Automatické schody LED „Bloody Red“na bázi Arduina: 5 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:23

CO?

Ahoj!

Udělal jsem krvácející LED schody! Je to nový Instructables využívající nějakou hardwarovou instalaci, kterou jsem již provedl z předchozího Ible from mine. Vytvořil jsem ČERVENOU animaci, která připomíná kapky krve, ideální k automatické aktivaci během těch triků nebo chvil!

Jakmile se přiblížíte ke schodišti, objeví se „kapky krve“z náhodných míst na schodišti a začnete sestupovat a zanechávat stopy krve po jejich cestách, které postupně mizí. Počet poklesů je parametr v náčrtu Arduino.

Realističnost efektu je umocněna náhodnou rychlostí kapek: neklesají lineárně, ale zpomalují a zrychlují jako kapalné kapky při sestupu po povrchu (stejně jako krev).

Jak jsem řekl, využil jsem některé stávající hardwarové instalace, ale programování (skica Arduina) je zcela nové, plus nějaká nová dřevěná povrchová úprava, aby byly plně zapuštěny do schodů. Stávající instalace hardwaru je replikována v krocích 1 a 2 a pro úplnost je převzata zde:

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

Kroky 3, 4 a 5 jsou zcela nové a také níže uvedený nákupní seznam se liší.

PROČ?

Schodiště už mělo nějaké animace, ale něco konkrétního pro Halloween mi chybělo. Schody jsou viditelné zvenčí od hlavních dveří, takže je docela skvělé vyděsit všechny ty příšery tím, že jim ukážete skutečnou krev!:)

NÁKUPNÍ SEZNAM

Použil jsem následující komponenty, přejděte dolů na kroky stavby:

1) 2 x 4m ws2813 RGB LED pásky:

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

získejte verzi, která není vodotěsná, s 60 LED/m. Také jsem našel levnější 5m verzi a zkrátil jsem 1m od konce obou pásů. Všimněte si, že to můžete udělat také s LED diodami ws2812 a ws2812b, světlo bude úplně stejné a jsou levnější. Ws2813 jsou spolehlivější, protože mají redundantní datové připojení, takže pokud rozbijete jednu LED, zbytek pásu bude fungovat dál. Jednalo se zhruba o 27 $ / 25 € za kus.

2) 4 x 2 m hliníkové profily řady U, 14 mm x 13 mm:

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

Jednalo se o 20 €, zhruba 22 $. Koupil jsem také koncovky a šroubky. Šrouby nešly instalovat na tu stranu, kterou jsem potřeboval, mají být instalovány na straně protilehlé k difuzéru, takže pro mě nebyly k ničemu. Místo toho díky sklonu schodiště a určitému tření, které zajišťovala soklová lišta, stačilo několik kusů bi-adhezivní skotské pásky, aby se profily nalepily na soklové lišty.

3) 2 x ethernetové kabely cat-5:

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

Netuším, která délka zde byla použita, tuším kolem 2 m, elektrikář a tesař nainstalovali kabely pod podlahou, jdoucí od soklových lišt schodiště, do místnosti s hotpressem. Příliš dlouhé kabely sníží proud a budete potřebovat sofistikovanější nastavení, které zajistí správný proud a zabrání přerušení datového připojení.

4) náhradní rozmanité dupontové kabely:

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

5) Jako mikroprocesor s podporou Wi-Fi jsem použil první verzi Wemos D1, nyní ukončenou, kterou stále můžete najít online:

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

Pro budoucí čtenáře, pokud jej nenajdete, by měla fungovat i verze R2 Wemos D1.

6) 2 x pohybové senzory PIR pro Arduino:

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

7) jeden napájecí zdroj 5 V, 40 A, 200 W:

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

To bylo 21,5 GBP, zhruba 25 EUR nebo 27 $. Pravděpodobně potřebujete méně než 40A, ale toto bylo levnější než 20A a s ampéry je vždy lepší předimenzovat, takže napájecí zdroj poběží v pohodě a vydrží déle.

8) dva borovicové pásy, 36 mm:

www.builderdepot.co.uk/richard-burbidge-pin…. Zhruba 6 eur v Irsku.

9) nějaká bílá skořápková barva, kterou jsem již měl (stejný nátěr podlahových lišt)

10) silikonový tmel, natíratelný:

www.woodies.ie/decorating/decorating-acces…. To bylo 5 eur

11) dvě 3D potištěná pouzdra pro PIR senzory, jako jsou tato:

www.thingiverse.com/thing:1374677

Svůj mám zdarma od přítele, nemám 3D tiskárnu:(

Krok 1: Zapojení

Musíte realizovat následující zapojení: 1) LED pásky - Wemos D1

2) LED pásky - napájení

3) PIR senzory - Wemos D1

4) PIR senzory - napájení

5) Wemos D1 - napájení

6) napájení - domácí síť

Příprava: Tesař a elektrikář nechal tesařem a elektrikářem instalovat pod podlahu dva ethernetové kabely cat 5 (https://en.wikipedia.org/wiki/Category_5_cable) mezi podlahové lišty hvězdice a horký lis, než tesař nainstaloval dřevěná podlaha. Jeden kabel na každé straně schodiště, vyčnívající ze špičky podlahové lišty na jednom konci a z otvoru ve zdi horkého lisu na druhém konci. Kabel Cat 5 má v sobě 8 malých kabelů rozdělených do 4 kroucených párů pomocí 4 různých barevných základen a 2 barevných vzorů (plná barva nebo přerušovaná čára). Odstraňte 8-10 cm gumy z každého konce každého kabelu Cat 5, abyste získali přístup ke 4 twisterovým párům. Odšroubujte každý pár, abyste získali 8 nezávislých malých kabelů. Odstraňte asi 1 cm plastu pouze z každého hrotu každého malého kabelu, na obou koncích každého ze dvou kabelů cat 5. Tento krok je poměrně časově náročný a doporučuji použít k tomu rychlý škrabák na kabely. Použil jsem nůžky.

Pro připojení uvedené jako 1) jsem vybral 4pásmový konektor (plus dva další napájecí kabely) z LED pásky a připojil zelený kabel od LED (datový kabel) k jednomu z 8 malých kabelů z kabel Cat 5. K tomu jsem vybral bílooranžové piny kabelu cat 5.

Pro připojení uvedené jako 2) jsem vybral 4pásmový konektor (plus dva další napájecí kabely) z LED pásky a připojil červený kabel z konektoru LED (kabel VCC) k * dvěma * z 8 malých kabely z kabelu Cat 5, znovu zkroucené dohromady. K tomu jsem zvolil modro-bílo-modré piny kabelu cat 5. Také jsem připojil bílý kabel z konektoru LED (kabel GROUND) k * dvěma * z 8 malých kabelů z kabelu cat 5, které byly znovu zkrouceny. K tomu jsem vybral hnědé a zelené piny kabelu cat 5. Nakonec, abych do pásu přinesl ještě větší proud, připojil jsem extra bílý kabel z vnější strany konektoru LED (extra kabel GROUND) k jednomu z malých kabelů z kabelu cat 5 (vybral jsem bílo-zelený pin kočky 5 kabelů k tomu) a extra červený kabel z vnější strany konektoru LED (extra kabel VCC) k jednomu z malých kabelů z kabelu cat 5 (za to jsem vybral bílo-hnědý pin kabelu cat 5). Důvodem pro napájení LED pásku 3 kabely přinášejícími kladné a 3 propojujícími uzemnění je distribuovat proud na více pinů, aby se předešlo přehřívání a zajistilo, aby LED proud dosáhl dostatečného proudu. Toho bylo možné dosáhnout spuštěním silnějšího kabelu pouze pro napájení, ale pak bych potřeboval vést příliš mnoho samostatných kabelů (silný pro napájení, silný pro uzemnění, jeden datový kabel pro diody LED, jeden datový kabel pro PIR senzory. Raději jsem zaplatil elektrikáři méně a nainstaloval jsem pouze 1 kabel na každou stranu:)

Pro připojení uvedené jako 3) jsem připojil pin „out“PIR senzoru k jednomu z drobných kabelů z kabelu cat 5 (k tomu jsem zvolil oranžový pin kabelu cat 5).

Pro připojení uvedené jako 4) jsem připojil pin „vcc“snímače PIR k bílo-hnědému malému kabelu kabelu cat 5, který již byl připojen k červenému kabelu z LED pásky, a kolíku „uzemnění“senzoru PIR na bílo-zelený drobný kabel kabelu cat 5, který již byl připojen k bílému kabelu z LED pásky. Všechna výše uvedená spojení by mohla být lépe uklizena použitím teplem smrštitelných trubek. Nepoužívám je, protože mám v plánu vše zakrýt bílou deskou MDF umístěnou na hliníkovém profilu, aby se profil vložil do soklové lišty. Tím se skryjí všechny kabely a ponechá mi přístup v případě potřeby opravy nebo dalšího vývoje. Tato první 4 připojení byla replikována přesně na druhé straně schodiště, kde je druhý PIR senzor. Všimněte si také, že modrý kabel z konektoru LED je ponechán bez připojení, protože to jsou nadbytečná data z pásu ws2813. Abych si uvědomil ostatní strany připojení (tj. V horkém lisu), mám: a) zkroucené zpět modré, bílo-modré a bílo-hnědé kolíky kabelů cat 5 a výsledek jsem vložil do jednoho z tři porty „+V“napájecího zdroje. b) stočil zpět dohromady zelené, bílo-zelené a hnědé kolíky kabelů cat 5 a výsledek jsem vložil do jednoho ze tří portů „COM“zdroje napájení. a) a b) byly replikovány pro druhý kabel cat 5 odpovídající druhé straně schodiště. Použil jsem jiný port (y) „+V“a „COM“napájecího zdroje. c) dva oranžové kolíky dvou kabelů cat 5 byly vloženy do kolíků 4 a 5 Wemos D1 d) dva bílooranžové kolíky dvou kabelů cat 5 byly stočeny zpět k sobě a zasunuty do kolíku 1 Wemos D1. Pokud bych nyní použil běžný Arduino Uno s wifi štítem nebo externím modulem esp8266, mohl jsem nechat dva pásy nezávislé, nekrutit dva kabely a spojit dva piny s piny 1 a 2 Arduina. Tímto způsobem jsem mohl ovládat animaci obou stran schodiště samostatně. Rozhodl jsem se to však zjednodušit a nechal je spojit. Toto je omezení Wemos D1 R1, který může pohánět LED pásek kompatibilní s Neopixelem pouze z pinu 1. Nejsem si jistý, jestli to vyřešili do R2, to je možné, pokud to zkusíte s R2, dejte mi vědět jestli to funguje.

Pro připojení uvedené jako 5) jsem měl mnoho možných možností (například použít náhradní USB napájecí zdroj pro telefon a přímo použít port microusb ve Wemos D1), ale protože jsem měl poslední (třetí) pár +V a COM porty z mého 40A napájecího zdroje nepoužité, rozhodl jsem se připojit 5v pin Wemos k +V portu napájecího zdroje a GND pin Wemos do COM portu napájecího zdroje. Vezměte prosím na vědomí, že toto obchází interní regulátor napětí Wemos a bude fungovat pouze tehdy, pokud má napájecí zdroj docela konstantní napětí, což byl můj případ. Pokud ne, riskujete spálení Wemos D1. Všimněte si, že na obrázku uvidíte kabel microusb připojený k Wemos D1. No, na druhé straně to není připojeno k ničemu, jen jsem to tam nechal, když musím připojit Wemos k notebooku, abych to naprogramoval. Jak zjistíte v dalším kroku, nyní programuji Wemos bezdrátově OTA (Over The Air), aby mohl být kabel definitivně odstraněn.

Pro připojení uvedené jako 6) nechal elektrikář bílý kabel zapojený do pojistkového spínače, nesoucího 220 V, vyskakující ze zdi. Nezbývalo tedy než vytáhnout trochu gumy na konci bílého kabelu, odstranit asi 1 cm gumy z každého ze tří kontaktů a poté zapojit hnědou do portu „L“napájecího zdroje, modrá do portu „N“a žlutozelená do portu „země“. To byl zdaleka časově nejnáročnější krok, také proto, že jsem nepoužil správné nástroje pro odlepování kabelové gumy, jen jsem použil nějaké kuchyňské nůžky. Vždy jsem to tak dělal, takže moje chybovost byla pouze 3/35 (kde 35 je 8 pinů z každého kabelu Cat 5 a každý jejich konec, plus 3 piny z kabelu domácí sítě), tj. Musel jsem jen znovu -vystřihněte celkem 3 piny z 35 připojení. Pravděpodobně to však můžete udělat rychleji s pořádným odizolovačem kabelů.

Krok 2: Montáž LED diod a hliníkových profilů

To je docela snadné, jakmile zjistíte nejlepší posloupnost kroků. Doporučuji následující:

1) s pomocí další osoby vezměte oba profily k instalaci na jednu stranu, položte je přes soklovou lištu s difuzorem směřujícím na druhou stranu schodiště, rozhodněte, kterou oblast schodiště chcete pokrýt (naše schody byly 4,4 m dlouhé a měli jsme pouze 4 m hliníkových profilů) a označte to tužkou.

2) položte 3 nebo 4 kusy oboustranně lepicí pásky podél délky každého ze dvou hliníkových profilů (nebo přímo na soklovou lištu). Dobře, lhal jsem, neměl jsem bi-lepicí skotskou pásku, takže jsem skončil s použitím běžné skotské pásky převinuté přes sebe, aby se vytvořila bi-lepicí náplast. Funguje to.

3) opatrně vyjměte difuzér z hliníkových profilů (pozor na prsty!)

4) Umístěte profily na soklovou lištu (tj. Na protahovací pásku) a ujistěte se, že je skotská páska skrytá mezi profilem a soklovou lištou. Ujistěte se také, že difuzér směřuje na druhou stranu schodiště, nikoli nahoru, jinak nedosáhnete požadovaného efektu. Jinými slovy, přiložený obrázek je pouze pro informaci, nesledujte obrázek s měřením, které instaluje difuzor směrem nahoru. Nyní musíte mít jistotu, že budete dělat další kroky, moje rada je získat pomoc od druhé osoby a přimět osobu s menšími prsty, aby provedla tyto kroky:

5) rozviňte LED pásek, umístěte jej vedle (ale mimo) hliníkového profilu a ujistěte se, že LED diody skončí v U-linii. na horním konci pásu máte konektor, který je silnější než hliníkový profil. Vezměte na vědomí, kde to skončí, jakmile bude proužek uvnitř U-linie.

6) sejměte kryt bi-lepicí pásky, kterou najdete za navijákem LED (pokud zde bi-lepicí pásku nemáte, pořiďte si ji a nalepte ji po celé délce cívky. Žádné sporadické záplaty, potřebujete celou délku pokrytou páskou). Měl jsem 3M kvalitní bi-lepidlo, takže tam byl velmi malý prostor pro chyby. Pokud nevěnujete dostatečnou pozornost, páska se přilepí buď k profilu, nebo k podlahové liště, nebo k jinému kusu samotného pásu nebo ke schůdkům, a není příliš snadné jej odstranit.

7) zasuňte horní konektor LED pásky jeho zasunutím společně s prvními 2-3 pixely na konec profilu. Ujistěte se, že odpovídá úrovni, kterou jste si poznamenali v kroku 5)

8) Nyní nechte osobu s menšími prsty jemně přitlačit každý pixel na konec U-linie. Udělejte si na to čas. Pokud jste si správně všimli všech délek, skončíte s poslední LED jen 2-3 mm uvnitř U-linky na druhém konci.:)

Krok 3: Dokončení dřevěného vložení

Nyní musíte vše pokrýt pásovým dřevem, aby vypadalo zapuštěné do schodů.

Mezi hliníkové profily a zeď vložte co nejvíce silikonu. Slouží jako základní cihla k pokládce dalšího silikonu, když na něj položíte pásové dřevo.

Připravte pásové dřevo broušením stále jemnějším brusným papírem. Začínal jsem na 40 a končil na 120. Natřete pásové dřevo stejným nátěrem jako vaše podlahové lišty. Nechte je uschnout !!!

Dejte jim tolik průkazů, kolik potřebují. V mém případě to byly 2, aby odpovídaly práci malíře na podlahových lištách.

Na hliníkové profily položte pásové dřevo. Skončíte s dírami. Naplňte ty malé silikonem. U velkých řezejte malé kousky dřevin a opakujte výše uvedené kroky, dokud nejsou vyplněny všechny otvory.

Krok 4: Naprogramujte mikrokontrolér

Nahrajte přiložený kód do mikrokontroléru. Změňte své ssid a heslo pro wifi, abyste mohli nový náčrt bezdrátově nahrát prostřednictvím aktualizací OTA.

Program má následující funkce:

1) Je to parametrické v počtu kapek krve. Změňte tento řádek tak, aby měl více/méně kapek:

#define DROPS 5

2) automaticky spustí kapky, když je detekován pohyb

3) když je pohyb zastaven, udržuje spuštěné aktivní kapky. Když každá kapka dosáhne dna, rozpustí se a světla znovu zhasnou.