírka

Krok 2: Použité nástroje

• Vrták, vrták.
• Tavná pistole.
• Páječka.
• Nůžky.

Krok 3: Schéma

Napájení

Vše budeme napájet přes USB konektor. LED pásek bude napájen pinem VIN, aby nedošlo k přetížení regulátoru napětí.

LED pásek

Existuje mnoho typů adresovatelných LED pásků. Ty založené na WS281x jsou velmi běžné. Tato řada čipů pro vás dělá modulaci šířky pulsu (PWM) pro každou barvu na základě dat přijatých ve vstupním pinu dat. Využívá první blok dat s každou barvou a posune zbytek toku dat na další čip přes datový pin. Naštěstí existují knihovny Arduino, díky nimž je tato práce pro vás transparentní.

Mikrokontrolér

Protože LED pás WS2811 potřebuje datový vstup 5V, volíme Arduino s logikou 5V. Mohlo by být také použito 3,3 V, ale měli bychom provést nějaké přizpůsobení logické úrovně. Pokud ne, mohlo by to fungovat, ale malý pokles napětí by mohl vést k nesprávným datům nebo vůbec žádným datům přicházejícím na LED pásek.

Jednodušší mikrokontroléry jako ATtiny85 lze použít, pokud chcete snížit náklady. Protože potřebujeme pouze 1 výstup a jeden vstup. V závislosti na verzích je blikání obtížnější, pokud nemá port USB.

Přepínač

Jeden s dlouhým tlačítkem bude lépe vyhovovat skrz pouzdro, pak jej můžete ovládat bez tužky.

Je připojen k GND, protože v Arduinu používáme interní výsuvný odpor, abychom se vyhnuli falešným signálům. Pak v kódu a 1 nebude pulzovat a 0 pulzuje.

Krok 4: Case Machining

Jako skříň pro elektroniku jsem použil krabici Candy. Použijte nebo dokonce 3dPrint, který má dostatek místa.

Stačí jej vrtat pomocí multifunkčního nástroje Dremel. Vrták 3 mm jsem použil pro:

• Otvor pro přístup k tlačítku spínače.
• Strojní otvor pro konektor USB.
• Kabelový výstup pro LED pásek. V krytu ho mechanizujte až k okraji, aby se odstranil kryt.

Krok 5: Zapojení

Pájení

Pro zapojení budeme potřebovat páječku. Pokud jste začátečník, podívejte se na tento návod k pájení.

Tipy z vlastní zkušenosti.

• Nejdříve si udělejte tipy na cínové dráty
• Jakmile je vodič v pájecí podložce, přidaný cín by měl být taven drátem a pájecí podložkou, nikoli páječkou.

Knoflík

Připojte tlačítko ke vstupu D5 a GND.

Ten, který jsem použil, má čtyři kolíky. Jsou vnitřně propojeny dvojicemi, před testerem (nebo LED s baterií) zkontrolujte, které jsou otevřené.

Kabel

Pájejte na jednom konci zástrčkový konektor pro LED pásek. Můžete použít ten v LED pásku, který nebudeme používat.

Barvy, které jsem použil, jsou.

• Červená (+5V) -> Hnědá
• Zelená (data in) -> Black
• Bílá (GND) -> Modrá

Na straně Arduino

• Hnědá -> VIN
• Modrá -> GND
• Černá -> D4

LED pásek

LED pásek má dva třípólové konektory, vstupní je samice. Existují červené a bílé kabely bez konektoru, které by měly být izolovány izolační páskou nebo teplem smrštitelnou trubkou, aby se zabránilo zkratu.

Mikrokontrolér

Stačí pájet předem pocínované kabely do pájecích podložek, Konektory

Nakonec připojte všechny konektory.

Krok 6: Upevnění prvku

Tlačítko K upevnění knoflíku jsem použil lepicí pistoli, naneste velké množství a dávejte pozor, abyste nelepili mechanismus knoflíku. Musel jsem to udělat dvakrát, protože tam bylo poprvé tak málo lepidla, že když jsme stiskli tlačítko, slepilo se to.

Mikrokontrolér Není opraven.

Kabel Umístěte stahovací pásku, abyste se vyhnuli tomu, že pokud dojde k tahu, pájení nebude poškozeno.

Krok 7: Kód

Softwarové nástroje a nahrávání

Pro kód jsme použili knihovnu FastLED a Arduino IDE.

Chcete -li nainstalovat knihovnu do Arduino IDE, postupujte podle této příručky Instalace dalších knihoven Arduino Vložte do vyhledávacího pole FastLED

Chcete -li nahrát do Arduino nano, postupujte podle tohoto průvodce. Začínáme s Arduino Nano

Používání

Stisknutím tlačítka změníte aktuální režim animace.

Stažení kódu

Podívejte se na

Nebo přejmenujte soubor ChristmasOneFile.txt na ChristmasOneFile.ino

K dispozici je také verze pro více tříd, kterou můžete vyzkoušet.

Tipy k vytvoření nové animace.

• Vytvořte novou metodu podle svého výběru.
• Zvyšte celkový počet animací (MAX_MODES) o jednu.
• Upravit AnimationUpdate pro nový případ.

Krok 8: Revize

• 24.12.2019 Přidané video.
• 25.12.2019 Změněn Titulní obrázek, opravy pravopisu.
• 26.12.2019 Přidán zdrojový soubor.
• 21.11.2020 Aktualizovány nefunkční odkazy