RGB LED პიქსელის ჩრდილები: 17 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:17

გამარჯობა ყველას, ამ ინსტრუქციურად მე ვაპირებ გაჩვენოთ როგორ გააკეთოთ წყვილი LED პიქსელის ჩრდილები. თავდაპირველად მე შევქმენი ეს საშობაო / საახალწლო დღეებში სახლის ირგვლივ, როგორც მობილური ორნამენტი, მაგრამ ისინი უფრო მეტად კიბერპანკებად იქცნენ, ვიდრე ველოდი, ამიტომ სხვა ღონისძიებებზეც უნდა იყოს სახალისო!

ფერებში გამოიყენება 76 WS2812b LED- ები (აკა ნეოპიქსელები). LED- ები აჩვენებენ თავიანთ შუქს მხოლოდ ერთი მიმართულებით, ასე რომ თქვენ შეგიძლიათ დაინახოთ ჩრდილები საკუთარი თავის დაბრმავების გარეშე. WS2812b არის ინდივიდუალურად მიმართვადი, რაც იმას ნიშნავს, რომ თქვენ აკონტროლებთ თითოეული led- ის ფერს. ეს საშუალებას გაძლევთ შექმნათ თითქმის ნებისმიერი ეფექტი, რომლის წარმოდგენაც შეგიძლიათ (რამდენადაც შეგიძლიათ მისი კოდირება). თუ არ ხართ დარწმუნებული რა ეფექტები მოგეწონებათ, ან არ გინდათ რამოდენიმე კოდის დაწერა, არ ინერვიულოთ; მე დავწერე კოდი ჩრდილების გასაკონტროლებლად, მათ შორის 40 განსხვავებული ეფექტი. ფერებში ასევე შედის კავშირები MAX4466 მიკროფონისთვის (აუდიო რეაქტიული ეფექტებისთვის) და HC-05 Bluetooth გარღვევის დაფა, თუმცა ჩემი კოდი ამჟამად არცერთ მათგანს არ შეიცავს.

LED- ები კონტროლდება Wemos D1 Mini– ით, Arduino– ს თავსებადი მიკროკონტროლით, ESP8266 პროცესორით. ეს გაძლევთ უამრავ ადგილს და ძალას იმდენი ეფექტის გასაშვებად, რამდენიც გსურთ. ის ასევე გაძლევთ წვდომას WiFi ფუნქციონირებაზე (თუმცა ამჟამად არ არის დანერგილი ჩემს კოდში). ჩრდილები გარედან იკვებება 3.5 მმ DC ჯეკით USB კაბელის საშუალებით, რომელიც დაკავშირებულია ნებისმიერ ჩვეულებრივ 5 ვ დენის ბანკთან.

LED- ები და Wemos დამონტაჟებულია პერსონალურ PCB- ზე, რომლებიც ასევე ქმნიან ჩრდილების ჩარჩოს. თითოეული 76 შუქდიოდური შუქის (და მათი გათიშვის კონდენსატორების) გაერთიანება ბევრი სამუშაოა. ანალოგიურად, WS2812b შეიძლება საკმაოდ ადვილად დაზიანდეს ხელით შედუღებით. ორივე ამ საკითხის თავიდან ასაცილებლად, მე ვაპირებ გაჩვენოთ, თუ როგორ შეგიძლიათ შეუკვეთოთ PCB წინასწარ აწყობილი LED- ებით და კონდენსატორებით.

გაითვალისწინეთ, რომ მხოლოდ ჩრდილების PCB განკუთვნილია წინასწარ ასაწყობად. თქვენ კვლავ დაგჭირდებათ კომპონენტების შედუღება მარჯვენა ტაძრის PCB- ზე (ყურის მკლავი). ამას დასჭირდება მცირე ზომის SMD შედუღება, მაგრამ 0805-ზე ნაკლები, რომელიც შეიძლება ხელით შევაერთოთ წვრილი წვერით.

დაბოლოს, თქვენ დაგჭირდებათ 3D პრინტერზე წვდომა რამდენიმე მექანიკური კომპონენტის შესაქმნელად.

თქვენ შეგიძლიათ იპოვოთ ყველა შესაბამისი ფაილი აქ:

თუ თქვენ გაქვთ რაიმე შეკითხვები, გთხოვთ დატოვეთ კომენტარი და მე დაგიკავშირდებით.

მარაგები

(თქვენ შეიძლება იპოვოთ ნაწილების უმეტესობა უფრო დაბალ ფასად ისეთ ადგილებში, როგორიცაა Aliexpress, Ebay, Banggood და ა. შ.)

PCB:

თითოეული წყვილი ჩრდილისთვის საჭიროა სამი PCB: მარცხენა ტაძარი, მარჯვენა ტაძარი და ჩრდილების PCB. Gerber PCB ფაილების დაპატარავება შეგიძლიათ იხილოთ Github საცავში, რომელიც დაკავშირებულია ზემოთ. მე განვიხილავ, თუ როგორ შეუკვეთოთ PCB– ები მოგვიანებით ამ ინსტრუქციაში.

Ელექტრონული ნაწილები:

ქვემოთ მოყვანილი ბმული უნდა მიგიყვანოთ წინასწარ შევსებულ მასალებზე (BOM), რომელიც შეიცავს ერთი ნაწილისთვის საჭირო ყველა ნაწილს. მე გირჩევთ შეუკვეთოთ თითოეული ნაწილის დამატებითი ნაწილი შეკრების დროს ნებისმიერი უბედურების გამო. გაითვალისწინეთ, რომ დაგჭირდებათ Digikey ანგარიში BOM– ზე წვდომისათვის.

www.digikey.com/BOM/Create/CreateSharedBom…

თუ ბმული არ მუშაობს გთხოვთ იხილოთ ქვემოთ მოყვანილი ნაწილების სია, მათ შორის ნაწილების ნომრები:

• ერთი 3.3 ვოლტიანი ხაზოვანი მარეგულირებელი: MCP1755ST-3302E/DB
• ერთი 22 Ohm რეზისტორი, 1/4W, 1206 ზომა: RC1206JR-0722RL
• ერთი 3.5 მმ ქალი DC ჯეკი: PJ-040DH
• ერთი SOT-23-3 NPN ტრანზისტორი: MMBT2222A-7-F
• ხუთი 1 μf, 0805, 25V კონდენსატორი: CL21B105KAFNNNE
• ოთხი 1K, 0805 რეზისტორი: RNCP0805FTD1K00
• ერთი მარჯვენა კუთხე, 3 პინი, 2.50 მმ JST კონექტორი: S3B-XH-A (LF) (SN)
• სამი 100K, 0805 რეზისტორი: RMCF0805FT100K
• სამი 4.5 x 4.5 x 5 მმ ტაქტიანი ღილაკი: PTS 647 SM50 SMTR2 LFS
• ერთი 3 პინიანი, 2.50 მმ ქალი JST კონექტორი: XHP-3
• სამი JST crimp კონექტორი: SXH-001T-P0.6

მიკროკონტროლი:

ერთი Wemos D1 Mini v3.1.0 ბმული

თუ თქვენ ირჩევთ PCB ჩრდილების შედუღებას საკუთარ თავს, თქვენ ასევე დაგჭირდებათ:

• 76 WS2812b LED- ები: ბმული (შეგიძლიათ იპოვოთ ისინი სხვაგან: Aliexpress, Ebay და ა. შ.)
• ერთი 1N4148W, SOT-123 დიოდი: 1N4148W-TP
• 71 0.1µF, 0402, კონდენსატორები: CL05B104KO5NNNC

თუ გსურთ გამოიყენოთ Bluetooth ან მიკროფონის შესასვლელი:

• MAX4466 გარღვევა
• HC-05 (თქვენ უნდა ამოიღოთ სათაურები)

სხვა ნაწილები:

• 130 მმ 10 მმ დია. შავი სითბოს შემცირება ბმული
• ~ 5 მმ 3 მმ დია. სითბოს შემცირება (ნებისმიერი ფერი ვიდრე შავი, სურვილისამებრ)
• ერთი ლობსტერის კლანჭის ყელსაბამი სამაგრის ბმული
• ერთი 1 "დია. გასაღების ბეჭედი ბმული
• 22Ga სილიკონის მავთულის ბმული (განმეორებითი დასაკეცი)
• ორი 5 მმ M2 ხრახნი
• ექვსი 4 მმ M2 ხრახნი
• ერთი USB დენის ბანკი (თითქმის ნებისმიერი იმუშავებს, უნდა ჰქონდეს მინიმუმ 1 ა)
• ერთი USB to 3.5 მმ DC jack კაბელი ლინკი (მე ვარ 6ft სიმაღლე და 4ft კაბელი ჩემთვის კომფორტულია, მაგრამ 3ft შეიძლება უკეთესი იყოს თუ უფრო მოკლე ხარ)
• ერთი ცხვირის საყრდენი ნაჭერი ბმული
• 76 1/4 "მრგვალი თეთრი სტიკერები ბმული (იდეალურ შემთხვევაში დიაში 4 მმ იქნებოდა, მაგრამ ვერ ვპოულობ) (სურვილისამებრ)

ინსტრუმენტები:

• 3D პრინტერი + 1.75 მმ ბოჭკო
• მავთულის სტრიპტიზატორები
• Მავთულის საჭრელები
• მავთულის დამჭერი JST ტერმინალების ბმულისთვის
• სითბოს იარაღი
• შედუღების რკინა წვრილი წვერით
• PH0 ხრახნიანი
• Მაკრატელი
• მცირე ზომის ნემს-ცხვირიანი ქლიავი (როგორც მძივისთვის)
• პინცეტი (SMD განთავსების/შედუღებისთვის)

ნაბიჯი 1: PCB შენიშვნები

ამ ნაბიჯის წაკითხვა არჩევითია. ზოგიერთი შენიშვნა PCB– ებზე და ზოგადი ჩრდილების დიზაინზე:

• თუ გსურთ შეცვალოთ ან შეამოწმოთ PCB, შეგიძლიათ იპოვოთ ისინი აქ.
• მე შევიმუშავე ჩრდილების კონტურები Fusion 360 -ის გამოყენებით, მათი მოდელირება უსაფრთხოების სათვალეების შემდეგ. შემდეგ მე 3D დაბეჭდილი მათ შესამოწმებლად მათი fit. ერთხელ ბედნიერი ვიყავი, მე ექსპორტირებული თითოეული ნაწილის DXF, შემდეგ კი შემოვიტანე EasyEDA– ში, როგორც დაფის მონახაზი.
• EasyEDA– ს გამოყენება გარკვეულწილად დამღლელი იყო, რადგან როგორც ჩანს, მას არ აქვს საშუალება ნაწილების განლაგება ნიმუშში, ამიტომ მომიწია ყველა LED- ის და კონდენსატორის ხელით განთავსება. ანალოგიურად, მე ასევე გამოვიყენე მომხმარებლის მიერ დამზადებული LED ნაკვალევი პირველი განლაგებისათვის, რომელიც უნდა შეიცვალოს BOM– ისთვის და სამუშაოს არჩევა და ადგილი. ამან და რამდენიმე მსგავსმა შეცდომამ, რამოდენიმეჯერ მომიწია განლაგების გადაკეთება.

• მე ვირჩევ Wemos D1 Mini როგორც მიკროკონტროლი სამი მიზეზის გამო:

  1. მას აქვს უამრავი მეხსიერება და დამუშავების ძალა შაბლონების შესანახად და გასაშვებად.
  2. საკმაოდ მცირე და იაფია.
  3. მისი დაპროგრამება შეგიძლიათ Arduino IDE გამოყენებით.

ის ფაქტი, რომ მას შეუძლია გამოიყენოს WIFI არის ბონუსი.

• სამწუხაროდ, Wemos იყენებს 3.3 ვ ლოგიკურ დონეს, ხოლო WS2812 LED- ები მკაცრად 5 ვ. ამ სახელმძღვანელოს გამოყენებით, მე შევძელი თავიდან ავიცილო ლოგიკური დონის გადამყვანის გამოყენება და შეცვალო იგი ერთი დიოდით. დიოდი უკავშირდება მხოლოდ პირველი LED- ის ენერგიის შეყვანას. ეს ამცირებს შეყვანის ძაბვას დაახლოებით 0.6 ვ -ით, რაც საკმარისია იმისათვის, რომ გამოვიყენოთ 3.3 ვ ლოგიკა Wemos– დან. იმავდროულად, LED- ის ლოგიკა საკმაოდ მაღალია იმისათვის, რომ ისაუბროს დანარჩენ LED- ებზე. ტექნიკურად, პირველი LED- ის სიკაშკაშე მცირდება, მაგრამ პრაქტიკაში ეს შესამჩნევი არ არის.
• მე განვიხილავდი LiPo ბატარეის ჩრდილების გააქტიურებას, მაგრამ გადავწყვიტე, რომ ის ძალიან ბევრს დაამატებდა. ანალოგიურად, გარე დენის ბანკიდან ჩრდილების გაშვება უფრო უსაფრთხოა და აძლევს მომხმარებელს შესაძლებლობების გარკვეულ მოქნილობას.
• თანამედროვე დენის ბანკები იკეტება, თუკი დენის მინიმალური ოდენობა არ გამოდის ყოველ ჯერზე. მიუხედავად იმისა, რომ ჩრდილები უნდა იყოს საკმარისად პასიურად (ma 1ma თითოეული LED– დან, როდესაც გამორთულია, და ma 30ma Wemos– დან) მე დავამატე სიცოცხლისუნარიანობა, რათა უსაფრთხო იყოს. წრე შედგება NPN ტრანზისტორისგან, რომელიც დაკავშირებულია 22 ოჰმ რეზისტორის საშუალებით მიწასთან. ტრანზისტორი კონტროლდება Wemos– ის მიერ ტაიმერის შეფერხების გამოყენებით, რაც საშუალებას იძლევა 225 მ ფუნტი დენის ამოღება დენის ბანკიდან რეგულარული ინტერვალებით.
• თითოეული LED– დან მაქსიმალური დენი არის ma 60ma, რაც იმას ნიშნავს, რომ სრული თეთრი და მაქსიმალური სიკაშკაშე, ჩრდილები გამოიღებს ~ 4.5A. ეს სცილდება დენის ბანკების უმეტესობის რეიტინგს და ასევე ჩრდილების კონექტორებს. საბედნიეროდ, ადამიანების მიერ სინათლის არაწრფივი აღქმის გამო, ჩრდილები თითქმის ისეთივე კაშკაშაა როგორც ნახევარი სიკაშკაშე, როგორც სრული, რაც მე დავამატე თავსახურს ჩემს კოდში.
• თითოეულ ფერებში სამ ღილაკს აქვს დებინგის წრე. წრედის თეორია შეგიძლიათ იხილოთ აქ. შემეძლო პროგრამული უზრუნველყოფის შეცვლა, მაგრამ მე გადავწყვიტე, რომ უფრო ადვილი იყო რამდენიმე კომპონენტის დამატება და შემდეგ საერთოდ არ უნდა ინერვიულო ამაზე.
• მე მქონდა რამდენიმე სათადარიგო ქინძისთავები Wemos– ზე, ამიტომ გადავწყვიტე დავამატო pinouts საერთო მიკროფონისთვის და Bluetooth– ის ბრეაკოუტ დაფისთვის. მივხვდი, რომ მათ შეეძლოთ ადამიანებისთვის რაიმე სასარგებლო ფუნქციონირების დამატება, მიუხედავად იმისა, რომ მე თვითონ არ ვგეგმავდი მათ გამოყენებას.

ნაბიჯი 2: ტაძრის PCB- ების შეკვეთა

თქვენ უნდა შეუკვეთოთ ორივე ტაძრის PCB PCB პროტოტიპის წარმოებიდან. თქვენ შეგიძლიათ იპოვოთ ისინი ჩემს Github– ში ("Gerber_Temple Left_20191124153844.zip" და "Gerber_Temple Right ESP8266_20191124153834.zip"). თუ თქვენ არასოდეს გქონდათ შეძენილი პერსონალური PCB ადრე, ის ძალიან წინ არის; კომპანიების უმეტესობას აქვს ციტირების ავტომატიზირებული სისტემა, რომელიც იღებს გერბირებულ ფაილებს. მე შემიძლია გირჩიოთ JLC PCB, Seeedstudio, AllPCB, ან OSH Park, თუმცა დარწმუნებული ვარ სხვების უმეტესობაც იმუშავებს. ამ მწარმოებლების დაფის ყველა ნაგულისხმევი მახასიათებელი კარგად იმუშავებს, მაგრამ დარწმუნდით, რომ დაფის სისქე 1.6 მმ -ზე დააყენეთ (ნაგულისხმევი უნდა იყოს). დაფის ფერი თქვენი უპირატესობაა. მომდევნო ეტაპზე ჩვენ შევუკვეთავთ PCB- ის ჩრდილების აწყობას. თქვენ არ გჭირდებათ შეუკვეთოთ ჩრდილები და ტაძრის PCB ერთი მწარმოებლისგან, მაგრამ ეს შეიძლება დაგეხმაროთ გადაზიდვის დაზოგვაში.

ნაბიჯი 3: შეუკვეთეთ ჩრდილების PCB ნაწილი 1

Shades PCB განკუთვნილია PCB მწარმოებლის მიერ ასაწყობად. თუ გსურთ PCB– ების დამოუკიდებლად შეკრება, შეგიძლიათ გამოტოვოთ ეს ნაბიჯი. გაფრთხილდით, დაფაზე კონდენსატორები 0402 ზომისაა, ამიტომ მათი ხელით შედუღება რთულია. ანალოგიურად, WS2812b LED- ები საკმაოდ მგრძნობიარეა შედუღების ტემპერატურის მიმართ.

PCB– ის მწარმოებელი პროტოტიპის უმეტესობა გთავაზობთ შეკრების სერვისს, მაგრამ მე ვარჩევ JLC PCB– ს გამოყენებას მათი დაბალი ღირებულების გამო. ამ ნაბიჯების შემდგომ ნაკრებში მე გიხელმძღვანელებთ JLC PCB– დან PCB– ის შეკვეთის გზით. ეს ნაბიჯები უნდა ითარგმნოს სხვა მწარმოებლებზეც. რაც შეეხება წერას, JLC– ის PCB– ის შეკრების სერვისი საკმაოდ ახალია და, როგორც ჩანს, მიზნად ისახავს მოყვარულებს. ამის უპირველესი ის არის, რომ მომსახურება ძალიან იაფია სხვა მწარმოებლებთან შედარებით (~ 50 აშშ დოლარი 5 შეკრებილი ხუთი ფერისთვის), მაგრამ გაფრთხილებით:

• ისინი იკრიბებიან მხოლოდ ერთ მხარეს.
• კომპონენტები ხელმისაწვდომი უნდა იყოს მათი შიდა ნაწილების წყაროდან.
• ხვრელის კომპონენტები იგნორირებული იქნება.
• მხოლოდ 2 და 4 ფენა.
• ≤50 ცალი შეკვეთით.
• შეკვეთები მიიღება 5 -ის გამრავლებით.
• სისქე მხოლოდ 1.0 მმ/1.2 მმ/1.6 მმ.
• მხოლოდ დაფის ფერია მწვანე.
• 1oz არის სპილენძის მაქსიმალური წონა.

მე შევიმუშავე Shades PCB ამ მოთხოვნების გარშემო. სამწუხაროდ, თქვენ დაგჭირდებათ მინიმუმ 5 ჩრდილის შეკვეთა და თქვენ დარჩებით მწვანე PCB– ით.

ნაბიჯი 4: შეუკვეთეთ ჩრდილების PCB ნაწილი 2

დაწყებული JLC ციტირების გვერდზე, ატვირთეთ Gerber zip ფაილი, რომელიც ერთვის ამ ნაბიჯს ან ნაპოვნია ჩემს Github– ში (Gerber_Shades Ws2812B_20191124153856.zip). PCB დიდია, ამიტომ დამუშავებას შეიძლება გარკვეული დრო დასჭირდეს. თუ ის ვერ შეიყვანს დაფის ზომებს, ისინი არის: 41 x 156 მმ. თქვენ არ გჭირდებათ PCB– ის სხვა პარამეტრების მორგება.

გადადით ქვემოთ განყოფილებაში, სახელწოდებით "SMT ასამბლეა". გააქტიურეთ იგი და შემდეგ შეარჩიეთ ზედა ნაწილი ასამბლეისათვის. შეავსეთ სხვა პარამეტრები ზემოთ მოცემული სურათის მიხედვით. გაითვალისწინეთ, რომ მათი ინტერფეისი/პარამეტრები შეიძლება შეიცვალოს მომავალში (ეს შეიცვალა მას შემდეგ, რაც მე დავიწყე ეს პროექტი!), ასე რომ, თუ რაიმეში არ ხართ დარწმუნებული, შემატყობინეთ და ვეცდები დაგეხმაროთ.

როგორც კი მზად იქნებით, დააჭირეთ დადასტურებას.

ნაბიჯი 5: შეუკვეთეთ ჩრდილების PCB ნაწილი 3

დადასტურების დაჭერის შემდეგ თქვენ უნდა გადაგიყვანოთ გვერდზე, რომ ატვირთოთ BOM და Pick and Place ფაილები. ეს ფაილები ეუბნება სისტემას რა ნაწილები გამოიყენოს PCB– ზე და სად მოათავსოს ისინი. ჩამოტვირთეთ ფაილები ამ საფეხურიდან ან ჩემი Github– დან („BOM_Shutter Shades WS2812B Ver_20191203151413.csv“და „PickAndPlace_Lenses Ws2812B_20191203151443.csv“) და ატვირთეთ JLC– ში. თქვენი გვერდი უნდა გამოიყურებოდეს ზემოთ მოცემულ სურათზე. როდესაც მზად იქნებით, დააჭირეთ შემდეგი.

ნაბიჯი 6: შეუკვეთეთ ჩრდილების PCB ნაწილი 4

ამ გვერდზე თქვენ ადასტურებთ PCB– ზე განთავსებულ ნაწილებს.

თქვენ უნდა ნახოთ სამი კომპონენტის სია:

• ერთი 1N4148W, SOT23 დიოდი
• 76 WS2812C, LED-5050_4P ები
• 71 0.1µf, C0402 კონდენსატორები

ყველა ეს ნაწილი უნდა იყოს დადასტურებული, როგორც ზემოთ მოცემულ სურათზე. მიუხედავად იმისა, რომ ნაკლებად სავარაუდოა, რომელიმე ნაწილი უნდა იყოს დაკარგული, ან არ შეიძლება დადასტურდეს, JLC ან აღარ ინახავს მათ, ან ისინი მოძველებულია. თუ დატოვებთ კომენტარს, მე შევეცდები დაგეხმაროთ PCB- ის განახლებაში შემცვლელი ნაწილებით. გარდა ამისა, თქვენ შეგიძლიათ დააკოპიროთ PCB და თავად მოაწესრიგოთ აქ. თქვენ შეგიძლიათ შეცვალოთ დაკარგული ნაწილები BOM განახლებით; სანამ მათ აქვთ იგივე SMD კვალი, არ უნდა იყოს პრობლემა.

როდესაც მზად იქნებით, დააჭირეთ შემდეგი.

ნაბიჯი 7: შეუკვეთეთ ჩრდილების PCB ნაწილი 5

ეს არის ბოლო შეკვეთის ნაბიჯი. თქვენ უნდა მოგცეთ აწყობილი PCB– ის წინასწარი გადახედვა. დარწმუნდით, რომ კომპონენტის განთავსება ემთხვევა ზემოთ მოცემულ სურათს. შენიშნეთ წითელი წერტილები LED- ებზე მიუთითეთ პინი 1. თუ ყველაფერი კარგად გამოიყურება, შეგიძლიათ განათავსოთ შეკვეთა და დაბრუნდეთ აქ, როდესაც ის ჩამოვა.

ნაბიჯი 8: ჩრდილები PCB ასამბლეის:

ჩვენ ვიწყებთ შეკრებას დენის, მიწის და სიგნალის მავთულის შედუღებით Shades PCB- ზე. დაიწყეთ სილიკონის მავთულის სამი ~ 67 მმ სიგრძის მოჭრით; ორი შავი და ერთი წითელი. გათიშეთ თითოეული მავთულის ერთი ბოლოდან მცირე ნაწილი და მიამაგრეთ მდედრობითი JST დასაკეცი ტერმინალი თქვენი დამჭერი ხელსაწყოს გამოყენებით. შემდეგ გაშალეთ mm 10 მმ თითოეული მავთულის მეორე ბოლოდან. Tin მხოლოდ წვერი ამ ბოლოს ერთად solder. თქვენ გინდათ იმდენი შედუღება, რომ შეაჩეროთ მავთულის გაფუჭება მავთულის სისქის გაზრდის გარეშე. საბოლოო ჯამში, თითოეული მავთული უნდა ემთხვეოდეს პირველ სურათს ზემოთ.

სურვილისამებრ, თქვენ შეგიძლიათ დაამატოთ მოკლე სიგრძის ფერადი (მე გამოვიყენე მწვანე) სითბოს შემცირება ერთ შავ მავთულზე, რომ მას სიგნალის მავთულად შეაფასოთ.

შემდეგი, ჩადეთ თითოეული მავთული Shades PCB– ის გარე ხვრელების მეშვეობით (მხარეს სამი ხვრელით). წითელი მავთული უნდა გაიაროს ზედა-ყველაზე ხვრელში. მოხარეთ მავთულის გაშიშვლებული ნაწილი კაუჭის ფორმაში, შემდეგ კი გადააადგილეთ PCB– ის შესაბამის ხვრელში. დასახმარებლად გამოიყენეთ ნემსიანი ცხვირსახოცი. თქვენ გინდათ დაასრულოთ მავთულის გარსი, რომელიც გამოდის PCB– ის ხვრელებიდან, ეს საშუალებას მისცემს მავთულს იმოქმედოს როგორც დაძაბულობის/მოსახვევის რელიეფი.

ეს ალბათ ცოტა დამაბნეველია, მაგრამ იმედია სურათები გაგიძღვებათ.

შემდეგი, მიამაგრეთ მავთულები ადგილზე. შეიძლება დაგჭირდეთ მავთულის შეთავაზება მარჯვენა ტაძრის PCB– ით (ის, რომელზედაც დამონტაჟდება ღილაკები და Wemos D1 mini), რათა დარწმუნდეთ, რომ ისინი საკმარისად გრძელია. გარდა ამისა, დენის და მიწის კავშირები მოითხოვს უფრო მეტ სითბოს ვიდრე სიგნალი, ასე რომ თქვენ შეიძლება დაგჭირდეთ თქვენი soldering რკინის ტემპერატურის თუ ეს შესაძლებელია.

დაბოლოს, ჩასვით ქალი JST crimp კონექტორები თქვენს ქალის JST საცხოვრებელში. დარწმუნდით, რომ მავთულის შეკვეთა ემთხვევა სურათს. შეკვეთა უნდა იყოს სიმძლავრე, სიგნალი, შემდეგ მიწა კონექტორის ზემოდან დაწყებული (აღებულია მისი განლაგებიდან, როდესაც მიმაგრებულია მარჯვენა ტაძრის PCB- ზე).

ჩვენ დავასრულეთ PCB- ის ჩრდილები, ასე რომ თქვენ შეგიძლიათ განზე დააყენოთ.

ნაბიჯი 9: ტაძრის PCB ასამბლეა ნაწილი 1

ახლა ჩვენ ვაპირებთ შევიკრიბოთ ტაძრის PCB. მიუხედავად იმისა, რომ ორივე PCB- ს აქვს ნიშნები კომპონენტებისთვის, ჩვენ ძირითადად ვაპირებთ ფოკუსირებას მარჯვენა ტაძარზე (ის, რომელზედაც დამონტაჟებულია ღილაკები და Wemos D1 mini).

ჯერ ჩვენ უნდა შევაერთოთ SMD კომპონენტები PCB– ზე. თუ თქვენ არასოდეს შეკრული გაქვთ SMD ნაწილები აქ არის სახელმძღვანელო, რომელიც დაგეხმარებათ დაიწყოთ: ბმული. ყველა ნაწილი არის 0805 ან უფრო დიდი, ასე რომ ხელით შედუღება უნდა იყოს საკმაოდ წინ.

პირველად შეაერთეთ კომპონენტები PCB– ის უკანა ნაწილში, ესენია:

• სამი 100 ათასი რეზისტორი
• ოთხი 1k რეზისტორი
• ხუთი 1 μf კონდენსატორი
• ერთი 22 Ohm რეზისტორი
• ერთი MCP1755 ძაბვის რეგულატორი
• ერთი MMBT2222 NPN ტრანზისტორი

მათი განთავსება ყველა მონიშნულია PCB– ზე.

თქვენი საბოლოო შედეგი უნდა გამოიყურებოდეს ზემოთ მოცემულ პირველ სურათზე.

შემდეგ გადაატრიალეთ PCB და შეაერთეთ სამი ღილაკი, როგორც ეს მოცემულია მეორე სურათზე.

ნაბიჯი 10: ტაძრის PCB ასამბლეა ნაწილი 2

ახლა ჩვენ დავამატებთ სითბოს შემცირებას როგორც ტაძრის PCB- ებს, ასევე დენის კონექტორს. ეს იცავს თქვენს ყურებს უხეში PCB კიდეებისგან.

პირველი გაჭერით ორი 65 მმ სიგრძის 10 მმ დია. სითბოს შემცირება. გადაიტანეთ ნაწილაკის შემცირება თითოეული PCB მკლავის გასწვრივ.

სანამ სითბოს შემცირებას შეამცირებთ, მიამაგრეთ 3.5 მმ DC ბუდე კონექტორი მარჯვენა ტაძრის PCB- ის უკანა ნაწილში, როგორც ეს სურათზეა. გაითვალისწინეთ, რომ მისი შედუღება შეგიძლიათ ორივე მხარეს. მე ვირჩევ უკანა მხარეს, რადგან ეს ჩემთვის ყველაზე კომფორტულია. როდესაც soldering, გადაიტანეთ სითბოს შემცირება გასწვრივ მკლავი თავიდან ასაცილებლად მას ძალიან გათბობა.

მას შემდეგ, რაც ჯეკის კონექტორი მიმაგრებულია, გადაიტანეთ სითბოს შემცირება ჯეკზე ქვემოთ, როგორც სურათზეა და შეამცირეთ სითბოს შემცირება ორივე ტაძრის PCB– ზე სითბოს იარაღის გამოყენებით.

დაბოლოს, მიამაგრეთ მარჯვენა კუთხის, მამრობითი JST კონექტორი მარჯვენა ტაძრის PCB- ის უკანა მხარეს, როგორც სურათზეა.

ნაბიჯი 11: ტაძრის PCB ასამბლეა ნაწილი 3

ახლა ჩვენ ვაპირებთ შევაერთოთ Wemos D1 Mini ტაძრის PCB– ზე.

სანამ ამას გააკეთებ, უნდა დაადასტურო რომ შეგიძლია პროგრამირება Wemos და რომ ის მუშაობს სწორად.

დაიწყეთ აქ მითითებების შესაბამისად, რომ დააინსტალიროთ ESP8266 ბირთვი Arduino IDE– სთვის. ეს გაძლევთ საშუალებას დაპროგრამოთ Wemos, თითქოს ეს არდუინო იყოს.

დაინსტალირების შემდეგ გახსენით IDE და დაუკავშირეთ Wemos თქვენს კომპიუტერს მიკრო USB კაბელის გამოყენებით. ინსტრუმენტები-> დაფაზე აირჩიეთ "LOLIN (WEMOS) D1 R2 & Mini". ასევე შეარჩიეთ პორტი, რომელსაც Wemos უკავშირდება ინსტრუმენტების ქვეშ. სცადეთ ატვირთოთ blink (ან თქვენი საყვარელი სატესტო პროგრამა). თუ ყველაფერი წესრიგშია, Wemos– ის LED წამში ერთხელ უნდა დაიწყოს მოციმციმე.

მას შემდეგ რაც დადასტურდებით, შეგიძლიათ ატვირთოთ კოდი Wemos– ზე, მიამაგრეთ იგი მარჯვენა ტაძრის PCB– ზე მამრობითი სქემის გამოყენებით, როგორც სურათზეა. დარწმუნდით, რომ მიამაგრეთ იგი გვერდით ღილაკებით, Wemos– ის pin ეტიკეტები უნდა ემთხვეოდეს PCB– ზე არსებულს. გათიშეთ ნებისმიერი ზედმეტი სიგრძე სათაურებიდან.

ამ მომენტში ყველა PCB სრულად არის აწყობილი და ჩვენ მზად ვართ ყველა ნაწილი ერთად დავაყენოთ.

თუ გსურთ გამოიყენოთ Max4466 მიკროფონი, ან HC-05 Bluetooth მოდული, ახლა დროა დაურთოთ ისინი PCB- ზე. მათი ადგილმდებარეობები იარლიყით, დარწმუნდით, რომ ქინძისთავები ემთხვევა, რათა მათი ორიენტაციები სწორად მიიღოთ.

ნაბიჯი 12: ჩრდილების ფინალური ასამბლეა ნაწილი 1

3D პრინტერის გამოყენებით, ამობეჭდეთ ორი წყვილი დამოკიდებული (ორი "hinge 1.stl" და "hinge 2.stl", რომლებიც მიმაგრებულია ამ საფეხურზე, ასევე ნაპოვნია ჩემს Github– ში). შეაგროვეთ საკინძები 1.75 მმ სიგრძის ძაფის ჩასვით ორივე მხარის ორივე ნაწილში და შეუერთეთ ისინი ერთმანეთს.

შემდეგ, როგორც სურათზეა, მიამაგრეთ რგოლები Shades PCB– ზე ოთხი 4 მმ M2 ხრახნის გამოყენებით.

თქვენ ასევე შეგიძლიათ მიამაგროთ ცხვირის საყრდენი, საყრდენზე არსებული ღარის გამოყენებით, უბრალოდ გადაიტანეთ იგი PCB ცხვირის არეში. ის მტკიცედ უნდა მოერგოს თავის ადგილს.

ნაბიჯი 13: ჩრდილების ფინალური ასამბლეა ნაწილი 2

3D ბეჭდვა "Ear Cover.stl" ამ საფეხურზე მიმაგრებული. გადაიტანეთ საფარი Wemos– ზე. საფარის ხვრელები უნდა შეესაბამებოდეს მარჯვენა ტაძრის PCB- ს.

ორი 5 მმ -იანი M2 ხრახნის გამოყენებით, მიამაგრეთ საფარი და მარჯვენა ტაძრის PCB ჩრდილების PCB- ის მარჯვენა რგოლზე. ჩადეთ ქალი JST კონექტორი მამაკაცის საცხოვრებელში მარჯვენა ტაძრის PCB- ზე.

მიიღეთ მარცხენა ტაძრის PCB და ლობსტერის კლანჭის ყელსაბამი. ჩადეთ დამჭერი ხვრელში, PCB- ების ბოლოში. შემდეგ მიამაგრეთ გასაღების ჯაჭვის ბეჭედი ლობსტერის კლანჭის მარყუჟზე, როგორც სურათზეა.

დაბოლოს, ორი 4 მმ M2 ხრახნის გამოყენებით, მიამაგრეთ მარცხენა ტაძრის PCB ჩრდილების PCB- ის მარცხენა სარქველზე.

ამ ეტაპზე ჩრდილების შეკრება დასრულებულია.

ნაბიჯი 14: ჩრდილების საბოლოო შეკრება ნაწილი 3 (სურვილისამებრ):

ამ ეტაპზე ჩვენ დავამატებთ წერტილოვან სტიკერებს ფერებში, რაც ხელს შეუწყობს LED- ების გავრცელებას. ეს ნაბიჯი არჩევითია, მე ვფიქრობ, რომ ის ჩრდილებს უკეთესს ხდის, მაგრამ ეს იწვევს მცირე რაოდენობის სინათლის ასახვას.

საერთოდ, WS2812b LED- ები უკეთესად გამოიყურება, როდესაც ისინი დიფუზურია მასალის საშუალებით. ეს ხელს უწყობს სინათლის წყაროს გაფანტვას, რაც გაადვილებს თქვენს თვალებს, ხოლო ფერები უფრო თვალსაჩინო გახდება. ჩრდილების საკითხი ის არის, რომ ჩვენ არ გვინდა, რომ წინ წამოწეული შუქი აისახოს ჩვენი თვალებისკენ. ჩვენ არ შეგვიძლია გამოვიყენოთ სქელი დიფუზორი, რადგან დიფუზორის გვერდებიდან მიმოფანტული ნებისმიერი სინათლე უკან ბრუნდება ჩვენსკენ.

სამაგიეროდ ჩვენ გამოვიყენებთ თხელი წერტილების სტიკერებს (იხილეთ შესავალი ბმულისთვის). ყველა იმ მეთოდით, რაც მე გამოვცადე, ეს დიფუზიური LED- ები იყო საკმარისი იმისათვის, რომ იყოს მისაღები, ამასთანავე ამცირებდა სინათლის ასახვას. თუმცა, ისინი უნდა იქნას გამოყენებული კონკრეტული გზით.

მიუხედავად იმისა, რომ სტიკერები თხელია, თუ ისინი ისეა მოთავსებული, რომ სტიკერი მოიცავს მთელ LED კვადრატს, ისინი მაინც იწვევენ შესამჩნევ ასახვას LED- ებზე, რომლებიც თქვენი ცენტრალური ხედვის ხაზის ზემოთ ან ქვემოთ არის. ეს არის იმის გამო, რომ როდესაც თქვენ აცვიათ ჩრდილები და უყურებთ პირდაპირ წინ, თქვენი თვალები თანაბარია ჩრდილების ცენტრალურ ზოლთან, ხოლო სხვა ზოლები თქვენი თვალების კუთხესთანაა. ეს კუთხე ნიშნავს იმას, რომ სტიკერების ზღვარი თქვენთვის ხილულია, ხოლო ზღვარზე გამავალი ნებისმიერი შუქი ასევე ხილული იქნება.

ჩვენ გვსურს მინიმუმამდე დავიყვანოთ ის ზღვარი, რომელსაც ჩვენ ვხედავთ. ვინაიდან სტიკერები მრგვალია და ჩრდილების ტარებისას ჩვენ ვხედავთ თითოეული LED- ის მხოლოდ ერთ ზღვარს (ქვედა ან ზედა), შეგვიძლია სტიკერები მოვათავსოთ ისე, რომ სტიკერების პირას მხოლოდ მცირე ნაწილი იყოს რეალურად LED- ის სხეულის კიდეზე რომ ჩვენ ვხედავთ. თქვენ შეგიძლიათ ნახოთ ეს ზემოთ მოცემულ სურათზე, თუ ყურადღებით დააკვირდებით (ბოდიში ხარისხისთვის).

სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, თქვენ უნდა განათავსოთ სტიკერები ისე, რომ ისინი ძლივს ფარავდნენ თითოეულ LED- ების ლინზას (ნაწილი, საიდანაც შუქი რეალურად გამოდის), ხოლო სტიკერის დამატებითი ნაწილი უფრო ახლოსაა ჩრდილების უახლოეს ზედა ან ქვედა გარე კიდეზე. შემდეგ მოჭერით დამატებითი ნაწილი მაკრატლის გამოყენებით.

ეს გაავრცელებს LED სინათლეს, მაგრამ ძალიან ბნელ პირობებში თქვენ მაინც დაინახავთ ზოგიერთ ანარეკლს.

ნაბიჯი 15: კოდი

მე დავწერე კოდი იმ ჩრდილებისთვის, რომელიც მოიცავს 40 სხვადასხვა ეფექტს. ის შეგიძლიათ იხილოთ ჩემს Github– ში, საქაღალდეში "Shades_Code". სანამ კოდს ატვირთავთ Wemos– ში, დაგჭირდებათ ორი ბიბლიოთეკა:

• ჩემი ბიბლიოთეკა "PixelStrip"
• ადაფრუტის ნეოპიქსელის ბიბლიოთეკა

თქვენ შეგიძლიათ გადმოწეროთ PixelStrip ბიბლიოთეკა აქედან. ჩამოტვირთეთ ყველა ფაილი და განათავსეთ ისინი საქაღალდეში სახელწოდებით "PixelStrip" თქვენი Arduino ინსტალაციის დირექტორიის ბიბლიოთეკების საქაღალდეში.

თქვენ შეგიძლიათ დააინსტალიროთ Adafruit Neopixel ბიბლიოთეკა Arduino IDE ბიბლიოთეკის მენეჯერის გამოყენებით.

ორივე ბიბლიოთეკის დაყენების შემდეგ შეგიძლიათ გახსნათ Shades_Code.ino და ატვირთოთ იგი Wemos– ში. თუ ყველაფერი კარგადაა, ჩრდილმა უნდა დაიწყოს ველოსიპედის ეფექტი. შენი ჩრდილები ახლა დასრულებულია!:)

თუ რამე არასწორია, გთხოვთ გადადით ჩემს პრობლემების მოგვარების ეტაპზე.

ამ მომენტში თქვენ შეგიძლიათ გადახვიდეთ შემდეგ საფეხურზე, სადაც მე განვიხილავ ჩრდილების ღილაკის ფუნქციებს და როგორ აცვიათ ისინი. თუ გსურთ რაიმე ეფექტის გამორთვა ან შეცვლა, ამას ქვემოთ განვიხილავ.

ეფექტების შეცვლა:

თუ გსურთ ეფექტის გამორთვა, ჯერ უნდა იპოვოთ იგი Shades_Code.ino ფაილში. ის იქნება დიდი გადართვის განცხადებაში მთავარ ბათილ მარყუჟში (). ეფექტები ინდივიდუალურად არ არის მონიშნული, რადგან ძნელია მათი აღწერა მხოლოდ კომენტარებით, ასე რომ შეიძლება ცოტა ნადირობა მოგიწიოთ. მას შემდეგ რაც იპოვით ეფექტს, თქვენ უბრალოდ უნდა შეცვალოთ საქმის ნომერი რაიმეზე მაღალი ვიდრე ეფექტების საერთო რაოდენობა (99 ყოფილი), რომ გამორთოთ იგი.

თქვენ ასევე შეგიძლიათ შეცვალოთ ან დაამატოთ თქვენი საკუთარი ეფექტები. ეფექტის დასამატებლად, დაამატეთ იგი გადამრთველ განცხადებას მთავარ ბათილ მარყუჟში () და გაზარდეთ "numEffects" var.

ჩემს ბიბლიოთეკას შეუძლია გააკეთოს ეფექტების ფართო სპექტრი, მაგრამ მასთან მუშაობა ცოტა რთულია. ის თავდაპირველად დაიწყო, როგორც ეფექტების მცირე საცავი, მაგრამ მოგვიანებით გავაფართოვე ის პიქსელების უცნაურ ფორმებზე (ბეჭდები, ვარსკვლავები და ა.შ.) ეფექტების გასაშვებად, ასე რომ, ის ცოტათი დაბნეული გახდა. ამ ეტაპზე მე მაქვს ბიბლიოთეკის არქიტექტურა და სრულად ვაპირებ მომავალში მისი ხელახლა დაწერას. იმავდროულად, მიმდინარე ბიბლიოთეკა სრულად არის კომენტარირებული და შეცდომების გარეშე (შეხედეთ segmentSet.h სეგმენტების შესახებ კომენტარებს), მაგრამ თქვენ ალბათ მოგიწევთ გარკვეული ექსპერიმენტების გაკეთება იმის გასაგებად, თუ როგორ მუშაობს თითოეული ეფექტი.

გარდა ამისა, LED- ები ასახულია ზიგ-ზაგ ფორმატში. მათი რიცხვი არის Shades PCB- ის უკანა ნაწილში.

ნაბიჯი 16: ჩრდილების ტარება და გამოყენება

ჩრდილების ჩასაცმელად, გაიარეთ 3.5 მმ-იანი კაბელი გასაღების ბეჭედზე და შეაერთეთ კონექტორში მარჯვენა ტაძრის ბოლოს. საკაბელო საკვანძო ბეჭდის გავლით ის მოქმედებს როგორც სამაჯური, იცავს ჩრდილებს თქვენს სახეზე. ჩართეთ ჩრდილები ნებისმიერი 5V დენის ბანკის გამოყენებით.

ღილაკები:

ფერებში არის სამი ღილაკი. ჩემი კოდის გამოყენებისას ისინი აკეთებენ შემდეგ რამეს:

(ეს ფუნქციები ასევე ჩამოთვლილია მარცხენა ტაძრის PCB- ზე)

• ღილაკი 1: შემდეგი ეფექტი (ან გადატვირთავს მიმდინარე ეფექტს, თუ ეფექტების როტაცია გამორთულია)
• ღილაკი 2: ეფექტის როტაცია ჩართვა/გამორთვა. ეს ახორციელებს მიმდინარე ეფექტს განუსაზღვრელი ვადით
• ღილაკი 1+2 (ამავე დროს): ჩრდილები ჩართულია/გამორთულია. უბრალოდ აჩერებს ეფექტებს, არ გამორთავს დენს.
• ღილაკი 3: სიკაშკაშის ციკლი. თქვენ შეგიძლიათ შეცვალოთ ზრდა ჩემს კოდში "brightnessLevels" მასივის შეცვლით.

თუ აქამდე მიაღწიეთ, მადლობა კითხვისთვის! იმედი მაქვს გაერთეთ თქვენი ფერებით. თუ თქვენ გაქვთ რაიმე შეკითხვები, გთხოვთ დატოვეთ კომენტარი და მე დაგიკავშირდებით.

ნაბიჯი 17: პრობლემის მოგვარება:

თუ აქ ხარ, მაშინ ჩრდილები არ იქცევიან სწორად. ქვემოთ განვიხილავ შესაძლო პრობლემებსა და გადაწყვეტილებებს. თუ თქვენ ვერ ხედავთ იმას, რაც თქვენს პრობლემას ეხება, გთხოვთ დატოვეთ კომენტარი და მე შევეცდები დაგეხმაროთ.

• შადები არაფერს აჩვენებს, როდესაც ჩართულია.

  • სცადეთ ჩართოთ მიკრო USB Wemos– ში. ჩრდილები უნდა ჩართოთ.

    • თუ ისინი ასე იქცევიან, რაღაც არასწორია თქვენს დენის ბანკში.

    • თუ არა, სცადეთ ატვირთოთ ნებისმიერი კოდი Wemos– ზე (მაგალითად დახუჭვა)

      • თუ ის მუშაობს, რაღაც არასწორია ჩრდილებსა და ტაძრის PCB- ს შორის კავშირში. ორჯერ შეამოწმეთ თქვენი JST კავშირი. მავთულები წესრიგში უნდა იყოს ზემოდან: სიმძლავრე, მონაცემები, მიწა.

        თუ კავშირი კარგია, სცადეთ კომენტარი გააკეთოთ ჩემს კოდში არსებული ღილაკების ფუნქციებზე, შესაძლებელია ერთ -ერთი ღილაკი გაუმართავი იყოს

      • თუ ის არ მუშაობს, ან Wemos მკვდარია, ან მისი გადატვირთვა ხდება არაერთხელ. გახსენით Arduino სერიული მონიტორი (დააყენეთ Baud 115200) და უყურეთ გადატვირთვის კოდებს. თუ თქვენ მიიღებთ კოდს, მოგიწევთ გუგლის გაკეთება, რომ გაარკვიოთ რისი ბრალია. თუ თქვენ არ იღებთ რაიმე კოდს, Wemos ალბათ მკვდარია.

• ჩრდილები მუშაობს, მაგრამ ზოგიერთი პიქსელი ციმციმებს (ეს მოხდა მე 5 შეკვეთით 5 PCB– დან 2 – ზე)

  ეს ალბათ პირველი პიქსელის პრობლემაა (ჩრდილების ტარებისას მარჯვნივ მარჯვნივ). თქვენ უნდა შეცვალოთ პიქსელი. პირველი, ამოიღეთ იგი წვრილი მავთულის საჭრელი წყვილების გამოყენებით, რათა დააკავშიროთ პიქსელის კავშირი PCB- თან. ფრთხილად იყავით, რომ არ ამოიღოთ შედუღების ბალიშები PCB– დან. შემდეგ, თქვენ უნდა იყიდოთ WS2812 LED- ები აქ და შეაერთოთ ერთი ადგილზე. დარწმუნდით, რომ პიქსელი ორიენტირებული იქნება რიგის დანარჩენზე

მეორე ადგილი მოდის კონკურსში