საშობაო ვარსკვლავი პროგრამირებადი LED- ებით: 7 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

მე მინდოდა რაღაც განსხვავებული ყოფილიყო ჩემი გარე საშობაო ჩვენებისთვის წელს, ამიტომ გადავწყვიტე ვიყიდო RGB პროგრამირებადი LED- ების სიმებიანი (ზოგჯერ უწოდებენ ნეოპიქსელურ LED- ებს) და შევქმნა საშობაო ვარსკვლავი. ამ LEDS– ს შეუძლია ინდივიდუალურად დაპროგრამდეს ფერი და სიკაშკაშე მხოლოდ ერთი საკონტროლო მავთულის საშუალებით.

ნაბიჯი 1: მასალა

WS2811 დიფუზური ციფრული RGB LED სიმებიანი (5V)

Arduino დაფა (ბევრი წყაროა)

FastLED Arduino ბიბლიოთეკა

+5V DC კვების ბლოკი (500 მ ან მეტი-შეიძლება იყოს "კედლის მეჭეჭის ტიპი")

დენის გამყოფი კაბელი

3 მავთულის დენის/საკონტროლო კაბელი

3 პინიანი JST SM მამრობითი კონექტორი

გათბობის შემცირების მილი (3 ცალი 3/16 დიამეტრი, 1 ინჩი სიგრძის)

წყალგაუმტარი პლასტმასის ყუთი

პლაივუდი 2’x 2’ x ¼”

მუყაოს 2’x 2’ (სურვილისამებრ)

გარე საღებავი

გამჭვირვალე შესაფუთი ლენტი (ან გამჭვირვალე Gorilla TM ფირზე)

ხის ჯართი ელექტრონული თაროზე (სურვილისამებრ)

ხის წებო (სურვილისამებრ)

¼”ნაქსოვი თოკი (სურვილისამებრ)

პარკორდი (სურვილისამებრ)

CommandTM გარე განათების კლიპები (სურვილისამებრ - ვიპოვე Walmart– ში)

კარვის ფსონები (სურვილისამებრ)

ნაბიჯი 2: ინსტრუმენტები

კომპიუტერი არდუინოს დასაპროგრამებლად

დენის საბურღი ან საბურღი პრესი

საბურღი 12 მმ

წვრილკბილებიანი ხის ხერხი (მე ვიყენებ ჯიგის ხერხს)

გამათბობელი იარაღი, სანთებელა ან ასანთი შემცირების მილებისთვის

Awl ან icepick

სანდლის ქაღალდი

ელექტრო საფქვავი (სურვილისამებრ)

ნაბიჯი 3: ვარსკვლავის შექმნის პროცესი

მე მინდოდა, რომ ჩემი ვარსკვლავი მოთავსებულიყო პლაივუდის 24 დიუმიან კვადრატულ ნაჭერზე, ამიტომ მინდოდა, რომ ყველაზე ფართო განზომილება არ ყოფილიყო 24 ინჩზე მეტი. წვერო სამკუთხედის ზედა კუთხე არის 36 °. დანარჩენი ორი კუთხე არის 72 °.

მინდოდა, რომ ვარსკვლავის სინათლის შაბლონი მაქსიმალურად დიდი ყოფილიყო, ამიტომ ვგეგმავდი, რომ ვარსკვლავის წერტილები სრულ მწვერვალზე არ მივიდეს. ვარსკვლავის თითოეული ფეხი იდენტურია, ასე რომ, მე გამოვთვალე ერთი ფეხის ზომები, როგორც ნაჩვენებია აქ ნახატზე.

შემდეგ დავბეჭდე ნიმუშის ხუთი ეგზემპლარი და გავაგრძელე მუყაოს ვარსკვლავის განლაგება.

მას შემდეგ, რაც ჩემს LED სტრიქონს აქვს 50 LED, მჭირდებოდა ხუთი თითო ფეხი თანაბრად. ერთი ფეხის სიგრძე (ნახაზიდან) არის 8.125 ინჩი ÷ 5 = 1.625 ინჩი (1-5/8”). ვიზოში ვიღებ ვარსკვლავის წერტილს, მე აღვნიშნე თითოეული LED მდებარეობა Visio- ს ნიმუშზე, რათა თავიდან ავიცილოთ მუყაოს განლაგებაზე გაზომვა. დააწკაპუნეთ ბმულზე ამ განყოფილების ბოლოს სრული ზომის ვარსკვლავის წერტილის ნიმუშისთვის. შენიშვნა: თუ ნაბეჭდი ნიმუში არ იზომება მითითების შესაბამისად, შეიძლება დაგჭირდეთ თქვენი პრინტერის ზღვრის პარამეტრების მორგება. მე დავაყენე ჩემი 0.15 ინჩი ყველა მხრიდან.

შემდეგი, მე დავამატე მუყაო პლაივუდის ნაჭრის თავზე და მუყაოს მეშვეობით დავამატე მუყაო პლაივუდის თითოეულ LED ადგილას. საკმაოდ დიდი ზეწოლა მომიწია პლაივუდის იმდენად ღრმა ნიშნების მისაღებად, რომ მათი დანახვა შევძლო (ალბათ იმიტომ, რომ ჩემს ტალღას სჭირდება სიმკვეთრე).

რა თქმა უნდა, თქვენ შეგიძლიათ გვერდის ავლით მუყაოს ნიმუში და გააკეთოთ განლაგება პირდაპირ პლაივუდზე, თუ თქვენ კომფორტულად გრძნობთ პროცესს და დარწმუნებული ხართ, რომ თქვენ არ გაანადგურებთ პლაივუდის სრულყოფილად კარგ ნაწილს.

მე ამოვიღე მუყაოს შაბლონი და გავზომე პერპენდიკულარულად დაახლოებით ¾-ინჩიანი LED საბურღიდან ვარსკვლავის გარშემო, რათა მივიღო ჩემი გაჭრის ხაზი. შენიშვნა: ფოტოზე მოჭრილი ხაზი ნაჩვენებია მუყაოზე, რადგან იმ დროისთვის, როდესაც მე გადავწყვიტე ამ ინსტრუქციის გაკეთება, მე უკვე დავასრულე ვარსკვლავი.

მას შემდეგ რაც ვარსკვლავი ამოვიღე, ყველა ზედაპირი გამოვიწმინდე და წაისვი აკრილის გარე პრაიმერის ორი ფენა და გარე სახლის აკრილის საღებავის ორი ფენა. ხატვის დაწყებამდე ვხატავდი, რათა თავიდან ავიცილოთ საღებავი ხვრელების შიგნით.

მე გავაღე ხვრელები შუქდიოდური შუქებისათვის თითოეულ ადგილას, სადაც აღვნიშნე 12 მმ ბურღვის გამოყენებით, მაგრამ ხვრელები ოდნავ მცირე ზომის იყო, ამიტომ მე უნდა დავბრუნებულიყავი და თითოეული კედლის "დახრილობა" წრიული ფორმით დახრილიყო. შეიძლება ½”საბურღი ბიტი იყოს სრულყოფილი ზომა. მე გირჩევთ სცადოთ ეს ხის ჯართზე და ნახოთ რამდენად კარგად მუშაობს. LED- ები უნდა იყოს საკმაოდ მჭიდროდ მორგებული პლაივუდი, რათა თავიდან აიცილოს მათი დაცემა. ბურღვის შემდეგ, პატარა ფუნჯით დავბრუნდი და შევიღებე ადგილები, სადაც საბურღმა დაანგრია პლაივუდი. მიუხედავად იმისა, რომ სარეზერვო მეთოდით ვბურღავდი, მაინც ცრემლი მომადგა.

შესავლის ფოტოში ხედავთ, რომ ჩემი ვარსკვლავის წერტილები ყველა იდენტური არ არის. ეს გამოწვეულია ვარსკვლავის ზომის გაზომვისა და გამოთვლის უმნიშვნელო შეცდომით, მაგრამ ის ნამდვილად არაფერ შუაშია. არავის უხსენებია და რა თქმა უნდა ღამით არ ჩანს.

3/8”სისქის მყარი ხის პატარა ნაჭრები დავამატე ვარსკვლავის ქვევით მომართულ წერტილებს, რომ შემეძლოს ხრახნიანი თვალები დავამატო ვარსკვლავს, რათა ის არ აფეთქდეს, რადგან მე ვცხოვრობ ოკლაჰომაში, სადაც ქარი მოდის, რომელიც დაბლობს ასცდის”.

მე შევაჩერე ჩემი ვარსკვლავი ორ დიდ ხეს შორის ჩემს წინა ეზოში. ვარსკვლავის უკანა მხარეს დავამატე ორი 3M CommandTM გარე განათების დამჭერი და გადავაბარე ისინი between”თოკზე, რომელიც ხეებს შორის მქონდა დადებული.

ვარსკვლავის ქვევით მიმართული რჩევები მიწაზე გავამაგრე კარვის ფსონებისა და პარაკორდის გამოყენებით. მე განვიხილავდი ვარსკვლავის დამონტაჟებას ღობეში ჩემს ავტოფარეხზე, მაგრამ ელექტრონიკის ყუთის დაყენება ჩემთვის პრობლემატური იყო.

ნაბიჯი 4: LED- ების დაპროგრამება

ნებისმიერი მიკრო კონტროლერი შეიძლება გამოყენებულ იქნას LED- ების გასაკონტროლებლად, მაგრამ მე რამდენიმე წელია არდუინოსთან ვთამაშობ, ასე რომ, ამ მარშრუტზე მივდივარ. მე გადამდგარი ელექტრონიკის ინჟინერი ვარ, მაგრამ არც ისე ბევრი პროგრამისტი, ამიტომ გამიხარდა FastLED ბიბლიოთეკის პოვნა, რაც LED- ების პროგრამირებას ნიავს აქცევს. AdaFruit– ს ასევე აქვს მსგავსი ბიბლიოთეკა, მაგრამ მე უკვე FastLED– ში ვიყავი, სანამ ამას აღმოვაჩენდი. ამიტომ მე არ მაქვს აზრი რომელი ბიბლიოთეკა ჯობია.

მე განვიხილე სინათლის ნიმუშის სხვადასხვა იდეა, მაგრამ გადავწყვიტე ჩემი ვარსკვლავის თითოეულ ციკლზე ფერის შეცვლა/გაფუჭება. აღმოვაჩინე, რომ სიბნელეში, LED- ები ძალიან კაშკაშა იყო იმ ეფექტისთვის, რაც მინდოდა, ამიტომ მე მაქსიმალური სიკაშკაშის დონე 36 -ზე დავაყენე.

თუ თქვენ არ იცნობთ Arduino მიკროკონტროლერს, დამწყებთათვის არის ძალიან ინფორმაციული ინსტრუქცია. მე გირჩევთ, რომ შეამოწმოთ ისინი და გაეცნოთ არდუინოს პროგრამირებას, სანამ მსგავს პროექტს შეეცდებით. უბრალოდ მოძებნეთ ინსტრუქციულ ვებსაიტზე Arduino.

დააწკაპუნეთ ქვემოთ მოცემულ ბმულზე არდუინოს ესკიზისთვის, რომელიც მე დავწერე ჩემი ვარსკვლავისთვის.

ნაბიჯი 5: ჩართეთ Arduino და LED- ები

მე უკვე მქონდა 10A, +5V DC კვების ბლოკი. ეს ძალიან გადაჭარბებულია ამ პროექტისთვის, მაგრამ რატომ იყიდეთ სხვა ელექტრომომარაგება? მე გამოვიყენე დენის გამყოფი კაბელი ნაწილების სიაში, რათა მიმეღო ენერგია როგორც LED სტრიქონზე, ასევე არდუინოს დაფაზე. შენიშვნა: LED სიმები მოდის ორივე 5V და 12V ჯიშებში. თუ აირჩევთ 12 ვ LED- ებს, თქვენ უნდა გამოიყენოთ ცალკე დენის წყარო Arduino დაფისთვის, ან გამოიყენოთ DC-DC ძაბვის გადამყვანი (ან ელექტრონიკაში უფრო გამოცდილთათვის, ხაზოვანი მარეგულირებელი) არდუინოს შესამცირებლად. მიწოდება ძაბვის 5V to 9V DC.

დენის და საკონტროლო გაყვანილობისთვის საბოლოო ინსტალაციაში, მე გამოვიყენე 3 გამტარი "თერმოსტატის მავთული", რომელიც აღმოვაჩინე ლოუესთან. ორი მავთული დენისთვის და ერთი მავთული საკონტროლო სიგნალისთვის. გასაკვირი არ არის, რომ 50 LED- ების ფერი და სიკაშკაშე კონტროლდება ერთი მავთულის საშუალებით ?! როგორც ელექტრონიკის ინჟინერი, მე სრულად მესმის როგორ მუშაობს, მაგრამ მე მაინც ძალიან დიდი შთაბეჭდილება მოახდინა.

დენის/საკონტროლო მავთული უნდა შეწყდეს 3 პინიანი JST ტერმინალით. მე შევაერთე ტერმინალის შეკრების მავთულები 3 გამტარი საკაბელო მავთულხლართებს და დაფარავს ნაჭრები სითბოს შემცირების მილით. ელექტრული ლენტი იმუშავებს ოდნავ, მაგრამ არ არის კარგად. ვერიდები მას, როცა ეს შესაძლებელია.

ნაბიჯი 6: დაიცავით ელექტრონიკა

რა თქმა უნდა, არდუინოს დაფა და ელექტრომომარაგება არ არის წყალგაუმტარი, ამიტომ ისინი დაცული უნდა იყოს. მე გამოვიყენე "ერთჯერადი" პლასტიკური საკვების შესანახი ყუთი. ყუთის მხარდასაჭერად ავაშენე პატარა თარო, რომელიც ასევე შეღებილი მქონდა როგორც ვარსკვლავისთვის იყო აღწერილი და ერთ -ერთ ხეს მივაგდე. მე გავაღე ხვრელი ყუთის მხარეს, ბოლოში. შემდეგ მე დავჭრა ნაპრალი ხვრელიდან ყუთის თავზე, რათა მავთულები გადმოვიღო ხვრელში. მას შემდეგ, რაც მავთულები დამყარდა, მე გამოვიყენე გამჭვირვალე ლენტი ყუთის შიგნით და გარეთ, რათა დამეხურა ნაპრალი. თავად ხვრელი არ უნდა იყოს მთლიანად დალუქული, თუ დააკვირდებით შემდეგ შენიშვნას.

შენიშვნა: დენის კაბელისა და ელექტრული დიოდების ელექტროგადამცემი ხაზის ღიობი უნდა იყოს განლაგებული ისე, რომ წყალი არ შეაღწიოს ყუთში. ჩადეთ ხვრელი ყუთის ქვედა ნაწილში და შექმენით მარყუჟი მავთულხლართებთან ერთად, ასე რომ წყალი მავთულხლართებზე დაწვეთდება და არა მავთულის ყუთში შესვლის შემდეგ.

მე გავუშვი დენის/საკონტროლო მავთული ყუთიდან ვარსკვლავზე ¼”თოკის გასწვრივ, საიდანაც ვარსკვლავი შეჩერებული იყო, ვიყენებდი სამაგრების გამოყენებით, რათა მავთული თოკზე მიმაგრებულიყო.

ნაბიჯი 7: ნახეთ იგი მოქმედებაში

აქ არის ჩემი ვარსკვლავის ვიდეო, როდესაც გარეთ სრულიად ბნელოდა. მომწონს ჩამქრალი ფერების მშვიდი ეფექტი.