Neopixel LED Heart: 9 ნაბიჯი (სურათებით)

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

ნეოპიქსელები არის ფერის ცვალებადი, ინდივიდუალურად მიმართვადი (პროგრამირებადი) LED ნათურები. ისინი სხვადასხვა ფორმით არის ხელმისაწვდომი Adafruit.com– დან, მაგრამ მე განსაკუთრებით მომწონს 8 მმ – იანი „ხვრელიდან“ტრადიციული LED სტილი. ისინი კაშკაშა და ლამაზია და თქვენ შეგიძლიათ შექმნათ თქვენი საკუთარი დიზაინით, როგორც ეს ილუსტრირებულია აქ მოცემული გულის ფორმის მაგალითით. Arduino პროგრამული უზრუნველყოფა ჩვეულებრივ გამოიყენება LED- ების გასაკონტროლებლად.

გთხოვთ ნახოთ ჩემი YouTube ვიდეო Neopixel LED Heart სინათლის შოუს მოქმედებაში. გულის დანახვის კიდევ ერთი სახალისო გზაა მიუთითოთ იგი ფანჯარაზე, როგორიცაა მოცურების მინის კარი, რომ ნახოთ ორმაგი გულის გამოსახულების ანარეკლი (როგორც ნაჩვენებია).

ნაბიჯი 1: ძირითადი მარაგები

1. Adafruit 8-mm Neopixel LED (საჭიროა 26)

2. Cricut 12x12-in StandardGrip წებოვანი საჭრელი ხალიჩა (Walmart)

3. Sparkfun LilyTiny ATTINY85 ლოგიკური ჩიპი (და პროგრამირების წყაროები)

4. USB კაბელი დენისთვის (Walmart)

5. Gessner პატარა პლასტმასის თასი ბაზისთვის (Walmart)

6. რადიო შაკის მრგვალი პროტო დაფა (ან სხვა პატარა პროტო დაფა)

7. გორილას წებო სამაგრი ფირის გამჭვირვალე კვადრატები

8. 480 Ohm რეზისტორი

დრემელი და საბურღი და საჭრელი ნაჭრები

+ შედუღების მასალები

+ არდუინოს პროგრამირების საფუძვლები

+ ადაფრუტის ნეოპიქსელის ბიბლიოთეკა (მაგ., STRANDTEST)

შენიშვნა: მათთვის, ვინც არდუინოს პროგრამირების გამოცდილების გარეშეა, LilyTiny ლოგიკური ჩიპი შეიძლება თეორიულად მიეწოდოს უკვე დაპროგრამებულს გულისათვის, საჭიროების შემთხვევაში. მე უბრალოდ ვიყენებ ადაფრუტის სტანდარტულ STRANDTEST აპს რამდენიმე შესწორებით.

(Neopixel LED ფოტოები ზემოთ გადაწერილია Adafruit.com– დან)

ნაბიჯი 2: გულის მიკროსქემის დაფის დიზაინი

უპირველეს ყოვლისა, შეხედეთ საბოლოო ასამბლეის პირველ სურათს. რაც მთავარია, გთხოვთ გაითვალისწინოთ, რომ ეს არის დაახლოებით 1/2 დიუმიანი ფართო ჩანართი გულის ბოლოში, რომელიც ჩასმულია ფუძეში.

მე გამოვიყენე MicroSoft PowerPoint დასაბეჭდი გულის შაბლონის შესაქმნელად (ზემოთ). ასევე მოცემულია ჭრის სახელმძღვანელოს ვერსია. მე დავიწყე 26-ლობირებული გულის გაფორმებული დიზაინით, რომელიც აღმოვაჩინე ინტერნეტში და ოდნავ შევცვალე ფორმა უკეთესი გარეგნობისთვის 8 მმ-იანი LED- ებით. გაითვალისწინეთ, რომ თითოეულ მრგვალ LED- ს აქვს ოთხი პატარა ხვრელი, რომლებიც მოგვიანებით გაბურღულია.

გულის დიაგრამა შემდეგ იბეჭდება ფოტო ქაღალდზე, რომელიც შემდეგ იდება წებოვანი Cricut დაფაზე, როგორც ნაჩვენებია. მაკრატლის გამოყენებით გულის ფორმა საგულდაგულოდ არის ამოჭრილი. Xacto დანა გამოიყენეს გულის შუა ხვრელის დასაწყებად, სანამ მაკრატლის გამოყენება არ შეიძლებოდა.

Cricut დაფის უკანა ნაწილში, მე ვათავსებ ლურჯი ნიღბის ფენას, რათა თავიდან ავიცილოთ პლასტიკური ხალიჩის დნობის შემდგომი შედუღების საფეხურები. შედეგი არის გულის სენდვიჩი, რომელიც დამზადებულია Cricut mat– ისგან, რომელიც მოთავსებულია ფოტო ქაღალდსა და ლურჯ ნიღბს შორის.

დრემელის გამოყენებით ძალიან თხელი 1/32 ინჩიანი საბურღი, ოთხი პატარა ხვრელია გაბურღული თითოეული შუქდიოდისთვის გულში ჩასახშობად.

ნაბიჯი 3: ჩადეთ LED- ები და შედუღეთ

ნაჩვენებია გაყვანილობის დიაგრამა. LED- ები სერიულად არის ჩასმული გაბურღულ ხვრელებში, მონაცემების გამომავალი მავთული თითოეული LED- იდან წარმართავს მომდევნო მონაცემების შეყვანის pin- ისკენ, მონაცემთა შეყვანის pin არის მოხრილი უკან, რათა შეეხოს Data Out pin- ს პირორის LED- დან. გრძელი უარყოფითი მავთული თითოეული შუქდიოდურიდან არის გადახრილი მარჯვნივ, რათა შეუერთდეს ნეგატიურ ელექტრო სარკინიგზო მაგისტრალს (რომელიც შემდგომში ჩასმული იქნება), ხოლო პოსტივირებული LED მავთულები ყველა მარცხნივ არის მოხრილი პოზიტიურ რელსზე.

ჩვეულებრივ, თითოეულ LED- ს წინასწარ ვამოწმებ ღილაკის ბატარეით. ისინი ანათებენ ღია ცისფერს, თუ იკვებება როგორც უბრალო "საცობი".

მას შემდეგ, რაც 26 LED არის ჩასმული, შეამოწმეთ თქვენი სამუშაო. ყველა LED- ის ბრტყელი მხარე უნდა მიუთითებდეს ერთსა და იმავე მიმართულებას (კუთხეების გარდა შეიძლება იყოს ოდნავ სახიფათო). თითოეულ LED- ს უნდა ჰქონდეს მეორე პოზა მარცხნივ, მესამე უარყოფითი მარჯვნივ. შეამოწმეთ დარწმუნდით, რომ თქვენ გაქვთ საკმარისი მანძილი ყველა გაყვანილობას შორის (შორტების გარეშე).

შემდეგი ნაბიჯი არის ყველა კავშირის შედუღება. მე გამოვიყენე 24 ლიანდაგიანი სპილენძის მავთულები, რათა შევქმნა უარყოფითი და დადებითი დენის რელსები თითოეული LED- ის დასაკავშირებლად. გულის ძირში ჩასმის ჩანართისთვის, სტრუქტურული სიმტკიცისთვის, მე შევაერთე ორ სათაურში - თითო თითო პოზიტიური და უარყოფითი სარკინიგზო ხაზისთვის. როგორც ნაჩვენებია ორი სათაურის ქინძისთავები განლაგებულია 4 პროტო დაფის ხვრელებით (0.4 ინჩი, როგორც ნაჩვენებია).

ნაბიჯი 4: გულის ოპერაციის ტესტირება არდუინოსთან ერთად

ჩვეულებრივ, ჩემი პირველი ნაბიჯი გაყვანილობის შემდეგ არის ასამბლეის მუშაობის შემოწმება ჩვეულებრივი არდუინოს გამოყენებით. როგორც ხედავთ, დაპროექტებული გული ახლა თავდაყირა დადგება პატარა პურის დაფაზე. ჩვეულებრივ, მე ყოველთვის ვცდილობ შეცვალო STRANDTEST აპლიკაცია, ასე რომ, ეს არის შესაძლებლობა შეამოწმოთ შედუღების სამუშაოები, ასევე ახალი შემოთავაზებული ფერადი პროგრამა. LilyTiny დაფები ოდნავ რთულია გადაპროგრამება, ამიტომ ის ეხმარება დაამტკიცოს ყველაფერი სტანდარტული Arduino- ს დაყენებამდე პროგრამული უზრუნველყოფის LilyTiny დაფაზე ჩატვირთვამდე.

ნაბიჯი 5: ბაზის მომზადება

საბოლოო პროექტში, გულის შეკრება დადგება თავდაყირა, როგორც ბაზა Walmart- ის პლასტმასის თასის გამოყენებით.

დრემელის გამოყენებით, პირველად გაბურღეთ 1/8 დიუმიანი ხვრელი პლასტიკური თასის ცენტრში. შემდეგ გადაერთეთ 1/8-დიუმიანი ჭრის ბიტზე, სლოტის მოსამზადებლად. გარდა ამისა, 1/8 დიუმიანი ხვრელი (ოდნავ გაფართოებული) საჭიროა თასის მხარეს USB დენის კაბელის გავლით.

შემდეგ სცადეთ შეამოწმოთ გულის აწყობა მრგვალ რადიო Shack- ის პროტო დაფაზე (ან შემცვლელი პროტო დაფაზე).

შემდეგ მიამაგრეთ გორილას წებოვანი ბალიშები (მაკრატლით გაჭერით) გარე მხარეზე პროტო დაფაზე და ფრთხილად ჩადეთ პროტო დაფა პლასტმასის თასში ჩასასმელის ქვეშ, პროტო დაფის ხვრელები თასის ჭრილთან გასწორებული ისე, რომ გული იყოს ჩასმულია ზემოდან. წებოვანი ბალიშები პროტო დაფას მჭიდროდ უჭირავს თასზე. პროტო დაფის დაფარული მხარე უნდა იყოს მიმართული ქვემოთ, როგორც ნაჩვენებია (თასის ღია ბოლომდე).

ჩადეთ გული ზემოდან ძირში. სამი მიწოდება გულიდან (პოზი, მონაცემები, ნეგ) უნდა იყოს ხილული ქვედა მხრიდან პროტო დაფის ხვრელების მეშვეობით. შეამოწმეთ ფორმის დონე და შემდეგ შეაერთეთ სამი ბილიკი ადგილზე. ეს ჩაკეტავს გულს საბოლოო პოზიციაში.

ნაბიჯი 6: საბოლოო გაყვანილობა

ნაჩვენებია დენის გაყვანილობის დიაგრამა.

Walmart– ში შეიძინა მარტივი USB კაბელი და გაჭრა მავთულის საჭრელებით, რათა მიეღო წითელი (pos) და შავი (neg) მავთულები. ეს არის soldered to LilyTiny pos და neg ტერმინალები. ასევე შეკრული LilyTiny ტერმინალებზე არის წითელი (pos) და შავი (neg) მავთულები, რომლებიც აკავშირებს და შედუღებულია გულიდან მიმყვანებთან (პროტო დაფაზე გამყარებული).

Data In (ყვითელი) მონაცემთა პორტიდან LilyTiny 2 არის 480 ოჰმიანი რეზისტორი, რომელიც აკავშირებს და იკვებება Data In ტყვიით გულთან.

LilyTiny წინასწარ იყო დაპროგრამებული გულის სინათლის შოუსთვის. გაითვალისწინეთ, რომ LilyTiny არის მიბმული ისე, რომ ის ხელმისაწვდომი იყოს და მისი ხელახალი პროგრამირება შესაძლებელია პროგრამული უზრუნველყოფის შესწორების ან სინათლის ჩვენების გაუმჯობესების სურვილის შემთხვევაში. ჩემი პირადი კონვენციაა LilyTiny გამომავალი პოზიციის დაპროგრამება Neopixels– ის მონაცემთა შეყვანის სიგნალისთვის.

LilyTiny არის ჩემი CPU დაფა მცირე ზომის პროექტებისთვის, მაგრამ ბევრი სხვა პროცესორის მართვის დაფა შესაძლებელია, როგორიცაა Adafruit Gemma და სხვადასხვა მინი Arduino დაფები, რომლებიც ხელმისაწვდომია ბაზარზე. მე უბრალოდ დავიწყე რამდენიმე წლის წინ LilyTiny დაფაზე და ეს არის ჩემი ახლანდელი წასვლა. LilyTiny არის ძირითადად ATTINY-85 ჩიპი პატარა პროტო დაფაზე.

რა თქმა უნდა, თქვენ შეგიძლიათ მონაცვლეობით გამოიყენოთ ბატარეები ენერგიისთვის. მე ჩვეულებრივ ვიყენებ LiPo ბატარეებს Adafruit.com– დან. ამ შემთხვევაში მე ჩვეულებრივ ვიყენებ ჩართვის/გამორთვის გადამრთველს ბაზის თავზე. გადართვისთვის მე ჩვეულებრივ ვიყენებ LilyPad Slide Switch– ს SparkFun.com– დან.

(LilyTiny ფოტო ზემოთ აღებულია SparkFun.com– დან)

ნაბიჯი 7: შეხების დასრულება

მიკროსქემის დაფის უკანა მხარე დაფარულია ორმაგი ჯოხის ქაფის ლენტით და მორთულია მაკრატლით და Xacto დანა გულის ფორმით. ჩვეულებრივ, ეს შეიძლება იყოს საკმაოდ კარგი ზოგიერთი ფორმისთვის, მაგრამ გულისთვის მე გარედან ვარდისფერი ფოტო ქაღალდი დავამატე გარეგნობის დასახმარებლად (ვინაიდან ძნელია ქაფის ლენტით კარგი საქმის გაკეთება ასეთ მოსახვევ ფორმაზე).

ნაბიჯი 8: ოპერაციის სურათების გადაღება

Neopixel LED- ები წარმოუდგენლად ფერადი და კაშკაშაა. როგორც ზოგიერთმა თქვენგანმა იცის, ამ LED- ების გამოწვევა არის ფოტოსურათების გადაღება იმ დიდი სილამაზის, რასაც თქვენი თვალი რეალურად ხედავს. მე ყველაფერი გავაკეთე ამ ინსტრუქციისთვის.

გაითვალისწინეთ, რომ კამერა ხედავს იმას, რასაც თქვენი თვალები ვერ ხედავს და პირიქით. YouTube ვიდეოში თქვენ ხედავთ რამოდენიმე აშკარა რხევას/ციმციმს, რომელსაც თქვენი თვალი ნამდვილად ვერ ხედავს. ასევე სწრაფი ჩამკეტის სიჩქარის გაჩერება თეატრის ჩეისის თანმიმდევრობით აღწერს ინდივიდუალური LED- ების ჩართვას და გამორთვას, ხოლო თქვენი თვალები მხოლოდ მოძრავ წერტილებს ხედავენ. ზოგიერთი ფერი ოდნავ განსხვავდება კამერასთან, რაც თვალში კაშკაშა ყვითელია, ვიდეოში ოდნავ მომწვანო-ყვითელია.

როგორც უკვე აღვნიშნეთ, ჩვენ ასევე აღმოვაჩინეთ ფანჯრებიდან ორმაგი ამრეკლების სილამაზე, თუკი გული მიმართულია, მაგალითად, მოცურების მინის კარზე.

ნაბიჯი 9: პროექტი გულის სწავლებები

რამდენიმე წელია ვფიქრობ იმაზე, თუ როგორ უნდა გავაკეთო გულის ფორმა წრეებიდან. თუ იცით ჩემი ინსტრუქციები, ეს ჩვეულებრივ ნიშნავს იმას, რომ მაინტერესებს რამდენი ღვეზელი უნდა ვიყიდო იმისათვის, რომ კარგი გარეგნობა გამოვიყენო. როგორც ჩანს, პასუხი მოდის სამკერვალო საზოგადოებიდან, რომ ძირითად გულს აქვს 26 წილი (წრე).

მაგრამ ამ პროექტს აქვს ბევრად უფრო დიდი პოტენციალი, ვიდრე უბრალოდ Hearts, რადგან ბევრად უფრო მეტი ფორმაა შესაძლებელი. როდესაც ფორმა არის რიცხვითი, მე მას ვეძახი "დაბადების დღის ელექტრონულ სანთელს", რომელიც სრულად უნდა განხორციელდეს მომავალში ინსტრუქციის მიხედვით. ჩვენმა ოჯახმა უკვე დააყენა 7 წლის ასაკი ამ მიზნებისათვის. საკმარისია ითქვას, რომ საერთო პროექტი არსებითად მოითხოვს წრეზე დაფუძნებულ შრიფტის სისტემას, რომელიც დაფუძნებულია 8 მმ-იანი LED წრეების გარშემო. ჩვენ გვაქვს 10 წლის დაბადების დღე, რომელიც აიძულებს კითხვას, როგორ გავუმკლავდეთ საუკეთესოდ ორმაგ რიცხვებს.

ფორმების გარდა, ეს ინსტრუქცია წარმოგიდგენთ 8 მმ-იანი LED- ების მოწყობის მეთოდს პერსონალურად აშენებულ ზოლში, ორმაგი ცალმხრივი წებოვანი ლენტით უკანა მხარეს. შედეგად მიღებული LED ზოლები შეიძლება მიმაგრდეს კედელზე, ან ვთქვათ ჩარჩოს შიგნით უსასრულობის სარკის პროექტისთვის, რაც არის ჩემი შემდეგი დაგეგმილი აპლიკაცია. ეს ტექნიკა წარმოუდგენლად დაეხმარება გააფართოვოს ნეოპიქსელური LED- ების ხვრელი, რომელთა გამოყენება ამჟამად გარკვეულწილად მოუხერხებელია, რადგან ოთხი ქინძისთავის ახლო მანძილი ყოველთვის კარგად არ ჯდება სტანდარტულ 0.1 დიუმიან მოედანზე დაფაზე და პროტო დაფებზე.

მე ვგრძნობ, რომ პროექტი ასევე ხაზს უსვამს ამ 8 მმ-იანი ნეოპლიქსელის LED- ების სილამაზეს, რომლის იმედიც მაქვს, რომ დარჩება ხელმისაწვდომი ბაზარზე.

თუ თქვენ ახალი ხართ Arduino პროგრამირებაში, LilyTiny ლოგიკური ჩიპის სიმარტივე Heart power გაყვანილობის დიაგრამაში ალბათ უფრო ნათლად აჩვენებს ძირითად იდეას, თუ როგორ გამოიყენოთ Arduino "განვითარების გარემო". LilTiny და LilyTwinkle ლოგიკური ჩიპები SparkFun.com– დან რეალურად მოდის წინასწარ დაპროგრამებული, ასე რომ, თუ გსურთ გამოიყენოთ წინასწარ დატვირთული ლოგიკა, არ არის საჭირო პროგრამირება. ამ პროექტში მჭირდებოდა წინასწარ დატვირთული პროგრამული უზრუნველყოფის წაშლა და საკუთარი პროგრამული უზრუნველყოფის დამატება. რასაკვირველია, მას არ სჭირდება კოდირების ძალიან დიდი გამოცდილება, რადგან თქვენ ზოგადად იყენებთ პროგრამას, რომელიც ვიღაცამ უკვე შექმნა თქვენთვის. მას შემდეგ რაც თქვენ მიიღებთ იდეას, არც ისე ძნელია დაასრულოთ შემდეგი ნაბიჯი.