Automatske LED stepenice "Bloody Red" na bazi Arduina: 5 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:37

ŠTO?

Bok!

Napravio sam krvave LED stepenice! To je novi Instructables koji koristi neku hardversku instalaciju koju sam već obavio iz prethodnog svog. Napravio sam CRVENU animaciju koja podsjeća na kapi krvi, savršenu za automatsko aktiviranje u tim trenucima trikova ili poslastica!

Čim se približite stubama, "kapljice krvi" pojavljuju se sa slučajnih mjesta na stepenicama i počinju se spuštati, ostavljajući tragove krvi na svojim putevima, koji postupno nestaju. Broj padova parametar je na Arduino skici.

Realizam učinka pojačan je slučajnom brzinom kapi: one se ne spuštaju linearno, ali usporavaju i ubrzavaju kao kapljice tekućine pri spuštanju po površini (poput krvi).

Kao što sam rekao, iskoristio sam neke postojeće hardverske instalacije, međutim programiranje (Arduino skica) je potpuno novo, plus neki novi drveni završetak koji ih čini potpuno ugrađenim uz stepenice. Postojeća instalacija hardvera replicirana je u koracima 1 i 2, a radi potpunosti preuzeta je odavde:

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

Koraci 3, 4 i 5 potpuno su novi, a i popis za kupnju u nastavku je drugačiji.

ZAŠTO?

Stepenice su već imale neke animacije, ali nedostajalo mi je nešto specifično za Noć vještica. Stepenice su vidljive izvan glavnih vrata, pa je prilično cool uplašiti sva ta čudovišta pokazujući im pravu krv!:)

POPIS ZA KUPOVINU

Koristio sam sljedeće komponente, pomaknite se dolje za korake izgradnje:

1) 2 x 4m ws2813 rgb LED trake:

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

nabavite neotpornu verziju, sa 60 LED/m. Također, pronašao sam jeftiniju verziju od 5 metara i samo odrezao 1 metar od kraja obje trake. Imajte na umu da to možete učiniti i sa LED diodama ws2812 i ws2812b, svjetlo će biti potpuno isto, a one su jeftinije. Ws2813 su samo pouzdaniji jer imaju suvišnu podatkovnu vezu pa ako razbijete jednu LED diodu, ostatak trake će nastaviti raditi. To je bilo otprilike 27 USD / 25 € svaki.

2) 4 x 2m aluminijski profili U-linije, 14 mm x 13 mm:

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

To je bilo po 20 eura, otprilike 22 dolara. Također sam kupio poklopce priključaka i pričvrsne vijke. Vijci se nisu mogli ugraditi sa strane na kojoj su mi trebali, trebali bi se postaviti sa strane nasuprot difuzora, tako da mi nisu bili od koristi. Umjesto toga, zahvaljujući nagibu stepenica i određenom trenju koje je pružala lajsna, neki komadići dvoljepljive ljepljive trake bili su dovoljni za postavljanje profila preko lajsni.

3) 2 x cat-5 Ethernet kabela:

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

Nemam pojma koja je duljina ovdje korištena, pretpostavljam da su oko 2 m električar i stolar postavili kabele ispod poda, idući od lajsni stepenica do sobe s hotpressom. Imajte na umu da će predugi kabeli smanjiti struju i trebat će vam sofisticiranije postavljanje kako biste osigurali ispravnu struju i izbjegli prekid podatkovne veze.

4) rezervni razni dupont kabeli:

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

5) Kao mikrokontroler s omogućenim Wi-Fi-jem, koristio sam prvu verziju Wemosa D1, koja je sada ukinuta, a koju još uvijek možete pronaći na internetu:

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

Za buduće čitatelje, ako je ne pronađete, trebala bi raditi i verzija R2 Wemosa D1.

6) 2 x PIR senzora pokreta za Arduino:

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

7) jedno napajanje 5v, 40a, 200w:

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

To je bilo 21,5 £, otprilike 25 € ili 27 $. Vjerojatno vam je potrebno manje od 40A, ali ovo je bilo jeftinije od 20A, a s amperima je uvijek bolje predimenzionirati, pa će se napajanje hladiti i duže živjeti.

8) dvije borovine, 36 mm:

www.builderdepot.co.uk/richard-burbidge-pin…. Otprilike 6 eura svaki u Irskoj.

9) neka bijela boja ljuske jajeta koju sam već imao (ista boja lajsni)

10) silikonsko brtvilo, za slikanje:

www.woodies.ie/decorating/decorating-acces…. Ovo je bilo 5 eura

11) dva kućišta s 3D otiskom za PIR senzore, poput ovih:

www.thingiverse.com/thing:1374677

Ja sam svoj dobio besplatno od prijatelja, nemam 3d printer:(

Korak 1: Ožičenje

Morate ostvariti sljedeće veze: 1) LED trake - Wemos D1

2) LED trake - napajanje

3) PIR senzori - Wemos D1

4) PIR senzori - napajanje

5) Wemos D1 - napajanje

6) napajanje - kućna električna mreža

Priprema: Imao sam dva Ether 5 kabela cat 5 (https://en.wikipedia.org/wiki/Category_5_cable) instalirana ispod poda između lajsni staricase i vrućeg pritiska od strane stolara i električara prije nego što je stolar postavio drveni pod. Jedan kabel sa svake strane stubišta izvire s vrha lajsne na jednom kraju i iz rupe u zidu vruće preše na drugom kraju. Cat 5 kabel ima 8 malih kabela, podijeljenih u 4 upletena para pomoću 4 baze različitih boja i 2 uzorka boja (jednobojna ili isprekidana linija). Uklonite 8-10 cm gume sa svakog kraja svakog od 5 kabela Cat, kako biste pristupili 4 twister para. Odvojite svaki par tako da na kraju dobijete 8 neovisnih sićušnih kabela. Uklonite oko 1 cm plastike samo sa svakog vrha svakog sićušnog kabela, na oba kraja svakog od dva kabela cat 5. Ovaj korak oduzima dosta vremena i preporučujem da za to brzo učinite odgovarajuću mašinu za ljuštenje kabela. Koristio sam škare.

Za vezu navedenu kao 1) odabrao sam 4-smjerni konektor (plus dva dodatna kabela za napajanje) s LED trake i spojio zeleni kabel s LED-a (podatkovni kabel) na jedan od 8 sićušnih kabela iz kabel cat 5. Za to sam odabrao bijelo-narančaste igle cat 5 kabela.

Za vezu navedenu pod 2) odabrao sam 4-smjerni konektor (plus dva dodatna kabela za napajanje) s LED trake i spojio crveni kabel iz LED priključka (VCC kabel) na * dva * od 8 malih kabeli iz kabela cat 5, ponovno upleteni zajedno. Za to sam odabrao plave i bijelo-plave iglice cat 5 kabela. Također, spojio sam bijeli kabel sa LED konektora (GROUND kabel) na * dva * od 8 sićušnih kabela iz cat 5 kabela, ponovno upletene zajedno. Za to sam odabrao smeđe i zelene igle cat 5 kabela. Na kraju, kako bih dodatno doveo struju na traku, spojio sam dodatni bijeli kabel izvan LED konektora (dodatni GROUND kabel) na jedan od sićušnih kabela iz kabela cat 5 (odabrao sam bijelo-zelenu iglu mačke 5 kabel za ovo), i dodatni crveni kabel izvan LED konektora (dodatni VCC kabel) do jednog od sićušnih kabela iz kabela cat 5 (za to sam odabrao bijelo-smeđi pin cat 5 kabela). Razlog napajanja LED trake s 3 kabela koji donose pozitivan, a 3 dovodeći uzemljenje, je distribucija struje na više pinova, izbjegavanje pregrijavanja i osiguravanje dovoljne struje do LED dioda. To se moglo postići provođenjem debljeg kabela samo za napajanje, ali tada bih morao voditi previše odvojenih kabela (debeli za napajanje, debeli za masu, jedan podatkovni kabel za LED diode, jedan podatkovni kabel za PIR senzore. Radije sam plaćao električaru manje i imao sam instaliran samo 1 kabel po strani:)

Za vezu navedenu kao 3) spojio sam "vanjski" pin PIR senzora na jedan od sićušnih kabela iz kabela cat 5 (za to sam odabrao narančasti pin kabla cat 5).

Za vezu navedenu pod 4), spojio sam "vcc" pin PIR senzora na bijelo-smeđi sićušni kabel cat 5 kabela koji je već bio spojen na crveni kabel s LED trake i "uzemljeni" pin PIR senzora na bijelo-zeleni sićušni kabel kabela cat 5 koji je već bio spojen na bijeli kabel s LED trake. Svi gore navedeni spojevi mogli bi se učiniti urednijim korištenjem termoskupljajućih cijevi. Ne koristim ih, jer planiram sve prekriti bijelom MDF pločom postavljenom na aluminijski profil, tako da profil ugradim u lajsnu. Ovo će sakriti sve kabele i ostavit će mi pristup u slučaju da su potrebni popravci ili daljnji razvoj. Ove prve 4 veze replicirane su točno s druge strane stubišta, gdje je drugi PIR senzor. Također imajte na umu da plavi kabel s LED priključka ostaje bez veze jer su to suvišni podaci s ws2813 trake. Da bih ostvario druge strane veza (tj. U vrućoj presi), morao sam: a) uviti zajedno plave, bijelo-plave i bijelo-smeđe igle Cat 5 kabela i rezultat sam umetnuo u jedan od tri "+V" priključka napajanja. b) ponovo smo zajedno uvili zelene, bijelo-zelene i smeđe igle Cat 5 kabela, a rezultat sam umetnuo u jedan od tri "COM" priključka napajanja. a) i b) replicirani su za drugi kabel cat 5 koji odgovara drugoj strani stubišta. Koristio sam još jedan "+V" i "COM" port (ove) za napajanje. c) dvije narančaste igle dva kabela cat 5 umetnute su u pinove 4 i 5 Wemosa D1 d) dvije bijelo-narančaste pinove dva kabela cat 5 uvijene su zajedno i umetnute u pin 1 Wemos D1. Sada, da sam koristio običan Arduino Uno sa wifi štitom ili vanjskim modulom esp8266, mogao sam ostaviti dvije trake neovisnima, ne uvijajući dva kabela i spajajući dva pina s pinovima 1 i 2 Arduina. Na ovaj način sam mogao zasebno kontrolirati animaciju dviju strana stepenica. Odlučio sam ipak pojednostaviti i pridružio im se. Ovo je ograničenje Wemosa D1 R1 koji može pogoniti LED traku kompatibilnu s Neopixelom samo s pina 1. Nisam siguran jesu li ovo popravili u R2, to je moguće, ako na kraju pokušate s R2, javite mi ako ovo uspije.

Za vezu navedenu kao 5) imao sam mnogo mogućih opcija (poput korištenja rezervnog USB napajanja za telefon i izravnog korištenja priključka za microusb u Wemos D1), ali budući da sam imao posljednji (treći) par +V i COM portovi s mog 40A napajanja neiskorišteni, odlučio sam spojiti 5v pin Wemosa na +V priključak napajanja, a GND pin Wemosa na COM priključak napajanja. Imajte na umu da ovo zaobilazi unutarnji regulator napona Wemosa i da će raditi samo ako napajanje ima prilično konstantan napon, što je bio moj slučaj. Ako ne, riskirate spaliti Wemos D1. Imajte na umu da ćete na slici vidjeti mikrousb kabel spojen na Wemos D1. Pa, s druge strane nije povezano ni s čim, samo sam to ostavio tamo kad moram priključiti Wemos na prijenosno računalo da bih ga programirao. Kao što ćete otkriti u kasnijem koraku, sada programiram Wemos bežično OTA (Over The Air), tako da se taj kabel može zauvijek ukloniti.

Za vezu navedenu pod 6), električar je ostavio bijeli kabel priključen na osigurač, koji nosi 220v, a iskočio je iz zida. Dakle, sve što sam trebao učiniti je izvaditi dio gume na kraju bijelog kabela, ukloniti oko 1 cm gume sa svakog od tri kontakta, a zatim smeđu spojiti u "L" priključak napajanja, plava u ulaz "N", a žuto-zelena u utor "zemlja". Ovo je bio daleko najtraženiji korak, također zato što nisam upotrijebio odgovarajuće alate za odlijepljivanje kaučuka, samo sam upotrijebio neke kuhinjske škare. Uvijek sam to radio na taj način pa je moja stopa pogreške bila samo 3/35 (gdje je 35 8 pinova sa svakog cat 5 kabela i svaki njihov kraj, plus 3 pina iz kućnog mrežnog kabela), tj. Morao sam samo ponoviti -izrežite 3 pina ukupno od 35 veza. Međutim, to možete učiniti vjerojatno brže s odgovarajućim skidačem kabela.

Korak 2: Ugradite LED diode i aluminijske profile

Ovo je prilično jednostavno kada shvatite najbolji slijed koraka. Preporučujem sljedeće:

1) uz pomoć druge osobe uzmite oba profila za postavljanje s jedne strane, stavite ih preko lajsne s difuzorom prema drugoj strani stepenica, odlučite koje područje stepenica želite pokriti (naše stepenice bile su dugačke 4,4 m, a mi smo imali samo 4 m aluminijskih profila) i označimo ga olovkom.

2) postavite 3 ili 4 komada dvoljepljive ljepljive trake duž duljine svakog od dva aluminijska profila (ili izravno na lajsnu). U redu, lagala sam, nisam imala dvoljepljivu ljepljivu traku pa sam na kraju koristila običnu ljepljivu traku namotanu preko sebe kako bih stvorila dvoljepljivu zakrpu. Radi.

3) nježno uklonite difuzor s aluminijskih profila (pazite na prste!)

4) postavite profile na lajsnu (tj. Na ljepljivu traku), pazeći da je traka skrivena između profila i lajsne. Također provjerite je li difuzor usmjeren prema drugoj strani stepenica, a ne prema gore, inače nećete postići željeni učinak. Drugim riječima, priložena slika ovdje je samo za referencu, nemojte slijediti sliku s mjerenjima jer to instalira difuzor usmjeren prema gore. Sada morate uzeti samopouzdanje u poduzimanju sljedećih koraka, moj savjet je da potražite pomoć od druge osobe i natjerate osobu s manjim prstima da učini sljedeće:

5) odmotajte LED traku, postavite je pored (ali izvan) aluminijskog profila i pobrinite se da sve LED diode properilom završe unutar U-linije. na gornjem kraju trake imate priključak koji je deblji od aluminijskog profila. Zapamtite gdje će to završiti kada traka bude unutar U-linije.

6) uklonite poklopac bi-ljepljive trake koji se nalazi iza LED role (ako ovdje nemate bi-ljepljivu traku, nabavite je i postavite je po cijeloj dužini role. Nema sporadičnih zakrpa, potrebna puna duljina prekrivena trakom). Imao sam dvokomponentno ljepilo kvalitete 3M pa je bilo jako malo prostora za greške. Ako ne obratite dovoljno pažnje, traka će se zalijepiti ili za profil, ili za lajsnu, ili na drugi dio same trake, ili na stepenice, pa je nije lako ukloniti.

7) umetnite gornji priključak LED trake gurajući ga zajedno s prva 2-3 piksela u kraj profila. Pobrinite se da odgovarate razini koju ste zabilježili u koraku 5)

8) neka osoba s manjim prstima lagano pritisne svaki piksel na kraj U-crte. Odvojite vrijeme dok ovo radite. Ako ste točno uzeli u obzir sve duljine, završit ćete s zadnjom LED diodom samo 2-3 mm unutar U-linije na drugom kraju.:)

Korak 3: Dovršavanje drvene obloge

Sada morate sve prekriti travom kako bi izgledalo ugrađeno u stepenice.

Između aluminijskih profila i zida stavite što više silikona. Poslužit će kao osnovna cigla za polaganje daljnjeg silikona kad na njega stavite stablo drva.

Šumsko drvo pripremite brušenjem sve finim brusnim papirom. Počeo sam s 40, a završio sa 120. Obojite traku istom bojom vaših lajsni. Ostavite ih da se osuše !!!

Dajte im onoliko propusnica koliko im je potrebno. U mom slučaju bilo je 2, kako bi se podudarao s poslom koji je slikar obavio na lajsnama.

Položite drva za rezanje na aluminijske profile. Završit ćete s rupama. Sićušne napunite silikonom. Za velike izrežite male komade drva za rezanje i ponavljajte gore navedene korake dok se sve rupe ne ispune.

Korak 4: Programirajte mikrokontroler

Prenesite priloženi kôd na mikrokontroler. Promijenite svoj wifi ssid i lozinku kako biste mogli bežično prenijeti novu skicu putem OTA ažuriranja.

Program ima sljedeće značajke:

1) parametarski je u broju kapi krvi. Promijenite ovaj redak da biste imali više/manje padova:

#define KAPI 5

2) automatski aktivira padove pri otkrivanju pokreta

3) kada se kretanje zaustavi, zadržava tekuće aktivne kapi tekućim. Kad svaka kap dospije na dno, one se otapaju i svjetla se ponovno gase.