Clapper LED Candle: 7 Steps (with Pictures)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Autor: sbkirbyStephen B. KirbySledovat více od autora:

O: Moje koníčky jsou zpracování dřeva, elektronika, programování, 3D tisk a výroba pilin pomocí mého CNC routeru. Více o sbkirby »

Před třemi lety jsem viděl „Můj nový plamen“od MORITZ WALDEMEYER, INGO MAURER UND TEAM 2012 v obchodě s dárkovými předměty v muzeu a byl jsem do té myšlenky zamilovaný. Doufal jsem, že znovu vytvořím něco okouzlujícího, příjemného, funkčního a zajímavého na sledování, ale s lehkým zvratem. Rozhodně jsem nemohl udělat nic srovnatelného s jejich nádherným uměleckým dílem. Proto jsem vytvořil verzi Clapper LED svíčky. Dvojitým zatleskáním zapnete nebo vypnete svíčku. Funkce klapky je volitelná a lze ji zapnout nebo vypnout, pokud je součástí sestavy. Nebo může být tato funkce v sestavení zcela vynechána.

Kolem mého domu je sedm takových, které používám jako ozdobné svíčky a noční osvětlení. Nechávám je zapojené do 5 V DC nabíječky mobilních telefonů pro napájení jednotky a dobíjení Li-Ion baterie. Na jedno nabití vydrží přibližně 18 hodin, což je skvělé pro nouzové osvětlení.

Poznámka: Svíčka ve videu na pravé straně s krytem není Clapper Candle.

Krok 1: Díly a nástroje

Díly potřebné pro projekt:

• 1 ea Lumiere Candles Smooth Resin Candle - 6 "H x 3" OD
• 1 ea Arduino Pro Mini Board ATMEGA328P 16MHz 5V
• 1 ea LED Charlieplexed Matrix - 9x16 LED - žlutá [ID: 2948]
• 1 ea Adafruit 16x9 Charlieplexed PWM LED Matrix Driver - IS31FL3731 [ID: 2946]
• 1 ea Adafruit PowerBoost 500 nabíječka
• 1 baterie Li-Ion 18650
• 1 držák baterie 18650
• 1 ea Přepínač SPST
• 1 ea Custom Printed Circuit Board
• Průhledný akrylový plast 6 mm

S klapkou (volitelně):

• 1 ea ATMEL / Microchip Technology DIP-8 ATTINY85-20PU
• 1 zásuvka DIP-8
• 1 kus LCB710 polovodičové relé
• 1 ea Modul detekce zvuku s vysokou citlivostí
• 1 ea 220 rezistor
• 1 ea Subminiaturní kolébkový přepínač 2MS1T1B1M2QES ON/ON 3P-SPDT
• 1 ea Vlastní deska s plošnými spoji

Nástroje:

• 1 ea CP2102 Micro USB to UART TTL Module 6 Pin - ebay.com
• Páječka

Krok 2: Sestava akrylové základny

Pomocí dodaných vektorových výkresů PDF lze vytvořit dráhy nástrojů pro vyřezávání akrylu. Každý soubor PDF obsahuje horní, dolní, dvě strany a malý obdélník, který se používá jako mezerník pod zvukovým modulem. Tato část není nutná, pokud stavíte verzi této LED svíčky bez klapky (bez zvuku).

K obrábění většiny dílů jsem použil stopkovou frézu 1/8 "a dokončovací průchod jsem provedl frézou 1/16". Pro úzké štěrbiny na bocích a nahoře je vyžadována stopková fréza 1/16 ".

Montážní otvory byly ručně lokalizovány a vyvrtány ručně. Některé otvory by měly být vyvrtány před montáží. Například otvory pro montáž desky PowerBoost.

Pískujte a vyzkoušejte všechny kusy. Doporučuji použít Plast-I-Weld pro spojení kusů dohromady.

Poznámka: Průměr horní a spodní části musí odpovídat vnitřnímu průměru (ID) těl pryskyřice, které zakoupíte.

Krok 3: Obvody s klapkou a bez ní

Základní obvody LED svíček se skládají z baterie, spínače, napájecího zdroje a desky s plošnými spoji (PCB) se LED diodami Charlieplexed Matrix, Charlieplexed Matrix Driver a Arduino Pro Mini 5 VDC. Sestavená verze obvodové desky Candle je vidět výše. Jediné připojení k této desce plošných spojů je 5 V DC zajišťované napájecím zdrojem. Baterie je připojena k napájecímu zdroji PowerBoost, který dokáže nabíjet Li-Ion baterii a poskytuje ochranu nízkonapěťové baterii. Napájení také poskytuje způsob zapnutí nebo vypnutí svíčky uzemněním připojení EN pomocí spínače.

DPS Clapper obsahuje polovodičové relé (LCB710) a mikrokontrolér (ATTiny85) pro zpracování signálů ze zvukového modulu a ovládání napájení PCB svíčky. ATTiny85 je naprogramován tak, aby poslouchal dva hlasité simultánní zvuky a přepínal relé ON nebo OFF. Tato konfigurace bohužel nedokáže odlišit tleskání od jiných hlasitých zvuků, proto se obvod aktivuje, pokud současně zazní nějaké dva hlasité zvuky.

Nainstaloval jsem zásuvku DIP-8 na desku Clapper PCB, abych usnadnil instalaci nebo vyjmutí ATTiny85. Všechny ostatní součásti lze k desce připájet.

Pro normální provoz připojte kolíky 1 a 2 J1. Za druhé, připojte + & - piny Clapper PCB k + & - svíčky PCB. Připojte 5V a GND napájecího zdroje PowerBoost k + a - připojení „PWR IN“na desce Clapper PCB. Připojte mini přepínač SPDT k připojení „CLAPPER“. Připojte pól přepínače k C a další dvě připojení podle potřeby. Nakonec připojte VCC a GND zvukového modulu k + a - „SND MOD“a OUT k výstupu Out na desce Clapper.

Krok 4: Desky s plošnými spoji

V příloze jsou soubory Gerberů, které jsem vytvořil pomocí KiCad k objednání dvou desek plošných spojů. Nedávno jsem objednal 10 PCB svíčky Flame za 5 $. Stává se to tak, že jsem objednal dvakrát tolik desek za poloviční cenu oproti své původní objednávce z roku 2016.

Krok 5: Sestava desky s plošnými spoji

1. Nainstalujte zásuvkové konektory ze zadní části desky plošných spojů tak, aby nejdelší část vyčnívala z přední části. Neinstalujte zástrčku, pokud je to uvedeno.
2. Zajistěte záhlaví vzadu a překlopte desku. Pájejte všechny kolíkové lišty na přední straně desky plošných spojů.
3. Ořízněte všechny kolíky, jak je naznačeno na fotografii, v jedné rovině s deskou.
4. Orientujte horní část matice LED Charlieplexed LED, jak je vidět na fotografii.
5. Otočte matici LED a nainstalujte LED diody NAHORU a připájejte modul k pinům.
6. Pájecí konektor k Arduino Pro Mini Board ATMEGA328P 16MHz 5V a pájka ze spodní části PCB s nejdelší částí vyčnívající z horní části PCB. To bude později použito k programování Arduina. Po pájení hlavičky doporučuji vypáčit plastovou část hlavičky z pinů. Důvodem je, že délka kolíků bude zkrácena před montáží desky plošných spojů do akrylové základny.
7. Otočte desku plošných spojů dozadu a nasaďte Ardiuno na kolíky záhlaví a pájejte.
8. Orientujte a namontujte ovladač Matrix na piny v horní části zad a pájku.
9. Připojte modul USB k UART TTL k vývodovým kolíkům Arduina. 5 VDC -> VCC, GND -> GND, TX -> RX, RX -> TX.
10. Připojte USB modulu k PC a otevřete Arduino IDE pro načtení programu.

Krok 6: Programy pro Arduino Pro Mini a ATTiny85

Adafruit poskytuje návod k použití LED CharliePlexed Matrix a Driver v Animated Flame Pendant. Použil jsem stejný náčrt pro svůj Arduino Pro Mini, ale změnil data.h na plamen mé tvorby. Tento tutoriál poskytuje vše, co potřebujete k zahájení práce s LED CharliePlexes.

ATTiny85 používá náčrt, který jsem našel v Henry's Bench -Arduino Sound Detection Sensor: Tutorial and User Manual. Tato stránka vás provede konfigurací a vyladěním modulu Sound Sensor Module a Arduino. Moje skica (ClapperCandle_V2.ino) pro ATTiny je téměř totožná s jeho příkladem.

Krok 7: Konečná montáž

Jakmile jsou desky plošných spojů sestaveny, lze je nyní nainstalovat na akrylovou základnu. Jak již bylo zmíněno, před lepením se doporučuje vrtat otvory. Pokud stavíte verzi Clapper, dříve vyříznutý obdélníkový distanční díl se nachází na boku místa montáže zvukového modulu. To je vidět na fotografii výše. PCB klapky je namontována pod zvukovým modulem a na stejné straně.

Připojte napájecí zdroj PowerBoost 500 k baterii a hlavnímu síťovému vypínači, a pokud není použita klapka PCB, zapojte 5 VDC a GND přímo do připojení „PWR IN“na desce Candle PCB. V opačném případě připojte výstupní napětí napájecího zdroje k + & - desky plošného spoje. Zapojte přepínač SPDT do připojení „CLAPPER“podle výše uvedených pokynů a zvukový modul připojte k „SND MOD“podle pokynů dříve. Příslušná připojení (+ - TRG) desky Clapper jsou spojena s deskou Candle PCB. Připojení TRG není k ničemu připojeno.

Zkontrolujte zapojení podle schémat a až budete připraveni, vložte baterii a zapněte ji.

Pryskyřičná svíčka vyžaduje otvor pro připojení kabelu micro USB k napájecímu zdroji. Proto jsem tyto namontoval na své CNC a vyřízl otvor ve správné vzdálenosti ode dna.

UŽÍVAT SI!

Runner Up v PCB Contest