Wildfire: 7 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:18

ეს პროექტი შთაგონებულია სამეფო კარის თამაშების მისტიკურ ცეცხლში, მომწვანო სითხეში, რომელიც, როდესაც აანთეს, მწვანე ცეცხლში აფეთქდა. პროექტი კონცენტრირებულია RGB SMD5050 LED ზოლების გამოყენებაზე მორგებული ფერის ეფექტებისთვის. სამი მინის ობიექტი აღჭურვილია ექვსი RGB LED- ის ზოლით. Arduino Uno ქმნის ცეცხლს, როგორიც არის მბჟუტავი შუქები შუქებისთვის. RGB LED- ები საჭიროა გრადიენტური ფერის ნიმუშის შესაქმნელად მუქი მწვანედან ნათელ მწვანემდე, ყველაზე ნათელ თეთრამდე. უბრალო მწვანე LED არ არის საკმარისი, მას სჭირდება წითელი და ლურჯი კომპონენტები ნათელი თეთრი შესაქმნელად. როგორც ბონუსი, ამ ტექნიკას შეუძლია აწარმოოს ნებისმიერი სხვა ფერი. შუშის საგნები საჭიროა შუქის გასანათებლად და რეალური სინათლის წყაროს შენიღბვისთვის, ანუ მცირე ზომის, ძალიან ტექნიკური გარეგნობის RGB SMD5050 LED ზოლები.

იდეა შეიძლება გავრცელდეს იმდენ ობიექტზე, რამდენიც გსურთ და რა დინამიური ფერის სქემებიც გსურთ. ეს ინსტრუქცია აღწერს, თუ როგორ განვახორციელე სამი მინის ობიექტის დაყენება შემდეგი ფერადი სქემებით. ტყის ხანძრის სქემა ჩანს შესავალ ვიდეოში. დანარჩენი სქემები ჩანს ვიდეოში ამ ინსტრუქციის მე –6 საფეხურის გვერდზე.

• ტყის ხანძარი. სამეფო კარის თამაშებმა სპექტაკლის მსგავსი ცეცხლი გააჩინა.
• ონლაინ თამაში Unicorn მიმზიდველი. სპექტაკლი, რომელიც ცისარტყელას ფერებში ქრება.
• Თვალის დახამხამება. ფერის შემთხვევითი შეცვლა ორი განსხვავებული სიჩქარით.
• ქრებოდა. შემთხვევითი ფერის რბილი ცვლილება ორ სხვადასხვა სიჩქარეზე.
• ცოცხალი ფერები. შეღებეთ თქვენი საგნები სინათლით, რბილად რხევით ერთი ნაწილის გარშემო.
• სანთლები. მიეცით თქვენს LED- ებს იმიტაცია ბუნებრივი სანთლის ალი.

კონფიგურაცია

ძირითადი კონფიგურაციისას თქვენ გადადიხართ ექვსი ფერის სქემაში ერთი ღილაკის დაჭერით. ორმაგი დაწკაპუნება გადადის ერთი ფერის სქემაში ერთი პარამეტრიდან მეორეზე, თუ ეს შესაძლებელია. ფერის პარამეტრების დამატება შესაძლებელია Arduino პროგრამის რედაქტირებით.

მომავალში გაფართოებულ ვერსიაში, ღილაკი იცვლება ESP8266 დაფით, რომელიც შეუერთდება ვებ გვერდს, რომელიც გააკონტროლებს ფერის სქემებს. თავის მხრივ, ვებ გვერდის კონტროლი შესაძლებელია მობილური მოწყობილობის ბრაუზერის საშუალებით. ეს გაცილებით მეტ მრავალფეროვნებას იძლევა ნივთების მორგებაში:

• დააყენეთ ცვლილების სიჩქარე და მიმართულება
• დააყენეთ ფერი მბჟუტავი სანთლებისთვის
• დააყენეთ ფერების სიკაშკაშე და გაჯერება

ეს ინსტრუქცია ყურადღებას ამახვილებს ძირითად კონფიგურაციაზე, რომელიც მოიცავს მხოლოდ ღილაკს, როგორც მომხმარებლის ინტერფეისი.

ნაბიჯი 1: რაც გჭირდებათ

• იაფი RGB LED ზოლები, რომლის დაჭრა შეგიძლიათ მოკლე ზოლებით
• სიმძლავრის ერთეული, სასურველია 12 V 1.5 ნივთი, რომელსაც მოყვება RGB LED ზოლები
• Arduino UNO ან მსგავსი
• ორი ULN2803AP IC: s
• მარტივი დაჭერის ღილაკი
• პერმა-პროტო პურის დაფა
• მავთული
• ყუთი ელექტრონიკისთვის
• ზოგიერთი მინის ობიექტი უნდა განათდეს RGB LED ზოლებით
• ინსტრუმენტები (მავთულის სტრიპტიზიორი, გასაყიდი რკინა, შედუღება …)

წამყვანი ზოლები

შევიძინე იაფი led ზოლები, რომელიც შედგება 90 RGB SMD LED- ისგან. პატარა ერთეული მართავს led- ებს, იცვლის მათ ფერს. მოწყობილობა დისტანციურად კონტროლდება და ზოლს შეუძლია სხვადასხვა გზით შეცვალოს ფერები. მაგრამ მთელ ზოლს აქვს იგივე ფერი. სახალისო ის არის, რომ თქვენ შეგიძლიათ გაჭრათ ზოლები პატარა ზოლებად, რომელიც შეიცავს თითოეულ ზოლში მხოლოდ სამ rgb led- ს. თითოეული ზოლები, რაც არ უნდა გრძელი იყოს, უნდა იკვებებოდეს 12 ვ -ით. სამი rgb led- ის თითოეულ მონაკვეთს აქვს საკუთარი რეზისტორების ნაკრები, რომელიც ზრუნავს LED- ების ძაბვის ვარდნაზე. თქვენ უნდა უზრუნველყოთ მხოლოდ 12 ვ და საკმარისი ამპერი, მილიამპერები. ამ პროექტისთვის მე ვიყენებ led ზოლის სამ ზოლს, რომელიც თითოეულში 6 ერთეულია და 12 V 1.0 A სიმძლავრის ერთეულს. საკონტროლო განყოფილება და დისტანციური მართვა არ არის საჭირო.

ULN2803AP

ერთი led სჭირდება მხოლოდ მცირე მიმდინარე. როგორც წესი, თქვენ შეგიძლიათ განათება led პირდაპირ Arduino მონაცემთა pin, სანამ თქვენ გაქვთ resistor რომ ჩამოაგდებს მონაცემთა pin 5 V ზოგიერთი 3 V led. მაგრამ ერთი RGB SMD5050 LED შედგება სამი ლიდერისგან, წითელი, გრენის და ლურჯი. და ამ პროექტისთვის მე ვიყენებ 6 RGB SMD5050 LED- ების ზოლს. Arduino Uno– ს ერთი მონაცემთა პინი აკონტროლებს 6 LED- ს. მხოლოდ ეს იქნება მონაცემთა პინის სადღეგრძელო, თუკი led- ების განათების ძალა მოდის მონაცემთა პინიდან. მაგრამ ალელში იქნება ცხრა ასეთი მონაცემთა ქინძი და რა თქმა უნდა, არდუინოსთვის ძალიან აქტუალური იქნება. ამიტომაც იწყება ULN2803AP. ULN2803AP არის ინტეგრირებული ჩიპი 8 დარლინგტონის ტრანზისტორით. მე მჭირდება 9, ამიტომ მე მხოლოდ ორ ULN2803AP ჩიპს ვიყენებ. ეს დამტოვებს 7 სათადარიგო ტრანზისტორს, თუ მინდა პროექტის გაფართოება ხუთ ობიექტზე.

ერთი led led შიგნით RGB SMD5050 LED ამახვილებს 20 mA. ექვსი მათგანი ნიშნავს 120 mA. ULN2803– ის ერთ პინზე (ერთი დარლინგტონის ტრანზისტორი) შეიძლება 500 mA ჩაძირვა. მაგრამ მთელ ჩიპს შეუძლია გაუძლოს დენის მიერ წარმოქმნილ მაქსიმალურ 1.44 ვტ სითბოს. 120 mA აწარმოებს 0.144 W. მე ვაყენებ ხუთ ხაზს ერთ ULN2803 ჩიპზე და ოთხ ხაზს მეორეზე. ეს იქნება 0.72 W ერთ ჩიპზე და 0.58 W მეორე ჩიპზე. ასე რომ, მე კარგად უნდა ვიყო. ULN2803- ის ყველა 8 სტრიქონის გამოყენებით 120 mA თითოეულზე გაათბობს ჩიპს 1.2 ვტ -ით, ის გახურდება, მაგრამ მაინც მოითმენს მას.

მარტივად არის ახსნილი, RGB SMD LED ზოლები ენერგიის წყაროსგან იღებს 12 ვ. LED ზოლებიდან, თითოეული სამი ფერის LEDS– დან დენი მიდის საკუთარ პინზე ULN2803AP– ში და შემდგომ GND– ზე. წრე დახურულია და LED ანათებს. მაგრამ ULN2803AP ჩართულია/გამორთულია Arduino– სგან მიღებული 5 V მონაცემთა სიგნალით. ეს სიგნალები არდუინოდან მხოლოდ რამდენიმე მილიამპერს ამოიღებს.

შუშის საგნები და LED ზოლები

მე მქონდა ეს უცნაური მინის საგნები, რომლებიც ჩაის განათებისთვის იყო განკუთვნილი. მე დავჭრა ფირფიტები არყის მორებისგან, რომ დადგეს და რაღაც ჰქონდეთ LED ზოლები. მე რამოდენიმე ნაკეცები გავაკეთე ზოლებში, რომ ისინი რგოლებად გამხდარიყო, სადაც ინდივიდუალური LED ერთეულები ზემოთაა მიმართული. ფრთხილად იყავით ნაკეცებთან, ისე რომ არ გაჭრათ ხაზები.

ნაბიჯი 2: მომხმარებლის ინსტრუქციები

მოწყობილობას ექნება მარტივი ინტერფეისი. ის ჩართულია კედლის სოკეტში დენის წყაროს ჩართვით და იწყება პირველი ფერის სქემით, რომელიც არის Wildfire. ის გამორთულია დენიდან. ღილაკზე დაჭერით გადახვალთ მომდევნო ფერის სქემაში. ორმაგი დაწკაპუნებით მოხდება თითოეული ფერის სქემის ქვე სქემები. მე ვაპირებ განვახორციელო შემდეგი ფერადი სქემები:

1. ტყის ხანძარი. სამეფო კარის თამაშებმა შთააგონა ცეცხლი, როგორც სპექტაკლი, სადაც მწვანე ცეცხლი მიდის ერთი მინის ობიექტიდან მეორეზე. ეს ეფექტი გამოიყურება ყველაზე სანახაობრივი, როდესაც შუშის საგნები ერთმანეთზე ვერტიკალურად იქნება განთავსებული. სამი განსხვავებული ქვექემა ხორციელდება ცეცხლის სხვადასხვა ტემპით.
2. უნიკორნის მიმზიდველი. სპექტაკლი, რომელიც ცისარტყელას ფერებში ქრება. ქრებოდა ხდება მბრუნავი გზით, ისევე როგორც თითოეული ფერი ერთი მინის ობიექტიდან მეორეზე გადადის. ქვექემებს ექნებათ ქრებოდა განსხვავებული სიჩქარე.
3. Თვალის დახამხამება. ფერის შემთხვევითი შეცვლა ორი განსხვავებული სიჩქარით. ქვე სქემებს ექნებათ განსხვავებული პალიტრები (მხოლოდ სრულად გაჯერებული ფერები, ნახევრად გაჯერებული ფერები, ფერები ფერთა წრის მხოლოდ ნახევარიდან)
4. ქრებოდა. შემთხვევითი ფერის რბილი ცვლილება ორ სხვადასხვა სიჩქარეზე. მსგავსი ქვეკატუსები, როგორც #3 -ში.
5. ცოცხალი ფერები. შეღებეთ თქვენი საგნები მსუბუქი ფერით, რომელიც რხევადია ერთი ნაწილის გარშემო. ქვექემები ადგენენ ფერებს წითელი, ნარინჯისფერი, ყვითელი, მწვანე, ლურჯი, ინდიგო ან მეწამული. რხევა ხდება არჩეული ფერის გარშემო 10 გრადუსიანი სექტორის შიგნით. სამი შუშის ობიექტს აქვს ერთი და იგივე არჩეული ფერი, მაგრამ თითოეულ ობიექტს აქვს შემთხვევით ცვალებადობის სიხშირე, რაც მთელ კომპლექტს აძლევს ცოცხალ ცოცხალ ფერს.

6. სანთლები. მიეცით თქვენს LED- ებს იმიტაცია ბუნებრივი სანთლის ალის. სამი ქვექემი:

   1. "რაც შეიძლება მშვიდად"
   2. "სადღაც ღია ფანჯარა"
   3. "ეს იყო ბნელი და ქარიშხლიანი ღამე"

ნაბიჯი 3: რამდენიმე სიტყვა RGB ფერების შესახებ

ამ ნაწილში მე განვიხილავ ჩემს შეხედულებას RGB ფერის სივრცეზე. თქვენ შეგიძლიათ კარგად გამოტოვოთ ეს განყოფილება. მე უბრალოდ ვაძლევ გარკვეულ ინფორმაციას იმის შესახებ, თუ რატომ მექცევა RGB LED- ების ფერებში, როგორც მე.

ასე რომ, RGB LED- ს აქვს მხოლოდ წითელი, მწვანე და ლურჯი შუქი. მათი შერევა შექმნის ყველა იმ ფერს, რომელსაც ადამიანის თვალი ამოიცნობს (თითქმის). თითოეული ნაწილის რაოდენობა - წითელი, მწვანე ან ლურჯი - ციფრულ სამყაროში ჩვეულებრივ განსაზღვრულია 0 -დან 255 -მდე რიცხვით. სრულად გაჯერებულ ფერს სჭირდება ერთი ფერის კომპონენტი იყოს ნულოვანი და ერთი ფერის კომპონენტი იყოს 255. ამ შემთხვევაში ჩვენ გვაქვს მხოლოდ 1530 განსხვავებული სრულად გაჯერებული ფერი ჩვენს ციფრულ სამყაროში.

RGB სივრცის მოდელირების ერთ -ერთი გზა არის კუბი. კუბის ერთი წვერო შავია. ამ წვეროდან ჩვენ შეგვიძლია ვიმოგზაუროთ წითელი, ლურჯი ან მწვანე პირას. კუბის ნებისმიერი წერტილი არის ფერი, რომელიც განისაზღვრება მისი წითელი, მწვანე და ლურჯი კოორდინატებით. მოგზაურობთ შავი წვერიდან ყველაზე შორს მდებარე წვეროზე, ჩვენ მივდივართ თეთრ მწვერვალზე. ექვს წვეროზე ფოკუსირება შავისა და თეთრის გამოკლებით, ჩვენ შეგვიძლია შევქმნათ გზა, რომელიც კვეთს ექვსივე წვეროს კიდეებს. თითოეულ კიდეს აქვს 256 ქულა ან ფერი. თითოეული წვერო გაყოფილია ორ კიდეზე, ასე რომ, წერტილების საერთო რაოდენობაა 6 * 255 = 1530. ამ ბილიკის გავლით გადადის 1530 -მდე სრულად გაჯერებულ ფერს ფერის სპექტრში. ან ცისარტყელა. წვეროები წარმოადგენენ წითელ, ყვითელ, მწვანე, ცისფერ, ლურჯ და მეწამულ ფერებს.

კუბის ნებისმიერი სხვა წერტილი წარმოადგენს ფერს, რომელიც არ არის სრულად გაჯერებული.

• ან წერტილი არის კუბის შიგნით, რაც იმას ნიშნავს, რომ წითელი, მწვანე და ლურჯი კოორდინატები ყველა განსხვავდება ნულისგან. იფიქრეთ დიაგონალზე შავი წვერიდან თეთრ წვეროზე, როგორც ყველა ნაცრისფერი ჩრდილის ხაზი. და ყველა "არა სრულად გაჯერებული ფერი" კუბის შიგნით ქრება სრული გაჯერებიდან ზღვარზე ამ "ნულოვანი გაჯერების" დიაგონალისკენ.
• ან წერტილი მდგომარეობს კუბის სამი სიბრტყედან ერთზე, რომელიც ეხება შავ მწვერვალს. ასეთი ფერი შეიძლება ჩაითვალოს სრულად გაჯერებულ, მაგრამ ჩაბნელებულ. რაც უფრო მეტად ბნელდება ის, მით უფრო კარგავს აღქმული ფერის გაჯერებას.

იმის ნაცვლად, რომ კუბის გარშემო ექვსპირიანი ბილიკი აღწეროს ყველა სრულად გაჯერებულ ფერს, ჩვენ შეგვიძლია მოვათავსოთ ეს 1530 ფერი წრეში, სადაც ჩვენ გვაქვს 255 სხვადასხვა ფერი 60 გრადუსიან სექტორში - მაგალითად, როდესაც წითელიდან ყვითელში ვარდება და მწვანე ემატება მას რა ფერადი წრეში ყველა ფერის გაშვება ჰგავს სამი ფერის კონტროლერის გადაადგილებას, ერთი თავის მხრივ, ხოლო დანარჩენი ორი ერთმანეთის საპირისპიროდ შორს არის. ვინაიდან მე ვიყენებ ფერის წრეს, ან ცისარტყელას სპექტრს, ზოგიერთ ფერადი სქემაში, მე ვაპირებ განსაზღვრო ფერი (ელფერი), როგორც წრის წერტილი, ჩემი 1530 მასშტაბის გამოყენებით:

1530 მასშტაბის სტანდარტული 360 მასშტაბი

========= ================= წითელი 0 0 ნარინჯისფერი 128 30 ყვითელი 256 60 მწვანე 512 120 ფირუზი 768 180 ლურჯი 1024 240 ინდიგო 1152 270 მეწამული 1280 300 ვარდისფერი 1408 330

ეს 1530 მასშტაბი ამარტივებს ცისარტყელას ფერების მნიშვნელობებად გადაქცევას RGB LED- ებისთვის.

რატომ 255 ფერი თითოეულ განყოფილებაში? რატომ არა 256? ისე, ერთი სექტორის 256 -ე ფერი არის შემდეგი სექტორის პირველი ფერი. ამ ფერს ორჯერ ვერ დაითვლი.

კიდევ რამდენიმე სიტყვა PWM– ის შესახებ

ტიპიური LED შექმნილია იმისთვის, რომ ბრწყინავდეს მოცემულ ძაბვაში. ამ ძაბვის შემცირებამ შეიძლება შეამციროს სიკაშკაშე, მაგრამ თავად შუქდიოდი არ არის შემუშავებული, რომ იყოს დაბნელებული მხოლოდ ძაბვის ვარდნით. ნახევარი ძაბვის დროს ის შეიძლება საერთოდ არ ჩართოს. ამის ნაცვლად, დაბნელება მიიღწევა სრული ძაბვასა და ნულოვან ძაბვას შორის გადართვით. რაც უფრო სწრაფია გადართვა, მით ნაკლებ მბჟუტავია ადამიანის თვალი. თუ LED არის ნახევარი დრო ჩართული და ნახევარი დრო გამორთული, ადამიანის თვალი აღიქვამს შუქს, თითქოს ანათებს ნახევარი ეფექტით სავსე ნათელი LED. სრული ეფექტის დროსა და ნულოვანი ეფექტის დროს შორის თანაფარდობის კორექტირება არის ის, რაც LED- ს დაბნელებას ნიშნავს. ეს არის PWM, ანუ პულსის სიგანის მოდულაცია.

იაფი RGB SMD LED ზოლები, რომელიც შევიძინე ამ პროექტისთვის, მოიცავს მოწყობილობას, რომელიც ზრუნავს PWM– ზე. ამ პროექტში მე ვქმნი PWM– ს Arduino UNO– ს ნაცვლად. RGB ფერის სივრცე, როგორც წესი კომპიუტერის ეკრანზეა გამოყენებული, არის თეორიული სტრუქტურა, სადაც წარმოიდგინეთ თითოეული ფერადი არხი, რომელსაც აქვს 0 -დან 255 -მდე მნიშვნელობა და არხის სიკაშკაშე ხაზოვანად მიჰყვება მნიშვნელობას. კომპიუტერის გრაფიკული ბარათი შეიძლება ანაზღაურდეს ნებისმიერი შემოკლებით ამ წრფივი მოლოდინიდან, რაც შეიძლება ჰქონდეს რეალურ LED- ებს. ამ პროექტში გამოყენებული SMD LED- ები მიჰყვება თუ არა PWM მნიშვნელობებს, ეს არ არის ამ პროექტის ფარგლებში. PWM მნიშვნელობა 255 ქმნის ყველაზე კაშკაშა შუქს. მაგრამ 128 -ის მნიშვნელობა არ შეიძლება იყოს სიკაშკაშის 255 -ის სიკაშკაშე. ხოლო 192 არ შეიძლება აღიქმებოდეს როგორც სიკაშკაშე ზუსტად 255 და 128 -ის შუაგულში.

ნაბიჯი 4: სქემა

აქ წარმოგიდგენთ ელექტრონიკის სქემებს. ფოტო გვიჩვენებს, თუ როგორ გამოიყურება ჩემი კავშირი. ჩიპები, მავთულები და ღილაკი შევიკარი პერმის პროტო დაფაზე. ჯერჯერობით კომპონენტები მხოლოდ მავთულხლართებთან არის დაკავშირებული, მაგრამ მე გიტოვებთ თქვენ შეიმუშაოთ დიზაინი, თუ როგორ მოათავსოთ ისინი ლამაზ ყუთში და როგორ მიიყვანოთ მავთულები LED ზოლებზე. თუ იპოვით 4 მავთულის ბრტყელ კაბელს, გამოიყენეთ იგი, რადგან ერთ LED ზოლს სჭირდება 4 მავთული. მე მხოლოდ 3 მავთულის ბრტყელი კაბელი მქონდა, ასე რომ მჭირდებოდა დამატებითი მავთული, რამაც ცოტა მახინჯი სახე მისცა.

ნაბიჯი 5: კოდი

კოდი დაწერილია Arduino Uno– სთვის. Uno– ს აქვს მხოლოდ 6 PWM უნარი, მაგრამ მე მჭირდება 9 მათგანი. ამიტომ ვიყენებ ბრეტ ჰაგმანის მიერ დაწერილ სპეციალურ PWM ბიბლიოთეკას. ეს უნდა იყოს დაინსტალირებული თქვენს Arduino IDE- ში.

wildfire.ino არის პროექტის მთავარი ფაილი, ის შეიცავს setup () და loop () ფუნქციებს, ასევე სხვა ზოგად ფუნქციებს ყველა სქემისთვის.

wildfire.h არის საერთო სათაურის ფაილი.

სხვადასხვა სქემის ფაილების ჩასმა შესაძლებელია როგორც ცალკე ჩანართები პროექტში.

ნაბიჯი 6: მოქმედებაში

ნაბიჯი 7: შემდგომი განვითარება

• შეცვალეთ ერთი ღილაკის ინტერფეისი ESP8266– ით, რათა ჩართოთ უკაბელო კონტაქტი Android ტელეფონთან, სადაც მომხმარებლის ინტერფეისი არის ვებ – გვერდი სქემების გასაკონტროლებლად.
• შემორჩენილია 70 RGB SMD LED- ები. ეს არის 24 ზოლი, თითოში 3 ცალი. კიდევ 24 არხს სჭირდება ახალი მიდგომა. მას დასჭირდება Arduino Mega 2560 და კიდევ რამდენიმე ULN2803AP ჩიპი, ალტერნატიულად ორი 16 არხიანი servo დაფა, რომლებიც ხშირად გამოიყენება LED- ებისთვის.
• გამოუყენებელია ასევე დისტანციური კონტროლერი ორიგინალური LED ზოლისთვის, ასევე მისი მიმღები. მიმღები ჯერ არ გამიხსნია, მაგრამ შეიძლება როგორმე ხელახლა გამოვიყენო. შეიძლება Arduino- მ მისცეს ლოგიკა და მიაწოდოს ციფრული მონაცემები Arduino– ს სინათლის ჩვენების გასაკონტროლებლად.