Interaktivní, otevřený zdroj světla: 9 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:24

Tento návod projde tím, jak vytvořit interaktivní, multifunkční náladové světlo. Jádrem tohoto projektu je BlinkM I2C RGB LED. Když jsem jednoho dne procházel web, BlinkM upoutal moji pozornost a já si jen myslel, že je to příliš cool na to, abych to přešel. Takže o několik měsíců později jsem se rozhodl, že pomocí něj udělám nějaké náladové světlo. A je to tady!

Krok 1: Co budete potřebovat

Tento projekt může být docela levný, pokud používáte správné věci. Poznamenám si alternativní díly, které lze použít k tomu, aby výroba byla levnější. Použil jsem jen některé komponenty, které jsou trochu dražší, kvůli tváři, která trochu usnadňuje proces stavby.

Světelný zdroj:

LED kontrolka BlinkM RGB I2C

Ovladač:

Mikrokontrolér Arduino - použil jsem „Arduino Nano“, protože jsem potřeboval něco opravdu malého, vzhledem k množství místa, které je uvnitř „dotykového světla“použitého k umístění všeho

Bydlení:

Uvažoval jsem o mnoha různých skříních pro toto náladové světlo a nakonec jsem se rozhodl pro něco, co všichni dobře známe: ta levná, bílá, „dotyková kopulovitá světla“. Našel jsem v domácím depu dvojbalení jen za asi 4 dolary. Pokud to uděláte správně, množství prostoru v těchto světlech je více než dostatečné, aby se do něj vešly všechny součásti.

Napájení/konektory:

Na začátku jsem si myslel, že by bylo skvělé to vybít z baterie (protože pouzdro již pohodlně má přihrádku na baterie), ale není to tak praktické, pokud ho budete provozovat delší dobu. Místo toho jsem použil 5,5mm DC napájecí konektor z radioshacku s transformátorem 12V 150Ma, který jsem měl kolem. Regulátor na palubě Arduina snižuje napětí 12 voltů a 150 mA bylo dost proudu na napájení všeho. Pro drát jsem použil všechno, co jsem měl kolem. Ujistěte se však, že používáte drát s plným jádrem.

Složky:

Komponenty se používají k výrobě tří senzorů pro náladové světlo: zvukový senzor, snímač klepnutí a světelný senzor. Pro zvukový senzor budete potřebovat:- zesilovač LM741- elektretový mikrofon (3vodičový)- 2,2k odpor- 100k odpor- 200k odpor- 0,47uf elektrolytický kondenzátor- 0,047uf keramický kondenzátor- 2x 10k odpory- dioda „Tap“senzor, budete potřebovat pouze:- Piezoelektrický prvek (můžete jej zachránit z určitých elektronických hraček, telefonů a mnoha dalších elektronických zařízení, která pípnou, nebo jej můžete získat z myši, radioshacku atd.).- 1M rezistor … A pro světelný senzor budete potřebovat:- CdS článek (LDR), nejlépe velmi velký (s větším rozlišením).- 10K odpor- 3pinový konektor a zvlněné vodiče konektoru (volitelně)

jiný

Použil jsem prkénko, protože se mi moc nechtělo moc pájet. Také jsem použil spoustu zvlněných konektorových vodičů, aby byla všechna připojení bezpečnější, ale ta jsou volitelná. Alternativně můžete k podpoře ATmega168 micro použít vývojovou desku homebrew a použít ATmega168 ve stylu DIP (dlouhý s většími vývody). Nejsem si jistý, jak dobře by to vyhovovalo, ale určitě to stojí za to vyzkoušet. Pokud nevlastníte/nemáte peníze na prkénko, můžete pájet běžný ATmega168 na desku plošných spojů a přidat regulátor, programovací připojení atd.

Krok 2: Připravte si „dotykové světlo“

Nejprve musíme laciné „dotykové světlo“, které jsme získali v domácím depu, udělat přátelské ke světlu. Nejprve překlopte světlo a sejměte kryt baterie a šrouby. Uvnitř prostoru pro baterii uvidíte svítidlo. Vyjměte ji a zlikvidujte ji a žárovku. Dále otevřete kryt. Nyní se musíme vypořádat s mocí. Odstraňte kovový kus uprostřed prostoru pro baterii a také drát, který jej spojuje s jedním z kontaktů baterie. Pájecí dráty připájejte na kontakty baterie podle obrázku. Pokud nemáte různě barevný drát, můžete je také označit. Také se chystáme zajistit, aby toto náladové světlo fungovalo prostřednictvím transformátoru do zásuvky. Pomocí vrtáku vyvrtejte otvor o stejné velikosti, jakou má průměr stejnosměrného napájecího konektoru. Poté jej zašroubujte, dokud nebude v jedné rovině s pláštěm. Poslední úpravou, kterou zde musíme provést, je přidání snímače piezo kohoutku. Pro lepší citlivost je nejlepší jej namontovat na plastový „okraj“. Mám to vyobrazené později v tomto instruktu namontovaném jinde, ale to je jen proto, že jsem během testování musel otevřít a zavřít plášť natolik, že se dráty začaly přetrhávat. Jednoduše ho za horka přilepte na plast, ale ujistěte se, že nebrání mechanickému pohybu na kopuli movabke! (tj. nenechte jej příliš vyčnívat).

Krok 3: Přidejte ochranu napájecího obvodu

Tato část je jednoduchým doplňkem, který pomocí diod chrání nástěnný transformátor/baterie před usmažením, pokud máte baterie nainstalované současně s napájením pomocí stejnosměrného napájecího konektoru. Můžete použít jakékoli blokovací diody, pokud je maximální jmenovité napětí pro ně vyšší než jmenovitý výkon nástěnného transformátoru. Část označená jako „VIN“v neregulovaném napájecím proužku na prkénku (který jde do VIN na arduinu). Část označená jako „DCPower“je konektor stejnosměrného napájení. Z nějakého důvodu byl program, který jsem použil k vytvoření tohoto schématu, opravdu náročný na štítky, takže mě to pojmenovalo. POZNÁMKA: Pokud tento obvod nevytvoříte, NEBUDETE moci držet baterie v přihrádce na baterie současně s náladovým světlem zapojeným do nástěnného transformátoru, jinak jej poškodí.

Krok 4: Přidejte Breadboard, Arduino a BlinkM

Než přidáme prkénko, musíme izolovat kontakty baterie od kovové podložky (tj. Pokud máte kovovou desku přilepenou k té vaší. Pokud ne, tento krok přeskočte). Na všechny kovové kontakty položte skotskou pásku, abyste se ujistili, že jsou izolovány. Nechceme žádný odhalený drát. Nyní přilepte (použil jsem horké lepidlo) prkénko na horní část prostoru pro baterii. Naštěstí pro nás to náhodou perfektně sedí. Nyní zapojte kladný (+) a záporný (-) vodič z kroku 2 do jednoho z kladných a záporných napájecích vodičů na desce. Nyní můžeme spojit arduino a blinkm dohromady. Zde jsou zapojení pinů:

• A5 - Hodiny (na BlinkM označené „c“)
• A4 - Data (na BlinkM označena „d“)

A udělali jste to, připojte NEREGULOVANÝ VCC (+) ke kolíku 'VIN' na arduinu a REGULOVANÝ VCC ke kolíku (+) na BlinkM. Poté připojte GND na arduino a BlinkM ke GND na prodlužovacím kabelu a propojte oba GND napájecí pásy dohromady. Dávejte si pozor, abyste nezamíchali tato spojení, jinak byste mohli BlinkM smažit.

Krok 5: Senzory - zvuk, klepnutí a světlo

Další na řadě jsou senzory. Světelný senzor je nejjednodušší na konstrukci. Drát směřující doprava se připojí k arduinu. Další informace o KTERÝCH pinech, ke kterým se senzory připojují, je v dalším kroku. Zvukový senzor je trochu tvrdší, ale není nijak směšně složitý. UPOZORNĚNÍ: Zde jsem neukázal obvod děliče napětí. Schéma 2,5 V musí být zajištěno prostřednictvím takzvaného „dělič napětí“. Je to velmi, velmi jednoduchý obvod skládající se z více pevných rezistorů nebo pot (potenciometr). Pro tento obvod použijte 50K pot. Google „dělič napětí“a podívejte se na záznam na wikipedii, kde najdete pomoc při jeho konstrukci. EDIT 27. 9. 08: Vyřadil jsem tento zvukový obvod a místo toho jsem použil jeden zachráněný ze zvukově aktivovaného osvětlovacího přívěsku. Obvod zde nefunguje tak dobře; Nejsem si jistý, proč, ale design je vadný; něco není úplně v pořádku. Všiml jsem si, že obvod z přívěsku používá operační zesilovač SMD LM386. Právě jsem připájel před odpory jdoucí k LED, VCC a GND. Pak už jsem jen musel trochu manipulovat s hodnotami v softwaru a presto! lépe fungující náladové světlo reagující na zvuk. V současné době je video světla pulzujícího do hudby, když byl použit původní obvod. Možná nahraji další ukazující vylepšený design (vypadá to spíš, že díky novému okruhu reaguje na hudbu). Nebyl jsem si jistý, jak pájet piezoelektrický prvek, tak jsem to uhádl a připájel podle obrázku. Funguje to však. Na polaritě piezoelektroniky nezáleží. Rezistor je na prkénku (není zobrazeno). DŮLEŽITÁ POZNÁMKA: Hodnoty těchto obvodů se BUDOU lišit od vašich, takže BUDETE muset v kódu trochu doladit. Pokud máte nějaké dotazy k těmto hodnotám, neváhejte a dejte mi vědět.

Krok 6: Najděte místo pro senzory a vše propojte

Tato část by neměla být příliš těžká. Pouzdro „dotykového světla“má dostatek prostoru, aby se do něj vešlo vše, co potřebujeme. Senzory jsem umístil kamkoli, kam se vešly. Všechna připojení jsou:

• Pin A6: Zvukový senzor - POZNÁMKA: pro uživatele, kteří nejsou arduino nano, ostatní arduino nemají 7. analogový pin. To budete muset v kódu změnit.
• Pin A3: Piezo snímač (snímač klepání)
• Pin A0: Světelný senzor

ZAJISTĚTE, abyste omylem nepřipojili (+) vodiče senzorů k neregulovanému napájecímu kabelu, nebo je BUDETE smažit.

Krok 7: Otestujte to

Ujistěte se, že je napájecí připojení dobré; zapojte jej pomocí napájecího adaptéru a vyzkoušejte jej pomocí baterií. Častým problémem je špatné spojení s kladným a uzemněním. POZNÁMKA: Vím, že na obrázku není světelný senzor; Jen jsem to vzal, než jsem přidal tu část.

Krok 8: Naprogramujte jej, zavřete jej a použijte

Kód, který jsem použil, používá knihovnu vytvořenou Todem E. Kurtem (www.todbot.com/blog) a tvůrci BlinkM (ThingM). Pokusím se přidat poznámky do kódu, kdykoli to bude možné, aby byl srozumitelnější; V současné době jsem trochu zaneprázdněn. Při nahrávání kódu musíte mít v softwaru arduino otevřenou knihovnu kódů (soubor označený „BlinkM_funcs.h“), jinak nebude fungovat. Pokud chcete zobrazit kód, ale nemáte software arduino, můžete jej otevřít pomocí programu pro zpracování textu (aka wordpad pro uživatele systému Windows). Nápady na nové funkce jsou vítány. Neváhejte je zveřejnit; Chci vytvořit tento open-source. Cílem způsobu strukturování kódu je, aby bylo možné snadno přidávat nové funkce. Některé funkce jsou do BlinkM naprogramovány výrobcem (ThingM), ale dvě z nich jsem vytvořil; „Sound Light“a „Mimic Light“. Právě teď má následující:

• Mood Light - Pomalu přechází do náhodných barev
• Svíčka - Bliká jako svíčka s pomeranči a žlutými
• Odrazy vody - „Třpytí se“s modrou, tyrkysovou a azurovou barvou
• Sezónní barvy - změní sezónní barvy (myslím, že jsou modré, zelené, fialové a oranžové)
• Bouřka - blesky příležitostně simulující blesky
• Stop Light - změní barvu z červené na žlutou a zelenou a zase zpět
• Mimické světlo - Zaznamená sekvenci až 50 cyklů zapnutí/vypnutí světla (můžete použít baterku), „zapamatuje“si časy zapnutí/vypnutí a poté je přehraje v nikdy nekončící smyčce.
• Sound Light - Pulzuje za zvuku hudby

Lehkým klepnutím na průsvitnou kopuli můžete kdykoli změnit funkce. Toto pravidlo má jednu výjimku: když dosáhnete funkce „mimické světlo“, začne blikat zeleně. Pokud klepnete na kopuli, zatímco bliká, přejde na poslední funkci („zvukové světlo“). Pokud počkáte, přejde na funkci „mimické světlo“. Když se dostanete k funkci „zvukové světlo“, nemůžete měnit funkce a přejít na první kvůli způsobu, jakým čte zvukový senzor. Nyní přichází těžká část. Chcete -li zavřít skříňku náladového světla, musíte udělat několik opatrných kroků. Nejprve musíte zarovnat podpůrné pružiny s malými výstupky na plastové kopuli. Protože je na ráfku konektor stejnosměrného napájení a vodiče vedou k prkénku, musíte nejprve přes tyto vodiče nasunout plastovou kopuli a poté seřadit šroubové sloupky vnějšího ráfku s prohlubněmi na plastové kopuli. Ujistěte se, že jsou všechny jazýčky zarovnány s umístěním podpěrných pružin, které také korespondují se šroubovými sloupky na ráfku a otvory pro šrouby na základní desce. Poté, jakmile jste si jisti, že je vše v jedné linii, zacvakněte vnější okraj dolů na základní desku. Dále se ujistěte, že v pružinách nejsou žádné dráty nebo nejsou na místě, kde by mohly v budoucnu být. To by bránilo pohybu plastové kopule. Nakonec vyměňte šrouby a užívejte si! Závěrečné poznámky: DŮLEŽITÉ: NEPOUŽÍVEJTE baterie a současně zapojujte nástěnný adaptér. Nejsem si jistý, co se stane, ale jsem si jistý, že to zničí vše spojené s energií !!

Krok 9: EXTRASY

Zde je několik videí: Toto je 6 předprogramovaných funkcí integrovaných v BlinkM:… Toto je vlastní kód reagující na zvuk/hudbu, který jsem přidal (uhodnete, o jakou skladbu jde… ?:… A nakonec, ale rozhodně ne přinejmenším je nejlepší (myslím) a nejtěžší funkce ze všech; funkce „mimického světla“: