Tangga Otomatis "Bloody Red" LED Berbasis Arduino: 5 Langkah (Dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:57

APA?

Hai!

Saya telah membuat tangga LED berdarah! Ini adalah Instructables baru yang memanfaatkan beberapa instalasi perangkat keras yang telah saya lakukan dari yang sebelumnya saya dapat dari milik saya. Saya membuat animasi MERAH yang menyerupai tetesan darah, cocok untuk diaktifkan secara otomatis pada saat-saat trik atau suguhan itu!

Segera setelah Anda mendekati tangga "tetesan darah" muncul dari tempat-tempat acak di tangga dan mulai turun, meninggalkan jejak darah di sepanjang jalan mereka, yang secara bertahap menghilang. Jumlah tetes adalah parameter dalam sketsa Arduino.

Realisme efeknya ditingkatkan oleh kecepatan acak tetesan: mereka tidak turun secara linier, tetapi mereka melambat dan mempercepat seperti tetesan cairan saat turun ke permukaan (seperti darah juga).

Seperti yang saya katakan, saya telah memanfaatkan beberapa instalasi perangkat keras yang ada, namun pemrograman (sketsa Arduino) sepenuhnya baru, ditambah beberapa lapisan kayu baru untuk membuatnya sepenuhnya tertanam dengan tangga. Instalasi perangkat keras yang ada direplikasi pada langkah 1 dan 2, dan, untuk kelengkapan, diambil dari sini:

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

Langkah 3, 4, dan 5 baru, juga daftar belanja di bawah ini berbeda.

MENGAPA?

Tangga sudah memiliki beberapa animasi, tetapi saya melewatkan sesuatu yang spesifik untuk Halloween. Tangga terlihat dari luar pintu utama, jadi cukup keren untuk menakut-nakuti semua monster itu dengan menunjukkan darah asli mereka!:)

DAFTAR BELANJA

Saya menggunakan komponen berikut, gulir ke bawah untuk langkah-langkah membangun:

1) strip LED 2 x 4m ws2813 rgb:

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

dapatkan versi non waterproof, dengan 60 leds/m. Juga, saya menemukan versi 5m yang lebih murah dan hanya memotong 1m dari ujung kedua strip. Perhatikan bahwa Anda juga dapat melakukannya dengan LED ws2812 dan ws2812b, cahayanya akan sama persis dan ini lebih murah. ws2813 hanya lebih dapat diandalkan, karena mereka memiliki koneksi data yang berlebihan, jadi jika Anda merusak satu LED, sisa strip akan tetap bekerja. Ini kira-kira $ 27 / € 25 masing-masing.

2) Profil aluminium garis-U 4 x 2m, 14mm x 13mm:

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

Ini masing-masing € 20, kira-kira $ 22. Saya juga membeli tutup terminal dan sekrup pas. Sekrup tidak dapat dipasang di sisi yang saya butuhkan, mereka seharusnya dipasang di sisi yang berlawanan dengan diffuser, jadi tidak ada gunanya bagi saya. Sebagai gantinya, berkat kemiringan tangga dan beberapa gesekan yang diberikan oleh papan pinggir, beberapa potongan pita perekat bi-perekat sudah cukup untuk memasang profil di atas papan pinggir.

3) 2 x kabel Ethernet cat-5:

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

Saya tidak tahu panjang mana yang digunakan di sini, saya kira sekitar 2m, tukang listrik dan tukang kayu memasang kabel di bawah lantai, dari papan pinggir tangga, ke ruangan dengan hotpress. Perhatikan bahwa kabel yang terlalu panjang akan mengurangi arus dan Anda memerlukan pengaturan yang lebih canggih untuk menyediakan arus yang benar dan untuk menghindari putusnya sambungan data.

4) cadangan berbagai macam kabel dupont:

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

5) sebagai mikrokontroler berkemampuan wifi, saya telah menggunakan versi pertama Wemos D1, sekarang dihentikan, yang masih dapat Anda temukan online:

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

Untuk pembaca masa depan, jika Anda tidak menemukannya, versi R2 dari Wemos D1 juga akan berfungsi.

6) 2 x sensor gerak PIR untuk Arduino:

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

7) satu catu daya 5v, 40a, 200w:

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

Ini adalah £ 21,5, kira-kira € 25 atau $ 27. Anda mungkin membutuhkan kurang dari 40A, tetapi ini lebih murah daripada 20A, dan dengan ampere, selalu lebih baik untuk memperbesar, sehingga catu daya akan tetap dingin dan hidup lebih lama.

8) dua stripwood pinus, 36mm:

www.builderdepot.co.uk/richard-burbidge-pin…. Kira-kira 6 euro masing-masing di Irlandia.

9) beberapa cat kulit telur putih yang sudah saya miliki (cat papan skirting yang sama)

10) sealant silikon, dapat dicat:

www.woodies.ie/decorating/decorating-acces…. Ini adalah 5 euro

11) dua kotak cetak 3d untuk sensor PIR, seperti ini:

www.thingiverse.com/thing:1374677

Saya dapat milik saya secara gratis dari seorang teman, saya tidak memiliki printer 3d:(

Langkah 1: Pengkabelan

Anda perlu menyadari koneksi berikut:1) strip LED - Wemos D1

2) strip LED - catu daya

3) Sensor PIR - Wemos D1

4) Sensor PIR - catu daya

5) Wemos D1 - catu daya

6) catu daya - jaringan listrik rumah

Persiapan: Saya memiliki dua kabel Ethernet cat 5 (https://en.wikipedia.org/wiki/Category_5_cable) yang dipasang di bawah lantai antara papan pinggir staricase dan hot press oleh tukang kayu dan tukang listrik sebelum tukang kayu memasang lantai kayu. Satu kabel per sisi tangga, menyembul keluar dari ujung papan pinggir di salah satu ujungnya, dan dari lubang di dinding mesin press panas di ujung yang lain. Sebuah kabel cat 5 memiliki 8 kabel kecil di dalamnya, dibagi menjadi 4 twisted pair menggunakan 4 warna dasar yang berbeda dan 2 pola warna (warna solid, atau garis putus-putus). Lepaskan 8-10 cm karet dari setiap ujung masing-masing kabel cat 5, sehingga untuk mengakses 4 pasang twister. Un-twist setiap pasangan, sehingga berakhir dengan 8 kabel kecil independen. Lepaskan sekitar 1 cm plastik hanya dari setiap ujung setiap kabel kecil, di kedua ujung masing-masing dari dua kabel cat 5. Langkah ini cukup memakan waktu dan saya sarankan menggunakan pengupas kabel yang tepat untuk melakukannya dengan cepat. Saya menggunakan gunting.

Untuk koneksi yang terdaftar sebagai 1), saya memilih konektor 4 arah (ditambah dua kabel daya tambahan) dari strip LED, dan menghubungkan kabel hijau dari LED (kabel data) ke salah satu dari 8 kabel kecil dari kabel kucing 5 Saya memilih pin putih-oranye dari kabel cat 5 untuk ini.

Untuk koneksi yang terdaftar sebagai 2), saya memilih konektor 4 arah (ditambah dua kabel daya tambahan) dari strip LED, dan menghubungkan kabel merah dari konektor LED (kabel VCC) ke *dua* dari 8 konektor kecil kabel dari kabel cat 5, dipilin kembali. Saya memilih pin biru dan putih-biru dari kabel cat 5 untuk ini. Juga, saya menghubungkan kabel putih dari konektor LED (kabel GROUND) ke *dua* dari 8 kabel kecil dari kabel cat 5, dipilin kembali. Saya memilih pin coklat dan hijau dari kabel cat 5 untuk ini. Terakhir, untuk membawa lebih banyak arus ke strip, saya menghubungkan kabel putih ekstra dari luar konektor LED (kabel GROUND tambahan) ke salah satu kabel kecil dari kabel cat 5 (saya memilih pin putih-hijau cat 5 untuk ini), dan kabel merah ekstra dari luar konektor LED (kabel VCC tambahan) ke salah satu kabel kecil dari kabel cat 5 (saya memilih pin putih-coklat dari kabel cat 5 untuk ini). Alasan untuk menyalakan strip LED dengan 3 kabel membawa positif, dan 3 membawa tanah, adalah untuk mendistribusikan arus melalui lebih banyak pin, untuk menghindari pemanasan berlebih dan untuk memastikan arus yang cukup mencapai LED. Ini dapat dicapai dengan menjalankan kabel yang lebih tebal hanya untuk daya, tetapi kemudian saya akan perlu menjalankan terlalu banyak kabel terpisah (yang tebal untuk daya, yang tebal untuk ground, satu kabel data untuk LED, satu kabel data untuk sensor PIR. Saya lebih suka membayar tukang listrik lebih sedikit dan hanya memasang 1 kabel per sisi:)

Untuk koneksi yang terdaftar sebagai 3), saya menghubungkan pin "keluar" dari sensor PIR ke salah satu kabel kecil dari kabel cat 5 (saya memilih pin oranye dari kabel cat 5 untuk ini).

Untuk sambungan yang tertera sebagai 4), saya sambungkan pin "vcc" sensor PIR ke kabel kecil berwarna putih-cokelat kabel cat 5 yang sudah terhubung ke kabel merah dari strip LED, dan pin "ground" dari sensor PIR ke kabel kecil putih-hijau dari kabel cat 5 yang sudah terhubung ke kabel putih dari strip LED. Semua sambungan di atas dapat dibuat lebih rapi dengan menggunakan tabung yang dapat menyusut panas. Saya tidak menggunakannya, karena saya berencana untuk menutupi semuanya dengan papan MDF putih yang ditempatkan di atas profil aluminium, jadi untuk menyematkan profil ke papan pinggir. Ini akan menyembunyikan semua kabel dan akan memberi saya akses jika perbaikan atau pengembangan lebih lanjut diperlukan. 4 sambungan pertama ini direplikasi persis di sisi lain tangga, di mana sensor PIR lainnya berada. Perhatikan juga bahwa kabel biru dari konektor LED dibiarkan tanpa sambungan, karena itu adalah data yang berlebihan dari strip ws2813. Untuk mewujudkan sisi lain dari koneksi (yaitu dalam hot press), saya telah: a) memutar kembali pin biru, putih-biru, dan putih-coklat dari kabel cat 5 dan saya telah memasukkan hasilnya ke salah satu tiga port "+V" catu daya. b) memutar kembali pin hijau, putih-hijau, dan coklat dari kabel cat 5 dan saya telah memasukkan hasilnya ke salah satu dari tiga port "COM" dari catu daya. a) dan b) direplikasi untuk kabel cat 5 lainnya yang sesuai dengan sisi lain tangga. Saya telah menggunakan port "+V" dan "COM" lain dari catu daya. c) dua pin oranye dari dua kabel cat 5 dimasukkan ke dalam pin 4 dan 5 dari Wemos D1 d) dua pin putih-oranye dari dua kabel cat 5 dipilin kembali dan dimasukkan ke dalam pin 1 dari Wemos D1. Sekarang, jika saya menggunakan Arduino Uno biasa dengan pelindung wifi atau modul esp8266 eksternal, saya bisa membiarkan dua strip independen, tidak memutar dua kabel, dan menghubungkan dua pin ke pin 1 dan 2 Arduino. Dengan cara ini, saya bisa mengontrol animasi kedua sisi tangga secara terpisah. Saya memutuskan untuk menyederhanakan, dan membuat mereka tetap bergabung. Ini adalah batasan Wemos D1 R1, yang dapat menggerakkan strip LED yang kompatibel dengan Neopixel hanya dari pin 1. Saya tidak yakin apakah mereka memperbaikinya ke R2, itu mungkin, jika Anda akhirnya mencoba dengan R2, beri tahu saya jika ini berhasil.

Untuk koneksi yang terdaftar sebagai 5), saya memiliki banyak opsi yang memungkinkan (seperti menggunakan catu daya usb cadangan untuk telepon dan menggunakan langsung port microusb di Wemos D1), tetapi, karena saya memiliki pasangan +V terakhir (ketiga) dan port COM dari catu daya 40A saya tidak digunakan, saya memutuskan untuk menghubungkan pin 5v Wemos ke port +V catu daya, dan pin GND Wemos ke port COM catu daya. Harap dicatat ini melewati regulator tegangan internal Wemos dan hanya akan berfungsi jika catu daya memiliki tegangan yang cukup konstan, yang merupakan kasus saya. Jika tidak, Anda berisiko membakar Wemos D1. Perhatikan bahwa pada gambar Anda akan melihat kabel microusb terhubung ke Wemos D1. Yah, itu tidak terhubung ke apa pun di sisi lain, saya hanya meninggalkannya di sana ketika saya harus mencolokkan Wemos ke laptop untuk memprogramnya. Seperti yang akan Anda temukan di langkah selanjutnya, saya memprogram Wemos secara nirkabel OTA (Over The Air) sekarang, sehingga kabel dapat dilepas untuk selamanya.

Untuk sambungan yang terdaftar sebagai 6), tukang listrik meninggalkan kabel putih yang dicolokkan ke sakelar yang menyatu, membawa 220v, menyembul keluar dari dinding. Jadi yang harus saya lakukan adalah mengeluarkan sebagian karet di ujung kabel putih, lepaskan sekitar 1 cm karet dari masing-masing dari tiga kontak, lalu sambungkan cokelat ke port "L" catu daya, biru ke port "N", dan kuning-hijau ke port "bumi". Ini adalah langkah yang paling memakan waktu, juga karena saya tidak menggunakan alat yang tepat untuk mengupas karet kabel, saya hanya menggunakan gunting dapur. Saya selalu melakukannya seperti itu sehingga tingkat kesalahan saya hanya 3/35 (di mana 35 adalah 8 pin dari setiap kabel cat 5 dan setiap ujungnya, ditambah 3 pin dari kabel jaringan rumah), yaitu saya hanya perlu mengulang -potong total 3 pin dari 35 koneksi. Namun, Anda mungkin dapat melakukannya lebih cepat dengan stripper kabel yang tepat.

Langkah 2: Memasang LED dan Profil Aluminium

Ini agak mudah setelah Anda mengetahui urutan langkah terbaik. Saya merekomendasikan hal berikut:

1) dengan bantuan orang lain, ambil kedua profil untuk dipasang di satu sisi, letakkan di atas papan pinggir dengan diffuser mengarah ke sisi lain tangga, putuskan area tangga mana yang ingin Anda tutupi (tangga kami panjangnya 4,4m dan kami hanya memiliki profil aluminium 4m) dan menandainya dengan pensil.

2) tempatkan 3 atau 4 potongan pita perekat bi-perekat di sepanjang masing-masing dari dua profil aluminium (atau langsung di papan pinggir). Ok, saya berbohong, saya tidak memiliki scotch tape bi-perekat jadi saya hanya menggunakan scotch tape biasa untuk membentuk bi-adhesive patch. Berhasil.

3) dengan lembut lepaskan diffuser dari profil aluminium (perhatikan jari-jari Anda!)

4) tempatkan profil ke papan skirting (yaitu ke scotch tape), pastikan scotch tape tersembunyi di antara profil dan skirting board. Pastikan juga bahwa diffuser mengarah ke sisi lain tangga, tidak mengarah ke atas, jika tidak, Anda tidak akan mendapatkan efek yang diinginkan. Dengan kata lain, gambar terlampir di sini hanya untuk referensi, jangan mengikuti gambar dengan pengukuran karena pemasangan diffuser mengarah ke atas. Sekarang Anda perlu mengambil kepercayaan diri dalam melakukan langkah selanjutnya, saran saya adalah untuk mendapatkan bantuan dari orang kedua, dan mendapatkan orang dengan jari yang lebih kecil untuk melakukan ini:

5) buka gulungan strip LED, letakkan di sebelah (tetapi di luar) profil aluminium dan pastikan semua LED akan benar-benar berakhir di dalam garis-U. di ujung atas strip, Anda memiliki konektor, yang lebih tebal dari profil aluminium. Catat di mana itu akan berakhir setelah strip berada di dalam garis-U.

6) lepaskan penutup pita perekat ganda yang Anda temukan di belakang gulungan LED (jika Anda tidak memiliki pita perekat ganda di sini, dapatkan satu dan pasang di sepanjang gulungan. Tidak ada tambalan sporadis, Anda membutuhkan panjang penuh ditutupi oleh pita). Saya memiliki perekat ganda kualitas 3M sehingga sangat sedikit ruang untuk kesalahan. Jika Anda tidak memberikan perhatian yang cukup, selotip akan menempel pada profil, atau papan pinggir, atau bagian lain dari strip itu sendiri, atau pada anak tangga, dan tidak mudah untuk melepasnya.

7) masukkan konektor atas strip LED dengan menggesernya bersama-sama dengan 2-3 piksel pertama ke ujung profil. Pastikan Anda cocok dengan level yang Anda catat di langkah 5)

8) sekarang minta orang dengan jari yang lebih kecil dengan lembut menekan setiap piksel ke ujung garis-U. Luangkan waktu Anda saat melakukan ini. Jika Anda mencatat semua panjang dengan benar, Anda akan mendapatkan LED terakhir hanya 2-3 mm di dalam garis-U di ujung lainnya.:)

Langkah 3: Menyelesaikan Penyematan Kayu

Anda sekarang perlu menutupi semuanya dengan stripwood sehingga terlihat tertanam di tangga.

Letakkan silikon sebanyak mungkin di antara profil aluminium dan dinding. Ini akan berfungsi sebagai batu bata dasar untuk meletakkan silikon lebih lanjut saat Anda meletakkan stripwood di atasnya.

Siapkan stripwood dengan mengampelas dengan amplas berbutir lebih halus. Saya mulai dengan 40 dan berakhir dengan 120. Cat stripwood dengan cat yang sama dari papan pinggir Anda. Biarkan mereka kering!!!

Beri mereka umpan sebanyak yang mereka butuhkan. Dalam kasus saya itu adalah 2, untuk mencocokkan pekerjaan yang dilakukan oleh pelukis di papan pinggir.

Letakkan stripwood di atas profil aluminium. Anda akan berakhir dengan lubang. Isi yang kecil dengan silikon. Untuk yang besar, potong kecil-kecil stripwood dan ulangi langkah di atas sampai semua lubang terisi.

Langkah 4: Program Mikrokontroler

Unggah kode terlampir ke mikrokontroler. Ubah ssid dan kata sandi wifi Anda sehingga Anda dapat mengunggah sketsa baru secara nirkabel melalui pembaruan OTA.

Program ini memiliki fitur-fitur berikut:

1) itu parametrik dalam jumlah tetes darah. Ubah baris ini untuk mendapatkan lebih banyak/lebih sedikit tetes:

#menentukan DROP 5

2) secara otomatis memicu tetesan ketika gerakan terdeteksi

3) ketika gerakan dihentikan, itu membuat tetesan aktif saat ini terus mengalir. Ketika setiap tetes mencapai dasar, mereka larut, dan lampu mati lagi.