Arduino krijesnice: 11 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:35

Jedna od stvari kojima se veselim ljetovanjem u Pennsylvaniji su krijesnice u mom dvorištu. Nedavno sam sam naučio Adruino programiranje u svrhu izrade ovog jednostavnog projekta. Sjajan je program za početak i dovoljno je jednostavan za svakog programera, od početnika do stručnjaka, da ga izgradi, modificira i zabavi u samo nekoliko minuta. Započnimo.

Korak 1: Što će vam trebati

Da bi vam bugovi trepnuli, potrebne su vam ove komponente:

• Arduino. Počeo sam s Nanom, međutim bilo koji mikrokontroler kompatibilan s Arduinom će to učiniti.
• Žute LED diode, 5 mm. Možete ih koristiti do 6.
• Otpornici. Za ograničenje struje trebat će vam jedan otpornik po LED. Koristio sam 470-ohm, ali sve iznad 150 ohma bi trebalo biti u redu za zaštitu vašeg mikro-kontrolera.
• Oglasna ploča.
• Žica kratkospojnika.

Da biste dovršili projekt za svoje dvorište, trebat će vam:

• Kutija za projekte otporna na vremenske uvjete.
• 9-voltna baterija s priključkom. (Pogledajte napomene pri dnu ovog odjeljka.)
• Sklopka. (Odabrao sam ove vodootporne prekidače. Ako ovo ne koristite vani, bilo koji prekidač će poslužiti.)
• Nekoliko metara žice za postavljanje LED dioda po vrtu. Koristio sam oko 10 stopa Cat5 Ethernet žice po LED -u.
• Mala ploča ili neka perf ploča.
• Kabelska uvodnica otporna na vremenske uvjete kroz koju prolaze LED žice. (Ovo možete izostaviti ako ovo ne koristite i vani.)
• Termoskupljajuće cijevi za zaštitu vaših LED bubica.
• Zelene trake s kukom i omčom (tj. Čičak) za pričvršćivanje LED krijesnica na biljke i stupove u vašem vrtu.

• Muški zaglavlji za uključivanje komponenti u vašu malu ploču.

Alati:

• Bušilice za projektnu kutiju. (Iskoristite ovu priliku da dobijete lijep korak-korak. Bit će vam drago da ste to učinili).
• Pištolj za vruće ljepilo.
• Lemilica.
• Okretni alat (tj. Dremel) za iscjeljivanje prostora u kutiji projekta ako vam zatreba.

Nekoliko napomena ovdje:

1. Odabir baterije bio je za brzo i jednostavno pokretanje. Trajno korištenje 9-voltne baterije malo je rasipno. Bolje je da koristite držač baterije od 4x AA za dulji vijek trajanja (međutim trebat će vam veća kutija u koju ćete stati).

2. Ako odlučite dekonstruirati Cat 5 Ethernet kabel za žice, provjerite jesu li od bakrene jezgre i uredno ih omotajte oko PVC -a kako biste bili organizirani dok radite. Opet sam koristio oko 10 stopa žice po LED -u. Ako želite raširiti svjetla nadaleko, svakako upotrijebite duže žice!

3. Na kraju, sve veze koje sam naveo samo su prijedlozi. Prije izgradnje ili kupnje bilo čega pročitajte cijeli ovaj Instructable jer ćete bolje razumjeti kako želite osobno nastaviti.

Korak 2: Izgradite krug

Ovaj projekt koristi iglice za modulaciju širine impulsa na vašem Arduinu. Mikrokontroler ima 6 ovih pinova i možete ih koristiti koliko god želite. Krug je prilično ravno. Ožičite svu snagu iz pinova D3, D5, D6, D9, D10 i D11 s impulsnom modulacijom širine (PWM) na pozitivne krajeve vaših LED dioda. Ožičite negativne krajeve na otpornike, a zatim na zajedničko uzemljenje. (Otpornici mogu ići ispred ili iza LED diode. Nema razlike ako se ne želite zaštititi od kratkih spojeva pri većim strujama.) Uključio sam nekoliko shema koje će pomoći pri ožičenju. (Dijagrami su stvoreni pomoću softvera za dizajn Fritzing.)

Korak 3: Kôd

Ako ste iskusan programer, ovaj će vam kod biti pojednostavljen. Sjajan je kôd za početak učenja jer vas upoznaje s upotrebom varijabli, pinmodova, funkcija, pa čak i slučajnog generatora. Kôd nije tako kompaktan koliko može biti, siguran sam da se isti učinak može postići nizovima itd.

Komentari koda izlažu logiku svakog odjeljka. Ovdje je ugrađen cijeli kôd, a skicu možete preuzeti ispod.

/*

Ova skripta treperi 6 LED dioda (naravno žute) nasumičnim redoslijedom u slučajnim intervalima pomoću PWM -a. Svakom LED diodom upravlja vlastita funkcija. */ int led1 = 3; // LED spojen na PWM pin 3 itd. Koristio sam svih 6 PWM pinova. int led2 = 5; int led3 = 6; int led4 = 9; int led5 = 10; int led6 = 11; dugi randnum; // randnum kontrolira vremenski interval između bljeskova i dugog randbuga; // randbug kontrolira koji bug svijetli. void setup () {pinMode (led1, OUTPUT); // Postavljanje svih PWM pinova kao izlaza. pinMode (led2, OUTPUT); pinMode (led3, OUTPUT); pinMode (led4, OUTPUT); pinMode (led5, OUTPUT); pinMode (led6, OUTPUT); } void loop () {randbug = random (3, 12); // randbug nasumično bira funkciju za izvršavanje, // tako nasumično odabire bug koji će se upaliti. if (randbug == 3) {bug1 (); } if (randbug == 5) {bug2 (); } if (randbug == 6) {bug3 (); } if (randbug == 9) {bug4 (); } if (randbug == 10) {bug5 (); } if (randbug == 11) {bug6 (); }} / * * Svaka od ovih funkcija radi na isti način. 'za petlje' povećajte, a zatim smanjite * izlaz tog pina za kontrolu svjetline LED -a. * 'randnum' je nasumični vremenski interval između 10 i 3000 ms * i odabire vremenski interval između bljeskova grešaka. * 'delay 10' služi samo za efekt blijeđenja. */ void bug1 () {randnum = random (10, 3000); for (int fadeValue = 0; fadeValue = 0; fadeValue -= 5) {analogWrite (led1, fadeValue); kašnjenje (10); } kašnjenje (randnum); } void bug2 () {randnum = random (10, 3000); for (int fadeValue = 0; fadeValue = 0; fadeValue -= 5) {analogWrite (led2, fadeValue); kašnjenje (10); } kašnjenje (randnum); } void bug3 () {randnum = random (10, 3000); for (int fadeValue = 0; fadeValue = 0; fadeValue -= 5) {analogWrite (led3, fadeValue); kašnjenje (10); } kašnjenje (randnum); } void bug4 () {randnum = random (10, 3000); for (int fadeValue = 0; fadeValue = 0; fadeValue -= 5) {analogWrite (led4, fadeValue); kašnjenje (10); } kašnjenje (randnum); } void bug5 () {randnum = random (10, 3000); for (int fadeValue = 0; fadeValue = 0; fadeValue -= 5) {analogWrite (led5, fadeValue); kašnjenje (10); } kašnjenje (randnum); } void bug6 () {randnum = random (10, 3000); for (int fadeValue = 0; fadeValue = 0; fadeValue -= 5) {analogWrite (led6, fadeValue); kašnjenje (10); } kašnjenje (randnum); }

Korak 4: Izgradite kutiju

Nakon što ste svom Arduinu dodali kôd i natjerali krijesnice da rade kako želite, možda biste ih htjeli staviti u vrt; to znači projektna kutija i malo termoskupljanja kako bi Arduino i LED diode bili suhi. Idemo napraviti!

Korak 5: Izgradite kundake bugova

• Odrežite LED vodiče na otprilike 5 mm.
• Ogolite i kosite krajeve žica koje koristite, također oko 5 mm.
• Gurnite 1 mm termoskupljajuću cijev preko svakog kraja žice.
• Lemite LED na žicu. (U ovom trenutku trebate odabrati koja će žica u vašem paru biti vaša pozitivna, a koja negativna. Izabrala sam punu žicu kao pozitivnu, a bijelu kao negativnu. Zadržite tu strategiju kroz cijeli projekt kako biste kasnije izbjegli glavobolje!)
• Gurnite toplinsko skupljanje do kraja preko gole žice i LED kabela. Pustite ih brzim plamenom da ih skupite do žica.
• Gurnite još jedan dio termoskupljanja preko LED diode i žica s LED lećom koja strši s kraja i otopite je na mjestu.
• Gurnite nekoliko komada toplinskog skupljanja na žicu kroz cijelu duljinu i otopite je na svakih nekoliko stopa kako bi žica bila uredna.

Korak 6: Pripremite okvir projekta

• Pomoću rotacijskog alata s bubnjem za brušenje očistite svu nepotrebnu plastiku u kutiji za projekt. (Pazite da ne odrežete sve vijčane nosače koji će vam možda trebati ponovno sastaviti kutiju.)
• Odlučite gdje želite da vaš prekidač bude i da LED žice izlaze. Predlažem strane, ali koristite sve što vam odgovara.
• Svrdlom odgovarajuće veličine napravite rupe za kabelsku uvodnicu i prekidač.

Napomena: Na gornjoj fotografiji vidjet ćete da sam napravio "lažni kabel". Ovo je snop od 6 pari žica koje sam koristio za LED -ove s toplinskim skupljanjem kako bih ih spojio. Koristio sam ga kako bih se uvjerio da se kabelska uvodnica dobro uklapa u stvarnu hrpu kabela, a također i za ispitivanje vodootpornosti kutije nakon što su prekidač, kabelska uvodnica i poklopac bili uključeni. (Nakon što je 24 sata bio potopljen u 6 inča vode, unutra je imao vrlo malo vlage. Rado bih nazvao ovu kutiju "otpornom na vremenske uvjete".)

Korak 7: Donesite snagu

• Odredite koliko će vam baterije i žice za prebacivanje biti potrebno da dođete do svog Arduina tako da okvirno stavite sve tri komponente u okvir projekta. Odrežite žice prekidača i 9V konektora za bateriju. Ogolite i kosite krajeve. Za sljedeći korak umetnite termoskupljanje.
• Odrežite dvije muške igle zaglavlja sa svoje trake (ali neka budu zalijepljene zajedno).
• Lemite crveni kabel 9V konektora baterije na jedan kraj prekidača. Drugi kraj prekidača lemite na muški pin zaglavlja. Lemite crni provodnik baterije na drugu iglu zaglavlja.
• Kao što je prikazano na gornjem dijagramu, pinovi zaglavlja će ići u matičnu ploču za napajanje Nano na VIN (pozitivno) i GND (negativno). VIN pin može podnijeti 7 do 12 volti. Ako namjeravate napajati svoj Arduino na način koji nije 9V baterija, upotrijebite drugi priključak za napajanje.

Korak 8: Izmijenite Nano ako je potrebno

Kako je moj projektni okvir bio prilično plitak, morao sam ukloniti pinove zaglavlja ICSP -a kako bi odgovarao. Ove pinove su sekundarno sučelje s vašim Arduinom. Uklanjanjem istih nećete oštetiti Nano jer uvijek možete učitati skripte kroz USB priključak.

Napomena: Ako je vašem Nanou potrebno zalemiti igle zaglavlja, jednostavno izostavite ove igle pri sastavljanju Arduina.

Korak 9: Ožičite unutrašnjost

• Pričvrstite priključak kabelske uvodnice na projektnu kutiju u rupu koju ste za nju izbušili. Ako ste zbunjeni oko načina korištenja kabelske uvodnice, ovaj video koji sam pronašao na YouTubeu prikazuje jedan koji se sastavlja. (premotajte naprijed do 0:57.) Vaše bi moglo imati gumenu podlošku. To ide između projektne kutije i vanjske matice kabelske uvodnice.
• Skupite labave krajeve LED žica. Odvojite ovo vrijeme da ih podrežete na jednake duljine, ogolite im vrhove. Provucite krajeve kroz čep kabelske uvodnice i upotrijebite komad toplinskog skupljanja kako biste spojili krajeve, ostavljajući dovoljno duljine da dosegne ploču s unutarnje strane kutije.
• Provucite žicu žice kroz priključak kabelske uvodnice u kutiju za projekt i okrenite poklopac žice kako biste žice zaključali na mjestu, po mogućnosti oko termoskupljanja koje ste koristili za njihovo povezivanje.
• Odvojite žice za uzemljenje od pozitivnih žica (sjetite se koje ste prethodno odabrali). Spajati sve žice za uzemljenje u jedno zajedničko uzemljenje. Pričvrstite kratku žicu s te hrpe i dovršite je s 1 muškim zaglavljem. Upotrijebite termoskupljanje kako biste zaštitili gole lemne spojeve.
• Lemite muške zaglavlje na krajevima svake pozitivne žice. Opet upotrijebite termoskupljanje.
• Umetnite zaglavlja s pozitivnim krajem u ploču za povezivanje s PWM pinovima na Arduinu.
• Umetnite zajedničko tlo u ploču tako da prolazi kroz otpornik za ograničavanje struje, a zatim do GND -a na Arduinu.
• Umetnite bateriju i postavite prekidač kroz otvor u kutiji koju ste ranije izbušili. Postavite gumenu podlošku između projektne kutije i zatvarača. Priključite kabele za napajanje u matičnu ploču.
• Poklopac pričvrstite ili pričvrstite na kutiju. Gotov si!

Napomena: Napomena u shemama i u razvojnim fazama koristio sam jedan otpornik za ograničavanje struje po LED. Obično bi svaka LED dioda trebala imati vlastiti otpornik, jer obično svijetli više LED dioda odjednom. Kôd ne dopušta da svijetli više od jedne LED diode stoga je za zaštitu Arduina u redu koristiti samo jedan otpornik. Ovo također štedi prostor na maloj ploči ili vrijeme lemljenja svake LED diode s linijskim otpornikom. To je reklo … UPOZORENJE !!! Ako namjeravate promijeniti kôd tako da istovremeno svijetli više LED dioda, trebat će vam zasebni otpornici za svaku LED diodu.

Korak 10: Iskoristite ga

Koristite čičak trake ili mrlje vrućeg ljepila za pričvršćivanje LED dioda na biljke, ograde, ružičaste flaminge ili bilo što drugo u vašem dvorištu. Upotrijebite ih unutra uguravši ih u vinske police, iza zavjesa ili čak objesite žice sa stropa za 3D plutajući efekt u mraku! Ovo bi bio sjajan dodir za zabave, vjenčanja, film i fotografiju.

Korak 11: Idite dalje…

Kao što je već rečeno, ovo je rana verzija ovog projekta, ali puna je tolikog potencijala! Pokrenite više LED dioda povezivanjem registra pomaka (pogledajte ovu uputu od JColvin91 da biste saznali kako.) Dodajte svjetlosni senzor, solarni punjač i mjerač vremena za značajku "postavi i zaboravi"! Petljajte s kodom kako biste svojim greškama dodali vlastiti signal. Podijelite ono što napravite i uživajte !!

AŽURIRANJE: U posljednja dva tjedna od objavljivanja ovog Instructable -a mnogi su suradnici predložili briljantna poboljšanja koda, hardvera i izvođenja ovog projekta. Toplo vam savjetujem da planirate ovu izgradnju, pročitajte komentare i odgovore za ideje o tome kako napraviti ove munje na način na koji ja to nisam planirao. U duhu otvorenog koda pozdravljam sve ideje koje pomažu evoluirati ovaj projekt u više nego što sam mislio da je moguće … i zahvaljujem svima koji su to učinili.

Ići. Napraviti!!!