Božićna svjetla s Atmega328: 6 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:36

Božić dolazi i vrijeme je da nešto učinite po tom pitanju. U mom slučaju - konačno dovršiti upute o mojim svjetlima za božićno drvce.

Ideja je ovdje jednostavna: zgrabite pregršt LED-a različitih boja, spojite ih paralelno s upravljačkim programom LED-a (čineći svaki pojedinačno kontroliranim), zabavite se. Ovo može zvučati čudno s obzirom na sve potrebno ožičenje, ali praksa je pokazala da ovo radi puno bolje od vaših svjetala izvan trgovine s dosadnim načinima ožičenja i bez prilagođavanja. Ožičenje je nevidljivo, LED diode su skrivene u jelovim iglicama, sve se kontrolira pomoću IC daljinskog upravljača, djeca i odrasli su sretni.

Izgleda jednostavno, ali trebalo mi je nekoliko godina da ovo završim i učinim da radi na pravom drvetu. Naišao sam na probleme na nekim neočekivanim mjestima - poput ožičenja, na primjer. Ova uputa ima za cilj pomoći onima od vas koji žele napraviti istu stvar bez prolaska kroz mjesece pokušaja i pogrešaka u kupnji različitih stvari na internetu.

Projekt je namijenjen umjereno iskusnim ljudima jer ćete ga morati prilagoditi svom hardveru. Za ovo sam davno napravio posebnu ploču, morat ćete je sami izmisliti. Ili ga možete nabaviti od mene, ali ipak će biti potrebne neke vještine lemljenja.

Što će vam trebati:

- Upravljačka ploča (Arduino ili druga)

- LED pogonski krug. LED upravljački programi se preporučuju, ali to je moguće učiniti s registrima pomaka i knjižnicom ShiftPWM

- Najmanje 48 LED dioda različitih boja

- 30AWG žica za omatanje žice, najmanje 100 metara od nje

- Vještine lemljenja i programiranja

- Malo vremena i strpljenja

Dostavit ću svoju skicu, ali morate je prilagoditi svom uređaju. APOLOGIJA: Žao mi je zbog kvalitete slika i videozapisa, kao i samog članka. Nisu toliko uglačani koliko bih želio. No, među obitelji, poslom i hobijem moram izabrati prva dva. Morao sam sada objaviti ovaj Instructable, dok ima vremena prije svečanosti.

Korak 1: Ožičenje

Žice su mi bile glavni problem. S vašim osnovnim kineskim svjetlima dobivate tamnozeleno ožičenje. Nadao sam se da ću pronaći istu vrstu žica na internetu - bez uspjeha. Zapravo, proveo sam godinu dana pokušavajući, naručivši desetak različitih vrsta, i napokon sam shvatio da one zapravo nisu važne.

Činjenica je da je vaš osnovni vijenac povezan serijski. Iz toga proizlaze dva problema:

a) Žice su prilično debele, jer trebaju prenositi snagu za sve LED diode u nizu, i

b) Ove žice idu s jedne grane božićnog drvca na drugu na vidnom mjestu, okomito na grane.

Ova dva problema zahtijevaju da se žice stapaju s lišćem drveća (iglice jele). I nisu baš uspješni u tome.

S obzirom na ono što sam imao na umu (to jest, svaka pojedina LED dioda koja ima svoje ožičenje, paralelno spojene) stvari se mijenjaju:

a) Možete koristiti zaista tanke žice i

b) Prate granu LED dioda na stražnjoj strani stabla, odmičući se od gledišta gledatelja, postajući tako učinkovito nevidljivi.

Bingo! Ne trebate tamnozelenu boju, možete imati smeđu boju koja će se stopiti s granama, pa čak i cijanku poput mene, a ona će i dalje biti nevidljiva.

Ovo je nešto što sam zapravo saznao nakon što je vijenac postavljen. Radi.

Dakle, potrebna vam je tanka žica za omatanje od 30AWG (poput ove), ili zelena (koja je pomalo plavkaste boje) ili smeđa.

Korak 2: LED diode

Na internetu su dostupni setovi '10 LED dioda u boji'. Boje su: crvena, narančasta, žuta, močvarno zelena, zelena, plava, ružičasta, ljubičasta, hladno bijela i toplo bijela. Zadnje dvije su zanimljive, jer s njima možete napraviti neke srebrne/zlatne efekte, ali to je druga priča. Preostalih osam je u redu, a broj je vrlo zgodan, što je s LED upravljačkim programima sa 16 izlaza. Preporučujem LED diode od 3 mm: prilično su svijetle, a dovoljno su male da se mogu sakriti u igle.

Oni koji prate moje lupetanje znaju da sam pomalo opsjednut spektrom i možete vidjeti da skup boja nije baš u skladu sa spektrom. Najvažniji je jaz između zelene i plave boje.

Pa, prvo, ljudsko oko nije toliko dobro u raspoznavanju ovih boja; mnogo smo bolji sa svime što u sebi ima barem mrvicu crvene boje. Drugo, gotovo da nema dostupnih LED dioda koje bi popunile prazninu. Doduše, na Aliexpressu postoji jedan dobavljač cijan LED dioda, ali one su prilično skupe (a našao sam ih prekasno). Postoji i gomila prevaranata koji prodaju osnovne zelene LED diode kao ‘smaragdne’; ne upadajte u ovo. Otkrio sam da je set od 10 boja prilično dobar; LED diode stvaraju vidljivo različite boje.

Ako uspijete pronaći ove cijan LED diode po odgovarajućoj cijeni, predlažem vam da zamijenite ljubičaste s njima (postavljanje cijan boje između zelene i plave). Ljubičaste su više poput UV, nisu jako svijetle, ali mogu učiniti neke zanimljive stvari u mraku ako im je nešto bijelo. Dakle, možete napraviti zasebnu granu na svom vijencu za pružanje magije i misterije.

Korak 3: Montaža

Za lemljenje LED dioda na žice potrebno je vrijeme; oslobodite dan za to čak i za mali vijenac od 48 LED dioda. Trebat će vam (osim LED dioda i žica):

- 1,5 mm termoskupljajuće cijevi;

- 2,5 mm termoskupljajuće cijevi;

- dosta otopine grožđica;

i lemilo, očito.

Očistite kraj žice, omotajte je oko LED nogice, nanesite kap otopine grožđica, lemite. Ponovite za drugu nogu. Gurnite cijev od 1,5 mm na prvi lemni spoj i skupite je, ponovite za drugu. Gurnite cijev od 2,5 mm na obje noge i skupite se. Unutarnje skupljanje potrebno je za sprječavanje kratkih hlača, vanjsko radi dobrog izgleda. Nije potreban hvat, jer je rezultirajuća konstrukcija lagana, iglice jele će je prilično dobro držati. (Ako je vaše drvo umjetno, možda će vam trebati nešto da LED diode zalijepe)

Radite u grupama od šest, slijedite spektar, ne zaboravite provjeriti radi li LED jer se može oštetiti tijekom lemljenja i ne zaboravite označiti anodnu žicu.

Što se tiče duljine žica, napravio sam ih 50 cm, a to je malo kratko čak i za malo drvo koje sam imao. Morao sam rastezati žice umjesto da ih omotam oko grana. Za svoj izgovor, namjeravao sam napraviti vijenac od 96 LED dioda (još uvijek to radim btw), a ovo je bila njegova gornja polovica. U svakom slučaju, samo uzmite u obzir da ćete htjeti da žica slijedi stabljiku, a zatim granu koja izlazi iz kontrolera i prema tome odaberite duljinu.

Korak 4: Povezivanje kontrolera

Koristio sam svoju UltiBlink SL ploču koja je u osnovi dizajnirana imajući na umu ovaj zadatak. Osim ako ga nemate/naručite, morat ćete ga sami izraditi. Oglasna ploča ovdje neće raditi, pa ćete morati izmisliti i lemiti nešto na ploči za izradu prototipa. LED upravljački programi bolji su za ovaj zadatak od registara pomaka (s knjižnicom ShiftPWM), jer upravljački programi ne zahtijevaju otpornike za svaku LED diodu, dakle manje prostora, manje rupa, manje lemljenja.

Imajte na umu da sam koristio Extension verziju svoje UltiBlink ploče, onu bez Arduino stvari (na primjer, mikrokontrolera) na poleđini. Priključio sam ploču mikrokontrolera (okrugli BlinkeyCore) na nastavak. Istina, isprva nije bilo namjera; ovaj vijenac od 48 LED dioda trebao je služiti kao gornji dio vijenca sa 96 LED dioda, a donji je imao MC na brodu. Ipak, pokazalo se da je to dobro kao a) Uspio sam pričvrstiti ploču izravno na stablo jednostavnim gumicama, i b) Uspio sam lako ukloniti ploču upravljača kako bih ponovno učitao skicu. Nisam morao doslovno sjediti ispod božićnog drvca s bilježnicom poput nekog štreberskog Djeda Mraza. Stoga vam predlažem da učinite nešto slično, odnosno da vašu Arduino/MC ploču odvojite od uređaja.

Spojio sam LED diode na 48 izlaza u 6 serija od po 8 LED dioda svaka ovako: crvena, narančasta, žuta, močvarno zelena, zelena, plava, ljubičasta, ružičasta; ponoviti 5 puta. Odnosno, izlaz 0 = crveno, izlaz 1 = narančasta, izlaz 2 = žuta itd. Skica u nastavku oslanja se na ovaj redoslijed za veliku pravdu. Stavite ih na drvo istim redoslijedom, idite spiralno gore ili dolje. Također bih predložio da LED diode iste boje pokušate staviti u manje-više okomite crte (iznad ili ispod jedne druge)-sve će to učiniti da učinci izgledaju puno bolje.

Na kraju, trebali biste uzeti u obzir potrošnju energije. 48 LED dioda zahtijevaju oko 1A na 5V kad su sve uključene. Možete koristiti USB punjač, ali trebao bi biti stvarno dobar i testiran, a ne neka jeftina sranja s eBaya koja bi trebala dati dovoljno soka, ali ne daje (poput bijelog na mojim fotografijama, kasnije sam ga zamijenila). Sa 96 LED dioda namjeravam upotrijebiti dvije, po jednu za svaki dio vijenca, samo kako bih bio siguran da sve radi kako je predviđeno. Drugi mogući pristup ovom problemu leži u softveru: ako provjerite je li u bilo kojem trenutku uključeno više od 25 LED dioda, to ćete moći pokrenuti sa bilo kojeg USB punjača ili čak USB priključka računala. Moja skica ispod ne.

Korak 5: IC kontrola

IC je prilično dobar i zgodan za kontrolu načina rada na vašem vijencu. Srećom, postoji izvrsna biblioteka IRLib koja pokriva sve potrebe. Također, IC prijemnik ima vrlo jednostavnu vezu.

Postoji mnogo uputa o korištenju IR daljinskih upravljača s Arduinom, tako da ovdje neću ulaziti u detalje. Ako niste upoznati s tim, rezervirajte večer za ovo, to nije nikakva raketna znanost.

Ipak, potrebne su neke napomene kako bi se olakšalo:

1 - Postoje različiti IC komunikacijski protokoli, od kojih je Philips najčudniji, a Sony najlogičniji i najjednostavniji za programiranje. Na sreću, većina jeftinih daljinskih upravljača koristi Sony.

2 - Ako imate neke stare daljinske upravljače negdje u garaži, provjerite ih, vrlo vjerojatno će raditi dobro. Prije sam koristio daljinski upravljač s televizora za upravljanje jednim od svojih božićnih uređaja, ali to nije najbolja ideja jer se signal reflektira sa zidova pa može mijenjati kanale ili nešto na vašem televizoru dok kontrolirate vijenac. Bolje imati namjenski.

3 - Evo moje skice koju koristim za mapiranje gumba na novom daljinskom upravljaču koji radi sa Sony protokolom. On ubacuje kodove u serijski monitor ostavljajući ih da ih jednostavno kopirate i zalijepite. Kopiram ih i lijepim u ovu datoteku, koja se uključuje u glavnu skicu vijenca (ispod). Vrlo je vjerojatno da će kodovi za generički daljinski upravljač (u prilogu se naziva 'CarMP3') već raditi s vašim.

Korak 6: Skicirajte

U redu, ova skica radi s pločom mog dizajna (48 LED). I prilično je neuredno, jer sam to napisao u žurbi i nisam imao vremena to očistiti/komentirati. Ipak, možda će vam biti od koristi; slobodno izvadite potrebne komade i učinite sve što želite. Najjednostavniji način bio bi jednostavno zamijeniti sve instance funkcija knjižnice DMdriver sa vašim. Ima ih ukupno tri: test.setPoint (int x, int y) postavlja izlaz #x na Y (Y je 16-bitni broj); test.clearAll () postavlja sve izlaze na nulu i test.sendAll () osvježava podatke u LED pogonu (šalje podatke tamo, mijenjajući istovremeno stanje LED -a). Čak će i bez daljinskog upravljača raditi. Kada završite, provjerite prethodni dio ovog Instructable -a, preslikajte gumbe na daljinskom upravljaču i unesite kodove u datoteku include.

Ako ste ponosni vlasnik UltiBlinka, moći ćete pokrenuti skicu iz kutije (imate biblioteku DMdriver, zar ne?); slobodno mi se obratite ako nešto pođe po zlu, znate adresu.

Sretno, zabavite se, postavljajte pitanja - pokušat ću na njih odgovoriti, sretan nadolazeći Božić i nadam se da ću uskoro napisati nešto novo!