Pemasangan Plafon Bintang Serat Optik Reaktif Musik: 11 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:54

Ingin sepotong galaksi di rumah Anda? Temukan cara pembuatannya di bawah ini!

Selama bertahun-tahun itu adalah proyek impian saya dan akhirnya selesai. Butuh beberapa waktu untuk menyelesaikannya, tetapi hasil akhirnya sangat memuaskan sehingga saya yakin itu sepadan.

Sedikit tentang proyek. Saya melakukan DIY penuh dengan ini, yang memungkinkan saya memiliki kebebasan kreatif penuh. Hasilnya - konstelasi langit utara dalam skala, kontrol individu gugus bintang dengan remote IR (kecerahan dan warna), reaktivitas terhadap musik, pencahayaan teluk yang dapat dikontrol sepenuhnya, dan yang paling penting - kemungkinan untuk meningkatkan hampir semua hal dalam proyek ini. Untuk mencapai itu semua, saya memilih Arduino sebagai platform untuk proyek ini karena saya memiliki pengetahuan tentang pemrograman. Untuk reaktivitas musik, chip MSQ7EQ berhasil, ada banyak sumber online untuk itu. Untuk komunikasi, NRF24L01 banyak digunakan dan saya memiliki beberapa suku cadang, jadi saya menggunakannya. Untuk mengendalikan sejumlah besar LED, pengontrol servo PCA9685 berfungsi dengan baik. Jika Anda lebih suka versi yang lebih murah dan lebih mudah dari proyek ini, Anda dapat mencari kit langit-langit bintang di amazon, tetapi jika Anda memutuskan untuk melakukan DIY penuh dengan proyek ini, sama seperti saya, maka keterampilan ini diperlukan: · Beberapa pengetahuan dalam pemrograman Arduino; · Desain sirkuit dan keterampilan menyolder; · Bagaimana bekerja dengan AC.

Banyak dari Anda yang menanyakan harga proyek, Sulit bagi saya untuk memberikan nomor karena saya memiliki banyak bahan untuk itu dan itu sangat tergantung pada seberapa banyak Anda memutuskan untuk melakukannya sendiri, ukuran proyek, dll, tapi saya kira tergantung pada faktor-faktor ini, itu bisa serendah beberapa ratus atau setinggi 1000$. Saat bekerja setiap akhir pekan, saya membutuhkan waktu satu tahun untuk menyelesaikan proyek ini.

Langkah 1: Perencanaan

Pertama, keputusan harus dibuat jika seseorang ingin membuat sendiri komponen elektronik atau membeli kit. Beberapa pengetahuan tentang Arduino dan elektronik dasar diperlukan untuk membuat sirkuit, juga ada kemungkinan kesalahan yang lebih tinggi. Anda dapat menemukan banyak opsi kit di amazon dengan mencari "Fiber Optic Star Ceiling Kit" atau di mana pun, ada banyak opsi. Tetapi jika seseorang menginginkan kebebasan kreatif penuh dan kendali atas proyek, maka DIY penuh adalah cara yang harus dilakukan.

Sekarang keputusan dibuat pada elektronik, Anda harus memikirkan struktur langit-langit, ukuran peta bintang dan jumlah bintang. Saya pergi dengan plafon gypsum gantung yang khas karena alasan yang disebutkan sebelumnya. Karena dalam kasus saya sulit untuk memasang serat optik (langit-langit rendah), saya memutuskan untuk menggunakan jumlah bintang yang relatif rendah ~1200, tetapi hasil akhirnya masih luar biasa, tidak ada penyesalan di sini.

Sekarang tentang memilih pola bintang. Saya tinggal di belahan bumi utara, jadi saya memilih bagian dari langit yang benar-benar terlihat di sini. Ada banyak aplikasi untuk mendapatkan gambar rasi bintang, saya menggunakan Celestia seperti dalam instruksi "Peta Bintang" yang terkenal. Tentu saja pola tidak harus realistis dan dalam skala, jangan ragu untuk memiliki kebebasan kreatif penuh di sini, Anda dapat menemukan banyak ide luar biasa secara online untuk pola.

Bintang yang ditandai dengan lingkaran warna berbeda adalah untuk membedakan gugus bintang dengan kecerahan yang agak mirip. Saya tidak berusaha keras untuk bagian ini, jadi tidak terlalu akurat..

Langkah 2: Bahan

Sekarang semuanya sudah direncanakan, bahan bisa dipesan.

Pada bagian ini saya tidak akan mencantumkan bahan yang dibutuhkan untuk plafon itu sendiri, karena tergantung pada sistem yang digunakan dan faktor lainnya. Saya menggunakan sistem plafon oleh Knauf. Hal yang sama berlaku untuk alat, karena sebagian besar alat yang Anda perlukan untuk memasang plafon. Untuk pemasangan bintang dan elektronik tidak terlalu dibutuhkan, lihat daftar di bawah ini. Banyak suku cadang yang saya beli di toko elektronik lokal dan ada di AliExpress, karena di sana jauh lebih murah dan kualitasnya bagus dalam banyak kasus.

Bagian untuk bintang dan elektronik:

· Catu daya untuk strip LED tergantung pada panjangnya, ada beberapa sumber daya online yang sangat bagus khususnya untuk memilih catu daya strip LED. Dalam kasus saya, saya memiliki catu daya switching 12V / 30A / 350W untuk strip mungkin 15 meter. Stripnya 14,4W/m, jadi saya punya banyak cadangan.· Catu daya untuk dioda LED 3W. Sekali lagi, itu tergantung pada berapa banyak LED yang digunakan, tetapi dalam kasus saya catu daya adalah 5V / 7A / 35W untuk 15 LED dan Arduino itu sendiri. Jika Anda memutuskan untuk menggunakan LED RGB standar 5mm, catu daya ini bisa jadi kurang bertenaga secara signifikan dan rangkaian akan jauh lebih sederhana, tetapi bintangnya kurang terang.· LED RGB 3W Anoda Umum dengan heatsink (atau LED 5mm tipikal Anda jika kecerahan kurang dapat diterima). LED tunggal adalah untuk mengendalikan satu gugus bintang, jadi jumlahnya tergantung pada berapa banyak bintang yang ingin Anda kendalikan secara terpisah.· Strip LED 12V RGB.· Serat optik. Tali pancing tidak berfungsi. Berapa banyak yang Anda butuhkan tergantung pada jumlah bintang / ukuran langit-langit / di mana sirkuit berada. Saya menggunakan beberapa serat ketebalan yang berbeda untuk efek yang lebih besar. · Papan PCA9685. Dengan papan tunggal 5 dioda LED RGB dapat dikontrol.· 2x Arduino Uno/Mega.· 2x NRF24L01.· Kabel USB untuk menyalakan Arduino.· MOSFET logika IRL540N, kuantitas tergantung pada berapa banyak strip LED yang digunakan. 1 pc untuk satu warna strip LED tunggal. Ingatlah bahwa batas panjang strip adalah ~5 meter, jika Anda membutuhkan lebih banyak, Anda memerlukan strip terpisah. Juga ada solusi untuk menghubungkan strip panjang, silakan bertanya atau google jika diperlukan. · Transistor 2N2222 (atau NPN lainnya). Transistor terpisah diperlukan setiap warna LED 3W. Dalam kasus saya 15x3.· Resistor: 2W 10R/2W 6R8/2W 6R8 untuk R G B masing-masing LED 3W. 5-10k untuk pull down, bisa 0.25W.· Kapasitor 10 uF untuk decoupling NRF24L01.· Beberapa jenis pelat aluminium untuk pemasangan dan pendinginan LED 3W.· PCB untuk sirkuit.· Papan tempat memotong roti untuk pengujian.· Beberapa sekrup acak, kayu lapis, lakban dan barang-barang lain yang akan Anda temukan di bengkel biasa Anda.· Banyak kabel dengan ketebalan berbeda. Untuk sinyal PWM kabel papan tempat memotong roti sederhana dapat digunakan, tidak banyak amp mengalir melalui kabel ini, tetapi untuk strip LED ketebalan harus dihitung tergantung pada jarak dari strip LED ke sirkuit, sama untuk LED 3W.

Bagian untuk kotak kendali jarak jauh dan penganalisis spektrum:

· 1x MSGEQ7;· Resistor: 1x 470 / 1x 180k Ω / 1x 33k.· Kapasitor: 1x 33 pF / 1x 0,01 F / 1x 0,1 F.· Pasta termal untuk CPU.· Remote control IR dan dioda penerima.· A banyak kabel papan tempat memotong roti atau kabel tipis yang Anda miliki. · PCB kecil. Saya menggunakan PROTO SHIELD. · Kasing kecil untuk Arduino UNO dan sirkuitnya. Saya menggunakan kotak potong laser kecil. · Ada bagian lain yang digunakan bersama dengan sirkuit utama. Kuantitas termasuk dalam daftar sirkuit utama.

Alat untuk instalasi bintang dan membuat sirkuit:

· Lem bening yang tidak melarutkan serat optik. Saya menggunakan lem kertas dasar.· Peralatan solder.· Multimeter berguna untuk proyek ini.· Obeng.· Tang.· Penusuk atau sejenisnya (saya menggunakan kawat baja) untuk melubangi langit-langit. Ketebalannya harus sama dengan serat optik.

Langkah 3: Pemasangan Plafon

Saya tidak akan membahas secara detail dalam langkah ini, ada banyak sekali materi tentang cara memasang plafon gantung dan saya bukan ahli dalam topik ini. Pendekatan yang saya pilih lebih rumit daripada pendekatan panel dengan bintang yang banyak dipilih orang. Tetapi dengan cara ini, kami memiliki plafon gantung berkualitas yang di siang hari terlihat sangat normal, tanpa panel, tanpa apa pun.

Untuk elektronik saya telah memutuskan untuk menambahkan palka pemeliharaan di bagian plafon gipsum yang tidak terlalu terlihat.

Menerapkan filler dan priming dilakukan pada langkah ini, tetapi pengecatan dilakukan saat serat dipasang.

Langkah 4: Pemasangan Fiber Optik

Bagian ini mengambil lebih dari yang diharapkan… Setelah banyak improvisasi, kami telah menetapkan bahwa dalam kasus kami cara terbaik untuk memasang kabel serat optik adalah dengan pancing dan loop pancing, lihat sketsa mahakarya saya untuk penjelasannya. Sekarang saya melihat ide ini terlihat konyol, tetapi siapa yang tidak suka tantangan.

Beberapa catatan:

· Saya merekomendasikan untuk merekatkan serat di lubangnya, agar serat tetap di tempatnya. Lem harus bening dan tidak bereaksi dengan bahan serat. Saya menggunakan lem kertas dasar.

· Pengeboran tidak diperlukan. Lubang di langit-langit gypsum bisa dengan mudah ditusuk dengan penusuk atau sejenisnya, pastikan untuk mencocokkan diameter serat optik.

· Untuk menemukan posisi yang tepat dari bintang-bintang tertentu di langit-langit saya menggunakan pita pengukur sekolah tua.. itu. Tidak 100% tepat, tetapi cukup dekat. Langit-langitnya terlalu besar untuk mencetak peta bintang dalam skala besar.

Langkah 5: Plafon Selesai: Melukis

Kami telah mengecat serat optik, sehingga tidak terlihat saat tidak digunakan. Selesai cara ini sepertinya Anda plafon gantung khas. Kami melukis dalam dua lapisan dan kecerahan serat hampir sama.

Langkah 6: Membuat Sirkuit Tes

Sirkuit itu sendiri tidak terlalu rumit dan langsung bekerja untuk saya, tetapi selalu baik untuk mengujinya sebelum memasang dan ada banyak penyolderan di sini, jadi ada risiko di sana. Juga, adalah cerdas untuk menguji versi sirkuit untuk pembaruan di masa mendatang, karena saya yakin tidak ada yang ingin membuat hubungan pendek sesuatu yang membutuhkan waktu berhari-hari untuk dipasang ke langit-langit.

Untuk versi pengujian yang saya maksud adalah satu atau dua papan PCA9685, NRF24L01, dan catu daya yang terhubung ke Arduino. Itu semua bisa di papan tempat memotong roti. Hal yang sama berlaku untuk sirkuit jarak jauh IR, cukup tambahkan barang ke papan tempat memotong roti, lihat apakah itu berfungsi. Juga, saya akan menyarankan menyolder beberapa LED 3W untuk pengujian.

Langkah 7: Kode Arduino

Untuk perpustakaan dan tautan bermanfaat lainnya, lihat bagian "Informasi berguna". Untuk penjelasan kode lihat komentar di kode.

Untuk membuat kode ini saya menggunakan banyak sumber daya, beberapa di antaranya tercantum di bagian "Informasi yang berguna", tetapi karena saya menyelesaikan proyek ini lebih dari setahun yang lalu, pada saat saya memutuskan untuk menulis yang dapat diinstruksikan, saya tidak dapat menemukan semua sumber daya dan beberapa tautan yang saya simpan, sayangnya tidak berfungsi lagi. Jadi, jika ada yang membutuhkan bantuan dengan kode, beri tahu saya di komentar, saya akan melakukan yang terbaik.

Dalam kode Anda akan menemukan fungsi yang agak rumit untuk LED berkedip. Agar terlihat lebih menyenangkan saya menggunakan tutorial untuk pernapasan led: https://sean.voisen.org/blog/2011/10/breathing-led-with-arduino/Mata manusia tidak melihat cahaya secara linier, jadi jika Anda menggunakan peningkatan linier dalam kecerahan LED, itu tidak terlihat sangat alami.

Langkah 8: Pengkabelan dan Strip LED

Sekarang saatnya untuk pengkabelan akhir! Jika semuanya diuji dan berfungsi, seharusnya tidak terlalu sulit, hanya banyak menyolder bagian yang identik. Untuk memperbaiki sirkuit saya menggunakan kayu lapis seukuran lubang pemeliharaan, jadi jika perlu, saya dapat dengan mudah menghapus seluruh sirkuit dari langit-langit. Saya memasukkan serat ke dalam tabung pipa plastik kecil, kira-kira seukuran LED 3W, kemudian mengebor lubang ukuran yang sama di kayu lapis dan memasukkan tabung ini ke dalam kayu lapis. Dengan melakukan ini saya dapat dengan mudah menghapus serat dari LED bila diperlukan, lihat gambar terlampir.

Untuk strip LED, saya sarankan untuk menempelkannya pada profil aluminium untuk pendinginan, karena strip ini cukup panas.

Langkah 9: Pemecahan Masalah dan Penyetelan Halus

Anda telah menguji sirkuit, tetapi sekarang setelah dipasang, tidak berfungsi.. atau sesuatu tidak berfungsi sebagaimana mestinya. Ini mungkin penyolderan Anda karena jika berhasil di sirkuit uji, tidak ada alasan itu tidak berfungsi sekarang dengan beberapa pengecualian. Saya harap itu tidak terjadi pada Anda, tetapi saya akan membagikan satu masalah khusus yang saya alami sebagai contoh.

Saat saya meredupkan strip LED ke nilai terendah, strip akan berhenti bekerja atau mulai berkedip. Setelah penelitian dan pemecahan masalah yang lama, saya menemukan bahwa masalahnya adalah pergantian IRL540 yang lambat dan solusinya sederhana dengan mengurangi frekuensi PWM papan PCA menjadi 50hz. Itu sebagian besar memecahkan masalah, sekarang hanya pada nilai bawah saya dapat melihat kedipan atau masalah, tetapi tidak masalah karena saya tidak menggunakan nilai rendah seperti itu. Masalah ini kembali ke saya ketika saya memutuskan untuk memfilmkan langit-langit karena dengan frekuensi rendah seperti itu Anda dapat melihat kedipan di kamera, itu seperti syuting tv. Untuk mengatasi masalah ini, saya membuat rangkaian papan tempat memotong roti kecil dengan transistor 2N2222, bukan IRL540, hanya untuk membuat bidikan. Dengan transistor ini, masalah terpecahkan dan karena saya merekam dalam nilai PWM yang relatif rendah, 2N2222 dapat menangani daya. Jika seseorang memiliki masalah yang sama, jangan ragu untuk mengadaptasi sirkuit Totem – Pole, itu akan membantu masalah ini.

Sekarang semoga semuanya ada di tempatnya dan berfungsi, kita dapat menyempurnakan kecerahan bintang, reaktivitas terhadap musik, mode bintang memudar, apa pun.

Langkah 10: Informasi dan Tautan Berguna

Untuk menulis kode dan membuat sirkuit, saya menggunakan banyak sumber daya, sebagian besar tercantum di sini, tetapi karena saya menyelesaikan proyek ini beberapa waktu lalu, pada saat saya memutuskan untuk membagikannya, saya tidak dapat menemukan semua sumber daya. dan beberapa tautan yang saya simpan, sayangnya tidak berfungsi lagi. Jadi jika ada yang membutuhkan bantuan dengan kode atau proyek itu sendiri secara umum, beri tahu saya di komentar, saya akan melakukan yang terbaik.

MSGEQ7

www.sparkfun.com/datasheets/Components/Gen…

www.baldengineer.com/msgeq7-simple-spectru…

rheingoldheavy.com/msgeq7-arduino-tutorial…

www.instructables.com/id/How-to-build-your…

Nrf24L01

arduinoinfo.mywikis.net/wiki/Nrf24L01-2.4GH…

PCA9685

learn.adafruit.com/16-channel-pwm-servo-dr…

github.com/adafruit/Adafruit-PWM-Servo-Dri…

jarak jauh IR

github.com/z3t0/Arduino-IRremote

Langkah 11: Upgrade

Akan keren untuk membuat aplikasi untuk mengontrol langit-langit, mungkin menggunakan OpenHAB di Raspberry PI, karena PCA9685 dapat dengan mudah dikontrol melalui RPi.

Jika OpenHab atau alternatif digunakan, dimungkinkan untuk menghubungkan langit-langit ke sistem rumah pintar.

Hadiah Pertama dalam Kontes Arduino 2020