Nadogradnja božićnog drvca od vlakna: 5 koraka (sa slikama)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2025-01-23 14:47

Imamo jedno od onih božićnih drvca s optičkim vlaknima već nekoliko godina. Baza sadrži 12V halogenu reflektorsku žarulju, a disk u boji koji pokreće motor smješten je između žarulje i podnožja stabla. Žarulja i motor se napajaju mrežnim adapterom tipa "zidna kocka" 12V AC. Ali boje su prilično isprane i ponavljaju se svakih 10 -ak sekundi, a nekim ljudima sa sličnim drvećem motor je pomalo bučan. Učinilo mi se da bismo u današnje vrijeme mogli biti puno bolji!

Nakon što je žarulju zamijenio neopikselnim prstenom od 7 piksela koji pokreće Arduino Pro Mini, sada više ne treba disk u boji niti motor koji ga pokreće, a daje mnogo intenzivnije boje uz manje električne energije. Videozapis zapravo ne opravdava boje - veliki kontrast LED dioda na bilo kojoj pozadini čini ih vrlo teškim za učinkovito fotografiranje

Arduino skica koju sam napisao utjelovljuje 2 programa koji se izmjenjuju svakih 5 - 10 minuta. U jednom, svi neopikseli slijede isti slučajni slijed boja, ali svaka je malo odmaknuta od prethodne, dajući učinak boja koje se prelijevaju po stablu. S druge strane, svih 21 LED dioda u boji (jedna crvena, jedna zelena i jedna plava u svakom Neopixelu) nasumično se blijede i gase, dajući vrlo ugodan prikaz intenzivnih i stalno mijenjajućih boja.

Budući da vaše stablo vjerojatno neće biti isto kao moje i možda ga nećete htjeti napajati na isti način, ne mogu dati detaljne upute za potpunog početnika, ali nadam se da ćete naučiti nešto prilagodivši ga svom stablu.

Trebat će vam:

• Prsten od neopiksela Adafruit Jewel ili ekvivalent dalekog istoka.
• Arduino Pro Mini ili Nano (mora biti dio od 5V)
• Ako koristite Pro Mini, FTDI USB -serijski adapter
• Stripboard, pin strip, lemilica, lem, spojna žica itd.

Možete koristiti jednu od ploča ATTiny85 (Trinket, Lily Tiny, Gemma) umjesto Pro Mini ili Nano, ali možda neće imati mjesta za potpunu skicu s oba programa - pogledajte 5. korak.

Ako ponovno koristite izlazni 12V AC adapter, trebat će vam:

• 1N4004 ispravljačke diode - 4 isključene
• 1000uF 35V elektrolitički kondenzator
• Modul za prebacivanje s 5-stepenog prekidača prema dolje (trebao bi biti zasnovan na čipu LM2596) ili kanibalizirati stari automobilski satnav ili USB punjač koji isporučuje 5V kao što sam ja učinio.

Inače:

Ponovno upotrijebite stari 5V USB punjač, poput punjača Apple ili Blackberry, ili nabavite novi

Korak 1: Rastavite svoje stablo

Kao što ćete vidjeti sa slika, moje stablo ima kružnu podlogu s radovima, s rupom na vrhu koja uzima samo drvo.

Rastavljanje baze ne bi trebalo biti teško. Moj jednostavno ima 3 vijka na dnu. Uklonite ih i poklopac se odmah skida. Provjerite radi li isto kao i ja, s halogenom reflektorskom žaruljom, motorom i diskom u boji.

Uklonite žarulju (2 vijka drže sigurnosni prsten) i disk u boji (pričvršćen jednom maticom na vrhu vretena).

Pratite ožičenje kako biste vidjeli kako to funkcionira. Pretvorba je najjednostavnija ako novu elektroniku možete sastaviti kao modul za izravnu zamjenu žarulje, uklapanje u njenu utičnicu i uzimanje energije iz nje. Vjerojatno ćete htjeti isključiti motor i možda ga potpuno ukloniti.

Korak 2: Sastavljanje elektronike

Fotografija prikazuje krajnji rezultat, prije zamjene poklopca.

Elektronika se sastoji od do 3 dijela:

Prsten Arduino i Neopixel

a ako koristite postojeći mrežni adapter od 12 V:

• 1N4004 ispravljačke diode i zaglađujući kondenzator
• DC-DC regulator za snižavanje.

Opisat ću svaki red, ali prvo razmislite kako ćete ih montirati kako bi stali na mjesto žarulje.

Lemio sam komad pin-trake širine 3 igle sa uklonjenom srednjom iglom na dno komada kartona. Ovo se uklapa u grlo žarulje.

Uvjerio sam se da je stripboard iste visine kao i žarulja, te da je vrh stripboard iste širine kao i promjer žarulje. Na taj način traka bi mogla izravno zamijeniti žarulju, zadržanu na vrhu, s prstenom koji je nekada držao žarulju.

Korak 3: Arduino i Neopixel prsten

Ako vaš Arduino dolazi bez zalemljenih traka sa iglama, možete ga montirati izravno na stripboard, prolazeći golom žicom kratkih duljina kroz igle na Arduinu i kroz stripboard, lemljene s obje strane. Arduino Pro Mini za programiranje treba 6-putnu pin traku lemljenu na jastučiće serijskog porta.

Potrebno je samo spojiti pinove +5V, GND i D8 na Arduinu, ali svejedno izrezati tragove na traci između dva reda pinova, radi sigurnosti. To će vam omogućiti lemljenje još jedne ili dvije igle kako biste je učvrstili bez stvaranja kratkih spojeva.

Koristio sam 3 komada debele bakrene žice kako bih podržao Neopixel prsten i spojio ga na stripboard.

Prsten Neopixel ima 4 veze: Vcc, Gnd, D-In i D-Out. Koristimo samo prva tri od ovih.

Nakon što ste montirali prsten Neopixel kako je prikazano, upotrijebite kratku duljinu spojne žice za spajanje Vcc na Arduino +5V pin, Gnd na Arduino Gnd pin i D-In na Arduino pin D8 ili D1 ako koristite neki od ATTiny85 ploče.

Provjerite da vodilice trakaste trake koje ste lemili Neopixel prsten ne stvaraju neželjene veze s Arduinom i po potrebi ih prerežite kako biste prekinuli takve veze.

Korak 4: Napajanje

Ako koristite napajanje od 5 V, sve što trebate učiniti je spojiti pozitivnu vezu na Vcc/+5V, a negativnu na Gnd na Arduinu i prstenu Neopixel, pa možete prijeći na programiranje.

Napajanje od 12 V AC prvo se mora ispraviti s 4 diode (pretvarajući se u istosmjernu), a zatim zagladiti elektrolitičkim kondenzatorom.

Montirao sam diode i kondenzator na isti komad trake kao i Arduino. Na fotografijama, bakrene trake idu okomito.

Montirajte 4 diode kako je prikazano, naizmjence. Pozitivni kraj svake diode označen je bijelom trakom. Izrežite svaku od 4 bakrene trake između dva kraja svake diode.

12V AC dolazi kroz bijele žice sa pinova koji se priključuju u utičnicu žarulje. Na kraju naizmjenične struje diode su spojene u susjedne parove kako je prikazano bijelim linijama, pri čemu svaka ulazna žica naizmjenične struje ide na jedan pozitivan kraj i jedan negativni kraj diode.

Na drugom kraju diode su spojene pozitivnim krajevima zajedno (crvene linije) i negativnim krajevima zajedno (plave linije).

Lemiti kondenzator na trake označene crvenom i plavom bojom. Lemio sam ga dalje na ploči, a zatim savio žice kako bi kondenzator mogao uredno sjediti preko dioda.

Vrlo važno: jedna strana kondenzatora označena je negativno (sa znakovima minus). Morate ga spojiti na traku označenu plavom bojom!

Sada možete spojiti crvenu i plavu boju na pozitivne i negativne ulaze DC-DC pretvarača.

Ako koristite padajući pretvarač s podesivim izlazom, svakako izmjerite izlazni napon multimetrom i namjestite ga na 5 V prije nego nastavite dalje, jer možete oštetiti svoj Arduino i Neopixel prsten.

Na kraju, spojite pozitivne i negativne izlaze pretvarača na Vcc ili 5V i Gnd na Arduino i Neopixel prstenu.

Možda ćete moći ugraditi mali DC-DC pretvarač na traku s drugim komponentama, ali moj je bio prevelik, pa sam ga morao spojiti s letećim vodovima i vezati za nekoliko prikladnih stupova.

Korak 5: Programiranje

Ako ga već nemate, morate preuzeti i instalirati Arduino IDE. Slobodno je. Provjerite imate li najnoviju verziju (1.6.13 ili noviju - neke starije verzije sadrže greške koje su mi potrošile puno vremena).

U mapi Arduino (prema zadanim postavkama u sustavu Windows ovo je u odjeljku Moji dokumenti) stvorite mapu pod nazivom Neopix_colours3. Kopirajte datoteku Neopix_colurs3.ino u ovu mapu.

Sada pokrenite Arduino IDE i pronađite skicu Neopix_colours3 u svojoj skici.

Ako koristite ploču ATTiny85, možda neće biti mjesta za cijelu skicu. Komentirajte definiciju FUNCTION_1 ili FUNCTION_2 blizu početka skice. Alternativno, možda ćete moći ugurati cijelu skicu ako žrtvujete pokretački program i programirate ga pomoću drugog Arduina.

U odjeljku Alati odaberite ploču koju koristite (Pro Mini ili Nano ili bilo što drugo). Ako koristite Pro Mini, spojite FTDI adapter na Arduino (provjerite je li to pravi put) i priključite ga u USB priključak na računalu. U slučaju Nanoa jednostavno ga spojite na računalo USB kabelom.

Na računalu idite u Upravitelj uređaja - portovi (COM & LPT) i provjerite koji je COM priključak dodijeljen Arduinu. Postavite ovo pod Alati - Port.

Sada možete prenijeti skicu i provjeriti radi li. Neopikseli su vrlo svijetli pa je dobra ideja staviti preko njih list papira kako biste zaštitili oči ili privremeno promijeniti definiciju BRILL -a na skici sa 255 na 50.

Skica koju sam učitao počinje s programom 1, a zatim se nasumično prebacuje između dva programa svakih 5 - 10 minuta. Ako više volite jedno ili drugo, pronađite liniju

funkcija = 1;

na kraju funkcije setup (). Zamijenite 1 s -1 ili -2 da biste ga zaključali u program 1 ili program 2. Možete promijeniti minimalno i maksimalno vrijeme (u milisekundama) za koje se svaki program izvodi tako što ćete pronaći i promijeniti definicije MINCHGTIME i MAXCHGTIME.

Kad ste sretni, sastavite sve ponovo, sjednite i uživajte!