Bernapas: Memudar Lampu Peri di Blok Kaca: 6 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:56

Untuk Natal tahun ini saya memutuskan untuk menggunakan blok kaca, pengontrol PWM, dan beberapa untaian lampu peri LED untuk memberi istri saya hadiah warna-warni.

Langkah 1: Bagian

Berikut adalah bagian-bagian yang Anda perlukan.

Mikrokontroler

Ini tidak perlu menjadi sesuatu yang sangat besar, cepat atau memiliki banyak pin (Anda hanya perlu 2 pin data untuk koneksi I2C). Saya menggunakan Adafruit Trinket M0 karena kecil, saya suka format ini dan saya ingin belajar bekerja dengan CircuitPython.

Papan pemutus PWM 16 Saluran

Ada banyak jenis papan break-out PWM yang serupa, termasuk yang dari Adafruit. Bahkan jika pengontrol Anda memiliki banyak pin PWM yang tersedia, saya masih akan menghindari mencoba memberi daya pada semua untaian Anda dari sana, dan sebagai gantinya memilih papan break-out: LED dapat menarik lebih banyak arus daripada yang diizinkan oleh pengontrol. Sebagian besar pengontrol akan melindungi dari ini, tetapi beberapa mungkin benar-benar terbakar. Terbaik untuk menggunakan papan break-out.

Lampu peri

Ada banyak, banyak warna, jenis dan panjang lampu peri yang tersedia dengan harga murah, bahkan ada yang dengan lampu RGB. Harganya sekitar $1 per untai, memberi atau menerima. Saya suka jenis di mana setiap helai adalah satu warna karena lebih mudah untuk mengontrol efeknya. Inilah salah satu opsi di Amazon. Setiap untai dilengkapi dengan fobnya sendiri yang berisi baterai koin dan sakelar. Anda tidak akan dapat memberi daya lebih banyak untaian daripada jumlah perangkat yang didukung oleh papan pemutus PWM Anda (dalam kasus saya, 16).

Blok kaca

Anda dapat menemukan berbagai jenis balok kaca di toko kerajinan dan bahkan di toko perangkat keras. Saya sarankan untuk tidak membelinya secara online karena harganya terlalu mahal (mungkin karena beratnya). Mereka datang datar, bergelombang, jernih, menyebar, berwarna, dalam berbagai ukuran, dll. Mereka sangat cantik, tetapi juga mudah pecah, licin dan sangat, sangat berat. Pastikan yang Anda dapatkan memiliki lubang lonjong di satu sisi, dan sisipan plastik yang menyembul dan menutupi lubang itu.

Jika berat atau ukuran balok kaca menjadi masalah, hampir semua wadah transparan bisa digunakan. Anda bahkan dapat menggunakan botol anggur atau minuman keras (bersih, kering), bola kaca, gelas sampanye besar, atau wadah bening lainnya. Saya akan menggunakan sesuatu yang agak besar, karena efeknya lebih baik ketika wadahnya besar, menurut saya. Jika Anda berangkat dari blok kaca, Anda harus melewati atau mengimprovisasi beberapa langkah instruksi.

Kandang plastik untuk sirkuit

Saya suka meletakkan semua barang elektronik saya di satu tempat. Pilih penutup favorit Anda, kira-kira 2 inci kali 4 inci kali 1 inci (misalnya yang ini dari Amazon), tetapi, jika Anda akan mengikuti contoh ini, pastikan itu cukup kecil untuk muat di luar blok dengan nyaman, tetapi cukup besar untuk menampung pengontrol, papan PWM, dan kabel.

Apa yang benar-benar ingin saya gunakan adalah alas kayu berlubang tempat balok itu bisa duduk. Sayangnya, saya tidak dapat menemukannya, dan tidak punya waktu untuk membuatnya sendiri. Anda bahkan dapat melewatkan enklosur sepenuhnya, dan cukup dorong pengontrol dan papan pemutus ke dalam blok kaca, jika Anda tidak keberatan dengan tampilannya.

Adaptor 5v/2A atau paket baterai

Sebagian besar papan PWM memiliki MAX 6v, jadi pertahankan tegangan di bawah itu, misalnya, sekitar 5 volt (misalnya, yang ini di Amazon). Juga, saya tidak akan pergi kurang dari 2A karena permintaan LED cukup sedikit. Anda dapat mencoba paket baterai juga.

Sederhananya, saya selalu menyalakan semuanya dengan jack 5.5mm / 2.1mm.

Bagian lain-lain

Anda juga membutuhkan: sakelar (lebih mudah untuk mengebor lubang untuk sakelar bundar), soket konektor barel (sesuai dengan jack adaptor), kabel tambalan, header perempuan, sekrup, baut, mur, peralatan solder, pemotong diagonal, bor, lem panas pistol, sharpie perak, dll.

Langkah 2: Hubungkan Controller dan PWM Board

Anda dapat mengikuti petunjuk ini untuk menghubungkan pengontrol dan papan PWM. Hubungkan pin SCL dan SDA pada setiap perangkat satu sama lain. Anda harus menjalankan jalur Vout dari papan PWM ke input daya pengontrol, dan Vout pengontrol ke pin Vcc papan PWM.

Tidak perlu sirkuit- atau bahkan papan roti, karena Anda dapat menggunakan kabel tambalan untuk menghubungkan pin jantan dari satu perangkat ke pin jantan lainnya.

Selanjutnya Anda akan memerlukan beberapa cara sementara untuk menghubungkan 5v DC ke blok sekrup input papan PWM. Jika Anda memiliki catu daya bangku, sambungkan itu. Jika tidak, Anda harus menyolder soket yang cocok dengan jack adaptor (gunakan volt meter untuk memastikan Anda menyolder positif dan negatif dengan benar) dan menjalankan kabel ke blok sekrup input.

Langkah 3: Siapkan Untaian Cahaya Peri

Kami tidak akan menggunakan fobs baterai. Namun, sebelum memotong kabel, pastikan Anda menemukan resistor kecil yang disolder secara seri antara baterai dan LED pertama. JANGAN potong itu (dengan kata lain, itu harus tetap dengan untai, bukan fob). Setelah itu, gunakan alat tajam favorit Anda, seperti pemotong diagonal, untuk memisahkan fob baterai dari untaian. Saya suka meninggalkan satu atau dua inci kabel di sisi fob baterai sehingga dapat digunakan lagi di masa mendatang. Jangan khawatir tentang kabel mana yang positif dan mana yang negatif. Meskipun itu selalu penting ketika bekerja dengan LED, nyaman bagi kami, itu tidak masalah pada saat ini. Untaian yang saya beli sebenarnya memiliki garis abu-abu muda di kabel positif. Jangan khawatir jika milik Anda tidak.

Papan pemutus PWM memiliki 16 kluster yang terdiri dari tiga pin: ground, 5v, dan sinyal, sehingga setiap untai akan membutuhkan klusternya sendiri yang terdiri dari 3 soket tajuk perempuan untuk dicocokkan. Kami hanya akan menggunakan pin luar (ground dan sinyal), jadi, setelah Anda memotong cluster Anda dari strip header yang panjang, tarik saja pin tengah header wanita (yang tidak diperlukan). Solder kabel untuk setiap untai ke pin luar satu cluster header perempuan.

Setelah Anda menyolder setiap helai, Anda harus mengujinya. Saya melakukan ini dengan menyalakan pengontrol dan papan PWM, dan kemudian memuat program sementara yang hanya menyalakan semua 16 set pin.

Jika Anda menggunakan pengontrol CircuitPython (seperti M0 Trinket), Adafruit memberikan tutorial yang sangat baik tentang cara memulai, memperbarui, dan memprogram board. Setelah selesai, dan papan terhubung melalui kabel USB ke komputer Anda, Anda dapat menulis dan menyimpan file bernama "code.py" ke direktori akar papan pengontrol. Perangkat lunak bawaan pada pengontrol akan menjalankan program python di code.py. Program sederhana yang saya gunakan untuk menguji untaian terlampir di bawah ini, bernama test_code.py. Anda harus mengganti nama ini menjadi code.py dan menyalinnya ke direktori root Trinket M0.

Jika Anda tidak menggunakan CircuitPython, Anda harus menggunakan Arduino IDE atau cara lain untuk memprogram pengontrol Anda untuk mengirim sinyal yang diperlukan untuk mengubah semua port PWM ke output penuh.

Saat program dimuat, uji untaian dengan mendorong tajuk betina untaian ke set pin PWM mana pun. Jika untaian tidak menyala, tarik, putar, dan dorong kembali. Jika itu masih tidak berhasil, Anda harus menyolder ulang kabel dan mencoba lagi. Setelah untaian menyala, Anda harus menandai sisi positif ("sinyal") dari header entah bagaimana sehingga Anda akan tahu cara yang tepat untuk mendorongnya di lain waktu. Saya menggunakan sharpie perak untuk menandai sisi positif dari setiap sundulan yang diuji.

Setelah Anda menguji penyolderan, Anda akan ingin mengisolasi titik-titik solder dengan meletakkan satu atau dua tetes lem panas pada kawat, solder, dan logam yang terbuka. Saya memutuskan untuk menggunakan lem panas (sebagai lawan dari shrink tube) karena bening, seperti kabelnya. Selain menghindari celana pendek, ini memiliki manfaat untuk menstabilkan dan memperkuat sambungan, sehingga kecil kemungkinannya untuk bengkok dan putus.

Ketika semua untaian disolder, diuji, dan diisolasi, Anda harus dapat menggeser SEMUA header ke pin papan PWM, dan SEMUA untaian akan menyala. Urutan warna tidak akan penting untuk prototipe ini.

Langkah 4: Siapkan Glass Block dan Enclosure

Seperti yang saya tulis di atas, balok kaca harus memiliki lubang lonjong di dalamnya, dan juga harus memiliki semacam sisipan plastik keras yang masuk ke tempatnya untuk menutup lubang. Pertama-tama, Anda harus memutuskan ke arah mana blok akan diorientasikan, dan, oleh karena itu, di sisi mana enklosur akan berada: kiri, atas atau kanan. Saya memilih untuk meletakkannya di sebelah kanan. Saya ingin sakelar berada di belakang, dan soket adaptor berada di bawah.

Sekarang kita harus mengamankan penutup elektronik kita ke sisipan ini.

Kita perlu memasang dua (atau lebih) baut kecil melalui dua potongan plastik untuk menempelkan satu ke yang lain. Saat sisipan dimasukkan ke dalam blok kaca, pegang penutupnya agar berada di tengah. Rekatkan mereka bersama-sama. Lepaskan sisipan dan penutup dengan hati-hati dari blok tanpa mengubah posisi relatifnya. Putuskan dua poin yang akan mengamankan kedua bagian bersama-sama dengan baik. Temukan tempat yang aman untuk meletakkannya dan bor 2 lubang melalui keduanya. Lepaskan selotip, tarik terpisah dan bersihkan lubangnya. Pasang kembali, dorong baut, dan pasang dan kencangkan mur.

Sekarang setelah selungkup dapat dilampirkan ke blok kaca, kita membutuhkan cara agar untaian dapat melewatinya. Saya menggunakan mata bor bor yang sangat besar dan mengebor lubang melalui bagian tengah bagian belakang enklosur. Sisipan saya sudah memiliki lubang besar di tengahnya. Jika milik Anda tidak, cukup telusuri keduanya.

Anda sekarang harus menyiapkan sakelar dan soket adaptor Anda. Bor lubang sesuai. Saya harus menggunakan dremel pengamplasan untuk memperlebar lubang sakelar. Lubang untuk sakelar juga membutuhkan alur kecil, jadi gunakan kikir atau pisau yang tajam dan kokoh. Dorong sakelar melalui (itu muncul di tempatnya). Dorong dongkrak dan pasang ring dan mur ke luar; mengencangkan.

Temukan beberapa kabel 20 AWG hitam dan merah. Solder kabel ke soket adaptor; pin bagian dalam positif dan selubung luar negatif; gunakan volt meter untuk mengetahui pin mana yang cocok. Saya suka memasukkan positif (merah) melalui sakelar, tetapi itu tidak terlalu penting. Lepaskan ujung kabel yang bebas, dan uji dengan memasukkan jack adaptor, nyalakan, dan uji voltase. Jika ada masalah, unsolder dan resolder seperlunya. Periksa juga apakah tegangannya nol saat sakelar dimatikan.

Masukkan pengontrol dan papan PWM ke dalam enklosur. Masukkan kabel daya ke blok sekrup papan PWM: merah ke positif dan hitam ke negatif.

Langkah 5: Masukkan Helai Ke Dalam Blok

Cabut adaptor.

Dengan sisipan didorong ke dalam blok kaca, perlahan-lahan dorong untaian melalui lubang selungkup, ke dalam blok. Biarkan saja menggulung secara alami saat Anda mendorongnya dengan lembut, tanpa berusaha banyak mengontrol. Ketika cukup jauh, dorong header ke satu set pin papan PWM, berhati-hatilah untuk menyelaraskan sisi positif dengan benar. Ulangi untuk setiap helai. Karena semakin ramai di blok, untaian akan berputar dan berputar satu sama lain dengan lebih artistik.

Ketika header untai terakhir telah didorong ke pin papan PWM, pasang adaptor dan hidupkan. Semua helai harus menyala. Jika beberapa tidak, periksa kembali orientasi tajuk untai pada pin. Periksa juga sambungan solder, mungkin ada yang rusak. Perbaiki apa yang diperlukan sampai semua untaian menyala.

Letakkan tutup pada penutup elektronik dan kencangkan. Karena sisipan blok keluar dari blok kaca dengan mudah, saya pikir akan lebih baik untuk mengamankannya dengan lebih baik, jadi saya menggunakan beberapa selotip untuk itu.

Langkah 6: Bernapas

Sekarang kita perlu menulis program yang lebih menarik untuk lampu.

Pasang kembali pengontrol ke komputer.

Nama saya untuk bagian ini adalah "Bernafas", jadi saya ingin untaiannya tampak seperti "bernapas", masuk lalu keluar, dan kemudian jeda waktu secara acak sebelum bernapas lagi, setiap helai bekerja secara independen dari yang lain. Di bawah ini adalah skrip python yang menghasilkan hasil yang saya suka; salin ini ke papan untuk melihatnya berfungsi. Dengan segala cara, bereksperimenlah dengan berbagai pola, waktu, jeda, kedipan, dll., untuk membuat apa yang menurut Anda cantik.