Breathe: Fading Fairy Lights in a Glass Block: 6 Steps

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

O letošních Vánocích jsem se rozhodl použít skleněný blok, ovladač PWM a několik světelných pramenů LED, abych dal své ženě barevný dárek.

Krok 1: Díly

Zde jsou díly, které budete potřebovat.

Mikrokontrolér

Nemusí to být nic zvlášť velkého, rychlého ani se spoustou pinů (pro připojení I2C potřebujete pouze 2 datové piny). Použil jsem Adafruit Trinket M0, protože je malý, líbí se mi tento formát a chtěl jsem se naučit pracovat s CircuitPython.

16kanálová rozpojovací deska PWM

Existuje mnoho podobných druhů vylamovacích desek PWM, včetně těch od Adafruit. I když má váš ovladač spoustu dostupných pinů PWM, stále bych se vyhnul pokusu napájet všechny vaše prameny odtud a místo toho bych se rozhodl pro vypínací desku: LED diody mohou odebírat mnohem více proudu, než dovolí ovladač. Většina ovladačů se proti tomu ochrání, ale někteří by ve skutečnosti mohli kouřit. Nejlepší je použít vylamovací tabuli.

Víla světla

Existuje mnoho, mnoho barev, typů a délek pohádkových světel, které jsou k dispozici levně, dokonce i některé s RGB světly. Stojí asi 1 $ za vlákno, dejte nebo vezměte. Líbí se mi ten druh, kde je každý pramen jednobarevný, protože je snazší ovládat efekty. Zde je jedna možnost na Amazonu. Každý pramen je dodáván s vlastním přívěskem obsahujícím knoflíkové baterie a vypínačem. Nebudete moci napájet více vláken, než je počet zařízení podporovaných vaší rozpojovací deskou PWM (v mém případě 16).

Skleněný blok

Různé druhy skleněných tvárnic najdete v řemeslných obchodech a dokonce i v železářstvích. Doporučuji nekupovat je online, protože jsou příliš drahé (pravděpodobně kvůli jejich hmotnosti). Jsou ploché, vlnité, jasné, rozptýlené, barevné, v různých velikostech atd. Jsou velmi pěkné, ale také rozbitné, kluzké a velmi, velmi těžké. Ujistěte se, že ten, který získáte, má na jedné straně podlouhlý otvor a plastovou vložku, která zaskočí a zakryje tento otvor.

Pokud je problémem hmotnost nebo velikost skleněného bloku, bude fungovat téměř jakýkoli průhledný kontejner. Můžete dokonce použít (čistou, suchou) láhev vína nebo likéru, skleněnou kouli, velkou sklenici šampaňského nebo jinou čirou nádobu. Použil bych však něco poměrně velkého, protože efekt je podle mě lepší, když je kontejner velký. Pokud odejdete ze skleněného bloku, budete muset některé z instrukčních kroků přeskočit nebo improvizovat.

Plastový kryt pro obvody

Rád dávám veškerou svou elektroniku na jedno místo. Vyberte si svůj oblíbený kryt, zhruba 2 palce na 4 palce na 1 palec (například tento z Amazonu), ale pokud se budete řídit tímto příkladem, ujistěte se, že je dostatečně malý, aby se pohodlně vešel na vnější stranu bloku, ale dostatečně velká, aby se do ní vešel ovladač, deska PWM a vodiče.

To, co jsem opravdu chtěl použít, byla dutá dřevěná základna, na kterou mohl blok sedět. Bohužel jsem žádný z nich nenašel a neměl jsem čas si ho vyrobit sám. Pokud vám nevadí, jak to vypadá, můžete skříň úplně přeskočit a jednoduše zasunout ovladač a rozpojovací desku do skleněného bloku.

Adaptér 5v/2A nebo baterie

Většina desek PWM má MAX 6 V, takže pod tím udržujte napětí, například asi 5 voltů (například toto na Amazonu). Také bych nešel o moc méně než 2A, protože LED diody vyžadují docela dost. Můžete také vyzkoušet baterii.

Aby to bylo jednoduché, vždy napájím vše pomocí konektorů 5,5 mm / 2,1 mm.

Různé díly

Potřebujete také: přepínač (snadnější je vyvrtat otvory pro kulaté spínače), zásuvka válcového konektoru (odpovídající konektoru adaptéru), propojovací vodiče, zásuvkové konektory, šrouby, šrouby, matice, pájecí zařízení, diagonální řezačky, vrták, horké lepidlo pistole, stříbrné ostří atd.

Krok 2: Připojte ovladač a desku PWM

Chcete -li připojit ovladač a desku PWM, můžete postupovat podle těchto pokynů. Připojte k sobě piny SCL a SDA na každém zařízení. Měli byste spustit Vout linku z PWM desky na vstup regulátoru a Vout řadiče na Vcc pin PWM desky.

Není potřeba žádný obvod nebo dokonce deska pro chléb, protože můžete použít propojovací vodiče pro připojení zástrček z jednoho zařízení k zástrčce druhého.

Dále budete potřebovat dočasně připojit 5 V DC ke vstupním šroubovým blokům desky PWM. Pokud máte stolní napájecí zdroj, připojte jej. V opačném případě budete muset pájet zásuvku, která odpovídá konektoru adaptéru (použijte voltmetr, abyste se ujistili, že pájíte kladně a záporně správně) a zapojte vodiče do vstupních bloků šroubů.

Krok 3: Připravte prameny Fairy Light

Nebudeme používat bateriové přívěsky. Před řezáním vodičů se však ujistěte, že najdete malý odpor zapojený v sérii mezi baterií a první LED. NEODSTRAŇUJTE to (jinými slovy, to by mělo zůstat u vlákna, ne u fobu). Poté použijte svůj oblíbený ostrý nástroj, jako jsou diagonální řezačky, k oddělení přívodu baterie od vlákna. Rád nechám palec nebo dva drátu na straně baterie, aby mohl být v budoucnu znovu použit. Zatím si nedělejte starosti s tím, který vodič je kladný a který záporný. I když je to při práci s LED diodami vždy důležité, pohodlně pro nás, v tuto chvíli na tom nezáleží. Prameny, které jsem koupil, ve skutečnosti mají na kladném drátu stejně světle šedý pruh. Nebojte se, pokud váš ne.

Rozpojovací deska PWM má 16 klastrů po třech pinech: uzemnění, 5 V a signál, takže každý pramen bude potřebovat vlastní shluk 3 zásuvkových zásuvek. Budeme používat pouze vnější kolíky (uzemnění a signál), takže poté, co odříznete svůj klastr z dlouhého pruhu záhlaví, vytáhněte střední (nepotřebný) kolík hlavičky. Pájejte vodiče pro každý pramen k vnějším kolíkům jednoho klastru hlavičky.

Poté, co jste pájili jednotlivé prameny, měli byste to vyzkoušet. Udělal jsem to tak, že jsem zapnul řadič a desku PWM a poté načetl dočasný program, který jednoduše zapne všech 16 sad pinů.

Pokud používáte ovladač CircuitPython (jako M0 Trinket), Adafruit poskytuje vynikající návod, jak desku spustit, aktualizovat a naprogramovat. Jakmile je to hotovo a deska je připojena kabelem USB k vašemu počítači, můžete zapsat a uložit soubor s názvem „code.py“do kořenového adresáře řídicí desky. Vestavěný software na ovladači spustí program python v souboru code.py. Jednoduchý program, který jsem použil k testování vláken, je připojen níže s názvem test_code.py. Měli byste to přejmenovat na code.py a zkopírovat do kořenového adresáře Trinket M0.

Pokud nepoužíváte CircuitPython, měli byste použít Arduino IDE nebo jiný způsob, jak naprogramovat váš řadič tak, aby vyslal signály nutné k přepnutí všech portů PWM na plný výkon.

Když je program načten, otestujte vlákno tak, že zatlačíte ženské záhlaví vlákna na libovolnou sadu pinů PWM. Pokud se pramen nerozsvítí, stáhněte ho, otočte a znovu zapněte. Pokud to stále nefunguje, měli byste přeložit dráty a zkusit to znovu. Jakmile se vlákno rozsvítí, měli byste nějakým způsobem označit kladnou („signální“) stranu záhlaví, abyste věděli, jakým správným způsobem jej příště zapnout. Stříbrným ostřím jsem označil kladnou stranu každé testované hlavičky.

Poté, co pájení vyzkoušíte, budete chtít izolovat pájecí body nanesením kapky nebo dvou horkého lepidla na odkrytý drát, pájku a kov. Rozhodl jsem se použít horké lepidlo (na rozdíl od smršťovací bužírky), protože je jasné, jako dráty. Kromě vyhýbání se šortkám to má výhodu ve stabilizaci a posílení spojení, takže je méně pravděpodobné, že se ohne a zlomí.

Když jsou všechny prameny pájeny, testovány a izolovány, měli byste být schopni nasunout VŠECHNY záhlaví na kolíky desky PWM a VŠECHNY prameny by se měly rozsvítit. Pořadí barev nebude pro tento prototyp důležité.

Krok 4: Připravte skleněný blok a skříň

Jak jsem psal výše, skleněný blok musí mít podlouhlý otvor a musí mít také nějakou tvrdou plastovou vložku, která zaskočí na místo, aby zakryla otvor. Nejprve se musíte rozhodnout, jakým způsobem bude blok orientován, a tedy na jaké straně bude skříň: vlevo, nahoře nebo vpravo. Rozhodl jsem se dát to napravo. Chtěl jsem, aby přepínač byl na zadní straně a zásuvka adaptéru byla na spodní straně.

Nyní musíme zajistit náš kryt elektroniky k této vložce.

Abychom jeden připevnili k druhému, musíme do dvou plastových kusů vložit dva (nebo více) malé šrouby. Zatímco je vložka vysunuta do skleněného bloku, přidržte k ní kryt tak, aby byly vystředěny. Slepte je dohromady. Opatrně vyjměte vložku a kryt z bloku, aniž byste měnili jejich vzájemnou polohu. Rozhodněte o dvou bodech, které oba kusy dobře spojí. Najděte si bezpečné místo, kde je položíte, a do obou vyvrtejte 2 otvory. Odstraňte pásku, roztáhněte je a vyčistěte otvory. Vraťte je k sobě, protlačte šrouby a nasaďte a utáhněte matice.

Nyní, když může být kryt připojen ke skleněnému bloku, potřebujeme způsob, jak jím projdou prameny. Použil jsem velmi velký vrták a vyvrtal otvor uprostřed zadní části skříně. Moje vložka už měla ve středu velkou díru. Pokud ten váš není, projděte si oba.

Nyní byste měli připravit vypínač a zásuvku adaptéru. Podle toho vyvrtejte otvory. K rozšíření otvoru pro vypínač jsem musel použít brusný dremel. Otvor pro spínač bude také potřebovat malou drážku, takže použijte pilník nebo ostrý, robustní nůž. Zatlačte spínač (zaskočí na místo). Zasuňte zvedák a namontujte podložky a matice ven; utáhnout.

Najděte nějaký černý a červený vodič 20 AWG. Připájejte vodiče k zásuvce adaptéru; vnitřní kolík je kladný a vnější pouzdro je záporné; pomocí voltmetru zjistěte, který pin odpovídá. Rád přepínám kladné (červené), ale to je vlastně jedno. Odizolujte volné konce vodiče a proveďte test zapojením konektoru adaptéru, zapnutím a testováním napětí. Pokud se vyskytne problém, odpojte a podle potřeby rozpojte. Když je vypínač vypnutý, zkontrolujte také, zda je napětí nulové.

Vložte ovladač a desku PWM do skříně. Vložte napájecí vodiče do šroubových bloků desky PWM: červený na kladný a černý na záporný.

Krok 5: Vložte prameny do bloku

Odpojte adaptér.

S vložkou zasunutou do skleněného bloku pomalu zatlačte pramen otvorem skříně do bloku. Nechte jej přirozeně kroutit a jemně do něj zatlačte, aniž byste se museli hodně ovládat. Když je dostatečně daleko, zatlačte záhlaví na sadu kolíků desky PWM a dávejte pozor, abyste správně zarovnali kladnou stranu. Opakujte pro každý pramen. Jak bude v bloku více přeplněno, prameny se budou navíjet a kroužit kolem sebe umněji.

Po zasunutí záhlaví posledního vlákna na piny desky PWM zapojte adaptér a zapněte jej. Všechny prameny by měly svítit. Pokud někteří ne, zkontrolujte orientaci záhlaví vlákna na kolících. Zkontrolujte také pájené spoje, mohlo se něco poškodit. Opravte, co je nutné, dokud se nerozsvítí všechny prameny.

Nasaďte víko na kryt elektroniky a přišroubujte jej. Protože vložka bloku vyskočí ze skleněného bloku poměrně snadno, řekl jsem si, že by bylo dobré jej lépe zajistit, a proto jsem k tomu použil balicí pásku.

Krok 6: Dýchejte

Nyní musíme napsat zajímavější program pro světla.

Připojte ovladač zpět k počítači.

Jmenuji se pro tento kousek „Dýchat“, takže jsem chtěl, aby prameny vypadaly, že „dýchají“, pak ven, a pak pozastavte náhodné množství času, než znovu dýcháte, přičemž každý pramen pracuje nezávisle na ostatních. Níže je skript pythonu produkující výsledek, který se mi líbil; zkopírujte to na desku, aby to fungovalo. V každém případě experimentujte s různými vzory, načasováním, pauzami, záblesky atd., Abyste vytvořili to, co si myslíte, že je hezké.