ჰოლი-ჰალსტუხი: 8 ნაბიჯი (სურათებით)

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

ავტორი gwfong Monkey Patching დაიცავით მეტი ავტორის მიერ:

შესახებ: უბრალოდ ბიჭი ეძებს გააკეთოს მაგარი რამ მეტი gwfong- ის შესახებ »

ეს არის ჰოლი-ჰალსტუხი, სადღესასწაულო ჰალსტუხი, რომელიც განკუთვნილია არდადეგების დროს. თავისუფლად დაფუძნებულია ბეკი შტერნის Ampli-Tie– ზე, რომელიც იყენებს ფლორის დაფას, Holi-Tie იყენებს მიკროკონტროლერს Circuit Python Express (CPX) მიკროკონტროლერს NeoPixel ანიმაციისა და მუსიკის მართვისთვის. ღილაკი იცვლება 2 სხვადასხვა NeoPixel ანიმაციას შორის. ტევადობის სენსორული ბალიშები ცვლის NeoPixel ფერს და ანიმაციის სიჩქარეს. სხვა ღილაკი იცვლება LED ანიმაციებსა და მუსიკას შორის. ბორტ მიკროფონი გამოიყენება გარე ხმაურის გასაზომად VU მეტრის ანიმაციისთვის. და CPX სპიკერი გამოაქვს სადღესასწაულო ჩიპური ჰანგები.

ყველაფერი კოდირებულია პითონის პროგრამირების ენის გამოყენებით, რომელიც მუშაობს CircuitPython სისტემის თავზე. ის იკვებება 3.7V, 500 mAH LiPo ბატარეით, რომელიც შეცვლილია ჩართვის/გამორთვის შეცვლისთვის.

არსებობს ორი ვიდეოკლიპი, რომელიც აჩვენებს ჰოლი-ჰალსტუხს:

• დასრულდა ჰოლი-ჰალსტუხი
• შიგნით ჰოლი-ჰალსტუხი

ნაბიჯი 1: ნაწილები და ინსტრუმენტები

ნაწილები

• მიკროსქემის მოედანი ექსპრესი
• 15x ფლორის ნეოპიქსელი
• მაგნიტის მავთული
• წებოვანი კაკვის და მარყუჟის ლენტი
• 500 mAH ლიპო ბატარეა JST კონექტორით
• Candy Cane ჰალსტუხი
• მინი სლაიდების გადამრთველი, SPDT
• სითბოს შემცირება მილები

ნაწილების მოპოვებისას გონივრული იქნება შეიძინოთ დამატებითი. მე სულ მქონდა 20 ნეოპიქსელი, რომელთაგან ერთი თავიდან იყო გატეხილი და ერთი მე გავანადგურე. Candy Cane ჰალსტუხი იმდენად იაფი იყო, რომ მე ვიყიდე მეორე მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ პირველი გავაფუჭე.

ინსტრუმენტები

• ცხელი წებოს იარაღი
• შედუღების სადგური
• Მავთულის საჭრელები
• პატარა დანა
• მულტიმეტრი
• კომპიუტერი
• მსუბუქი ან სითბოს იარაღი
• ძაფი და ნემსი

ნაბიჯი 2: ჰალსტუხის მომზადება

მთავარი მიზანი არის წვდომა შიდა ჰალსტუხის ბირთვზე და სადემარკაციო ხაზებზე, სადაც მითითებულია სად უნდა იყოს განათებული LED- ები.

ნაბიჯი 1: მიამაგრეთ ჰალსტუხი თავის პოზიციაზე

ძნელი იქნება ჰალსტუხის შეკვრა, როდესაც ელექტრონიკა ადგილზეა. ჰალსტუხი ისე მიაბით, რომ კარგად გამოიყურებოდეს და კვანძი საკმაოდ მყარი იყოს და არ გაიშალოს. შემდეგ ფრთხილად გაიყვანეთ ჰალსტუხის პატარა ბოლო, რომ გაიხსნას ხვრელი, რათა ჰალსტუხი თავზე გადავიდეს. ეს ის პოზიციაა, რომელზეც ჰალსტუხი იმუშავებს.

არსებობს ყველა სახის სხვადასხვა ჰალსტუხი კვანძი. მე მხოლოდ ის ვიცი, რაც ბავშვობაში ვისწავლე, ვინდსორი. არ აქვს მნიშვნელობა რომელი კვანძი გამოიყენება.

ნაბიჯი 2: გახსენით ჰალსტუხის უკანა ნაწილი

გახსენით ნაკერები ჰალსტუხის მარყუჟისა და ლოგოს ერთ მხარეს, შემდეგ კი ჰალსტუხის ცენტრში. ფრთხილად იყავით, რადგან ის უნდა იყოს შეკერილი ბოლოსკენ.

ნაბიჯი 3: დახაზეთ ხაზები, სადაც LED- ები უნდა იყოს განთავსებული

იმისათვის, რომ LED- ები გამოჩნდეს ჰალსტუხის თეთრ ზოლში, უფრო ადვილია იპოვოთ ცენტრალური ხაზი თითოეული თეთრი ზოლის მონაკვეთზე, ჰალსტუხის ბირთვის უკანა ნაწილზე და შემდეგ დააკავშიროთ იგი ჰალსტუხის ბირთვის წინა მხარეს. შეამოწმეთ და კიდევ ერთხელ შეამოწმეთ, რომ ცენტრალური ხაზი არის 1) ცენტრში და 2) პარალელურად ზოლთან. LED პოზიციების სრულყოფილი დარეგულირება შესაძლებელი იქნება, თუ ისინი ოდნავ გამორთულია. მაგრამ უმჯობესია მივიღოთ ის რაც შეიძლება ახლოს, ვიდრე გვიან.

შეამოწმეთ ხაზების ცენტრირება ხაზებზე LED- ების დაყენებით და ზოლის ქსოვილის თავზე დაყენებით. მორგება იქ, სადაც საჭიროა.

ნაბიჯი 3: ნეოპიქსელების მიმაგრება

ძირითადად, ჩვენ ვქმნით საკუთარ LED ზოლს. ჩვენ უბრალოდ ვამაგრებთ LED- ებს ჰალსტუხის ბირთვზე და შემდეგ ვაკავშირებთ მათ ერთმანეთთან.

ნაბიჯი 1: დაიცავით NeoPixels ჰალსტუხის ბირთვზე

ნეოპიქსელის უკანა ნაწილში მოათავსეთ ცხელი წებო, განათავსეთ იგი ცენტრალურ ხაზებზე. 3 ნეოპიქსელიანი განყოფილებებისთვის, ვერტიკალურად გაათანაბრეთ ცენტრი ნეოპიქსელი და პირველ რიგში მიამაგრეთ ისინი ქვემოთ. ეს გაადვილებს მარცხენა და მარჯვენა ნეოპიქსელის პოზიციონირებას ცენტრთან მიმართებაში, განსაკუთრებით იმის გათვალისწინებით, რომ ჰალსტუხის სიგანე იზრდება ზემოდან ქვემოდან.

დარწმუნდით, რომ ორიენტაცია გაუკეთეთ ყველა NeoPixel- ს ერთი მიმართულებით, ქვედა მარცხნიდან მარჯვნივ მარჯვნივ. თუ ეს არ არის სწორი, ზოლები არ იმუშავებს.

შენიშვნა ცხელი წებოს შესახებ. საკმარისი იქნება პროექტის დასრულება. რაც შეეხება იმას, გაგრძელდება თუ არა ის წლების განმავლობაში, უბრალოდ უნდა ნახოთ.

ნაბიჯი 3: გააერთიანეთ ნეოპიქსელები ერთმანეთთან

იმის გამო, რომ მე გადავწყვიტე ნეოპიქსელების ერთმანეთთან შეკვრა, გამტარ ძაფის გამოყენების ნაცვლად, ნეოპიქსელის ბალიშების ხვრელი ცოტათი ჩვენს წინააღმდეგ მუშაობს. უბრალოდ იპოვნეთ კარგი ადგილი ბალიშზე, რომ შეაერთოთ მავთული. ნუ ეცდებით ხვრელის შევსებას შედუღებით, მაგრამ თუ ეს მოხდება, ყველაფერი კარგად იქნება.

მაგნიტის მავთულს აქვს იზოლაციის თხელი ფენა სპილენძის ბირთვის გარშემო. დანით, გააფუჭეთ იზოლაცია მხოლოდ იმ ბოლოებში, სადაც ისინი შედუღდება. უმჯობესია გაანადგუროთ მავთულის მთელი წრე.

ნაბიჯი 4: შეამოწმეთ კავშირი

გამოიყენეთ მულტიმეტრი, რომ შეამოწმოთ კავშირი:

1. პოზიტიური კავშირები. უნდა არსებობდეს კავშირი წვერიდან კუდამდე. დარწმუნდით, რომ შეამოწმეთ კავშირი ბალიშებზე და არა მავთულზე.
2. სახმელეთო კავშირები. შეასრულეთ იგივე ტესტი, მაგრამ დაფარული ბალიშებით.
3. თითოეული მონაცემთა ხაზი. მონაცემთა ერთი ბალიდან მეორეზე, დარწმუნდით, რომ არსებობს კავშირი.

ნაბიჯი 4: ჩართეთ Circuit Playground Express

Circuit Playground Express (CPX) არის სისტემის გული. Adafruit– ს აქვს მრავალი გაკვეთილი ამ კონტროლერისთვის. მოგვიანებით ამ სასწავლო ინსტრუქციაში მე გამოვყოფ MCU– ს რამდენიმე მახასიათებელს.

ნაბიჯი 1: შედუღეთ CPX ქვედა წვერზე NeoPixel

მოჭერით მაგნიტის მავთულის შესაბამისი სიგრძე სიმძლავრის, მიწისა და მონაცემებისთვის. უბიძგეთ მათ ჰალსტუხიანი ქსოვილის მეშვეობით ისე, რომ ისინი შეეხონ NeoPixel- ის სიმძლავრეს, მიწას და მონაცემთა ბალიშებს. გააფუჭეთ ისინი და დარწმუნდით, რომ ბალიშებზე არსებული მავთულები კვლავ კარგ კავშირშია.

შემდეგ გადააბრუნეთ ჰალსტუხის ბირთვი და განათავსეთ CPX სურვილისამებრ. მიაწოდეთ დენის მავთული VOUT ბალიშზე, მიწის მავთული ნებისმიერ მიწაზე და მონაცემთა მავთული ნებისმიერ I/O ბალიშზე, გარდა A0. კოდი, რომელიც მე დავწერე, იყენებს A3- ს.

შეამოწმეთ კავშირი.

ნაბიჯი 2: მიამაგრეთ CPX

ძაფისა და ნემსის გამოყენებით აიღეთ ოთხივე თანაბარი დისკი და შეკერეთ ისინი ჰალსტუხის ბირთვზე.

ნაბიჯი 5: CPX- ის ჩართვა

CPX– ს არ აქვს ჩართვა/გამორთვა. ეს ნიშნავს, რომ იმ მომენტში, როდესაც ბატარეა ჩართულია, ჰალსტუხი ჩაირთვება. ეს ასევე ნიშნავს, რომ მისი გამორთვის ერთადერთი გზა არის ბატარეის გამორთვა, რაც დიდ პრობლემას წარმოადგენს. მარტივი გამოსავალი არის ბატარეის გამორთვა/გამორთვა.

ნაბიჯი 1: შეცვალეთ მე -3 პინი გადამრთველზე

ერთ-ერთი არა ცენტრის ქინძისთავი არ არის საჭირო. გათიშეთ იგი ჩამრთველის სხეულთან ერთად.

ნაბიჯი 2: შეაერთეთ გადამრთველი ბატარეის ხაზზე

გათიშეთ ბატარეის დამცავი მავთული სადღაც შუაში. გადაიტანეთ სითბოს შემცირების მილის ნაჭერი თითოეულ მიწის მავთულზე. შეაერთეთ ერთი დამჭერი მავთული ერთ ქინძისთავზე და მეორე დამჭერი მავთული მეორე პინზე. დარწმუნდით, რომ ისინი არ შეეხოთ ერთმანეთს ან შედუღება შეეხოთ ლითონის სხეულს.

დარწმუნდით, რომ არ არის დაკავშირებული მულტიმეტრის გამოყენებით. გადაიტანეთ მილები შედუღებულ კავშირებზე და შეამცირეთ. დაამატეთ ცოტაოდენი ელექტრული ლენტი ნებისმიერ ნაწილს, რომელიც შეიძლება დაიღუპოს დაღლილობის გამო.

ნაბიჯი 3: შეამოწმეთ ბატარეის მუშაობა

ამ ეტაპზე, ბატარეის ჩართვა შესაძლებელია CPX– ში. თუ ყველაფერი კარგად დასრულდა, გადამრთველს უნდა შეეძლოს CPX- ის ჩართვა და გამორთვა.

ნაბიჯი 4: დააინსტალირეთ ბატარეა

განათავსეთ ცოტა წებოვანი კაკალი და მარყუჟის ლენტი ბატარეის უკანა მხარეს და ჰალსტუხის ბირთვზე. ეს შეინარჩუნებს იმ ადგილს, თუ ჰალსტუხი არ არის ძალიან ბევრი დამუშავებული.

ნაბიჯი 6: Circuit Playground Express– ის დაყენება

მე არ შევალ დეტალურად, თუ როგორ უნდა დავაყენო CPX. ადაფრუტი აკეთებს ამას და შემდეგ ზოგიერთს. მე მივცემ რამდენიმე რჩევას იმ საკითხებზე, რომლებსაც საკმაოდ ხშირად ვხვდებოდი.

CPX იყინება

ალბათ მეხსიერების პრობლემების გამო, CPX საკმაოდ ხშირად იყინება. სწრაფი გამოსავალი არის წაშლა და ხელახლა ციმციმა. მოძებნეთ "ძველი გზა" ამ ინსტრუქციებში. ძირითადად, ეს არის რამოდენიმე ღილაკის დაჭერა, გადასაადგილებლად წასაშლელად და შემდეგ გადააადგილეთ ხელახლა ციმციმებისთვის.

გაფრთხილება: ეს წაშლის ყველაფერს. CPX– ის ყველა კოდი დაიკარგება.

CPX– ში ცვლილებების შენახვა შეიძლება გამოიწვიოს პრობლემებმა

აღმოვაჩინე, რომ ზოგჯერ ფაილის CPX– ზე შენახვის შემდეგ პითონის გაშვების დრო ცუდ მდგომარეობაში იქნებოდა. დაფიქსირდა პითონის მუშაობის გადატვირთვა გადატვირთვის ღილაკის დაჭერით. დააჭირეთ მას მხოლოდ ერთხელ. მასზე ორჯერ დაჭერით დაიწყება ხელახლა განათების პროცესი.

CPX– ზე პირდაპირ შენახვა სარისკოა

იმის გამო, რომ CPX უნდა ხელახლა გაბრწყინდეს, რისკავს ყველა მათი კოდის დაკარგვის რისკი. მას შემდეგ რაც ორჯერ დავკარგე კოდი, გამოვიდა მარტივი სამუშაო ნაკადი. მე შევინახავ ჩემს კოდს ადგილობრივ მყარ დისკზე. როდესაც ის მზად იყო CPX– ზე შესამოწმებლად, მე უბრალოდ დავაკოპირებ მას მარტივი სკრიპტის გაშვებით.

ნაბიჯი 7: Circuit Playground Express– ის კოდირება

ამ ეტაპზე, CPX და NeoPixels საკმაოდ სრულყოფილია. სხვა მექანიკური ან ელექტრო სამუშაოები არ არის საჭირო მათთან ერთად. დანარჩენი ყველაფერი პროგრამული უზრუნველყოფაა.

კოდი შეგიძლიათ იხილოთ ჩემს github ანგარიშზე. ძირითადი პითონის კოდი უნდა მუშაობდეს ყველა ოპერაციული სისტემის ცვლილების გარეშე. არ დააინსტალიროთ გარე Adafruit CircuitPython ბიბლიოთეკები. ისინი არ გამოიყენება.

აქ არის მაღალი დონის შეჯამება იმისა, რაც ხდება კოდში.

რა შეყვანის რას?

• ღილაკი A: ციკლი LED ანიმაციებზე
• ღილაკი B: ციკლდება სიმღერებით
• Capacitive Touch Pad A1: ცვლის ფერებს LED ანიმაციებისთვის
• Capacitive Touch Pad A6: ცვლის LED ანიმაციების სიჩქარეს

3 ანიმაცია არსებობს, მაგრამ მხოლოდ 2 მოქმედებს

კოდი. py

pixelsoff– ის იმპორტი

# იმპორტი ვუმტერის იმპორტი კიბეების იმპორტი ციმციმი… led_animations = [pixelsoff. PixelsOff (pixels), # vumeter. VuMeter (pixels, 100, 400) stairs. Stairs (pixels), twinkle. twinkle. twinkle (pixels)]

მე გადავიღე Ampli-Tie VU მეტრის სტილის კოდი. ის იყენებს CPX მიკროფონს ხმის ამოსაღებად და ნეოპიქსელების გასანათებლად ხმის ამპლიტუდაზე დაყრდნობით. თუმცა, მე მინდოდა მეტი ანიმაცია. ოპერატიული მეხსიერების შეზღუდვების გამო, მე უნდა ავირჩიო რომელი ანიმაცია მინდოდა. ასე რომ, სტანდარტულად დანარჩენი ორი, კიბეები და ციმციმა, იმუშავებს კოდის ცვლილების გარეშე. VU მეტრის ანიმაციის გასაშვებად, ერთი ან ორივე სხვა ანიმაცია უნდა იყოს კომენტარირებული და VU მეტრი არაკომენტარული.

მუსიკის მენეჯერი და ხაზგარეშე კოდირება

ყინვაგამძლე_თოვლის.პია

მუსიკალური შენიშვნების იმპორტი mn

# ყინვაგამძლე თოვლის ბაბუა # ვალტერ ე. როლინსი სიმღერა = [(mn. G4, mn. HLF), (mn. E4, mn. DTQ), (mn. F4, mn. ETH), (mn. G4, mn. QTR), (mn. C5, mn. HLF),…

convert_to_binary.py

სიმღერები = [(jingle_bells.song, "jingle_bells.bin"), (frosty_the_snowman.song, "frosty_the_snowman.bin")] სიმღერისთვის სიმღერებში: data = song [0] file = song [1] open (file, "wb") როგორც bin_file: მონაცემებში შესასვლელად: print ("წერა:" + str (შესვლა)) შენიშვნა = ჩანაწერი [0] dur = შესვლა [1] bin_file.write (struct.pack ("<HH", შენიშვნა, dur))

სადღესასწაულო მუსიკა მინდოდა. CPX მხარს უჭერს როგორც WAV- ს, ასევე ტონებს. WAV ფაილები ძალიან დიდი აღმოჩნდა ფაილის ზომისა და გაშვებული მეხსიერების თვალსაზრისით. პითონის მონაცემთა სტრუქტურების გამოყენება ტონების შესანარჩუნებლად და მათი ხანგრძლივობა ასევე გამოვიყენე ძალიან ბევრი ოპერატიული მეხსიერება. ასე რომ, მე შევცვალე Holi-Tie კოდი და წავიკითხე შეკუმშული ორობითი ფაილი, რომელიც შეიცავს მხოლოდ საჭირო სიმღერის მონაცემებს შეკუმშულ ორობითი ფორმატით. მე დავწერე სკრიპტი, რომელიც კითხულობს პითონის მონაცემთა სტრუქტურაში შენახულ სიმღერას და წერს ორობითი ფორმატით. სიმღერის დაშიფვრა ორობითი მონაცემების ფაილში ხდის სიმღერას როგორც პატარა, ასევე დინამიურ. სიმღერის დაკვრის შემდეგ მეხსიერება იხსნება.

ტრივიალურია მეტი სიმღერის დამატება. დეტალებისთვის იხილეთ README.md სიმღერებში.

ღილაკი A ანიმაცირებს NeoPixels, B უკრავს მუსიკას, მაგრამ არა ერთდროულად

კოდი. py

def button_a_pressed ():

if music.is_playing (): # შეწყვიტე მუსიკა თუ უკრავს music.stop () next_led_animation () def button_b_pressed (): if active_led_animation! = 0: # გაუშვით უოპერაციო next_led_animation (0) თუ music.is_playing (): # გადართვა მუსიკა ჩართული ან გამორთული მუსიკა. შეჩერება () სხვა: მუსიკა. თამაში ()

მაშინაც კი, მეხსიერების უფრო ეფექტური მუსიკის მართვის სისტემით, მე არ შემეძლო გაშვება მეხსიერებაში 2 ანიმაცია, როდესაც ვთამაშობდი 1 მათგანს და ასევე ვთამაშობდი სიმღერას ერთდროულად. იმის გამო, რომ მე უკვე ავირჩიე საერთოდ არ მქონდეს VU მეტრი გაშვების მეხსიერებაში, არ მინდოდა ანიმაციების რაოდენობის შემცირება მხოლოდ 1 -მდე. ამიტომ დავწერე კოდი ისე, რომ ან ანიმაცია უკრავს ან მუსიკა უკრავს, მაგრამ არა ორივე კიდევ ერთი ვარიანტი იყო NeoPixels– ის რაოდენობის შემცირება, მაგრამ ეს დაკარგავდა ანიმაციის სიგრილეს.

პითონის კოდის გართობა

მიუხედავად იმისა, რომ მე ვარ პროგრამის ვეტერანი დეველოპერი, მე არასოდეს დამიწერია პითონი. მას შემდეგ რაც გავარკვიე და შევხედე კარგი კოდირების პრაქტიკის გამოყენებას, როგორიცაა ინკაფსულაცია და მოდულარიზაცია, მე სწრაფად აღმოვაჩინე, რომ მე ვიყენებ ძალიან ბევრ დროს. ასე რომ, არსებობს საკმაოდ მშრალი არა-მშრალი კოდი. მე ასევე უნდა გამოვიყენო ზოგიერთი MicroPython ტექნიკა, როგორიცაა const (), რათა შემდგომ შევამცირო გაშვებული მეხსიერების პრობლემები.

შედგენილი მოდულები

შედგენა

#!/bin/bash

შემდგენელი = ~/development/circuitpython/mpy-cross-3.x-windows.exe cd სიმღერები python3./convert_to_binary.py cd.. for f in *.py; გააკეთეთ თუ

პროექტის დასაწყისში მივყვებოდი ადაფრუტის რჩევას და ვინახავდი ადაფრუტის CircuitPython– ის ყველა ბიბლიოთეკას ფლეშზე. თუმცა, ამან მცირე ადგილი დატოვა ჩემი პროექტისთვის. იმისათვის, რომ შემეძლოს ჩემი კოდის CPX– ზე გადმოტანა, დავიწყე მოდულების შედგენა და მათი განთავსება MCU– ზე. გამოდის, რომ ჰოლი-ჰალსტუხს არ სჭირდება გარე ბიბლიოთეკები. UF2– ში არსებული ბიბლიოთეკები საკმარისი იყო ამ პროექტისათვის. *. Mpy ფაილების გაშვება უფრო ეფექტურია, ასე რომ შევინარჩუნე შედგენილი მოდულების განლაგების პროცესი.

როგორც აშკარად ჩანს ზემოთ შედგენილ სკრიპტში, მე ვმუშაობ Windows აპარატზე, მაგრამ ვიყენებ Unix პროგრამებს, როგორიცაა bash და python3. მე Cygwin– ს ვიყენებ ამის მისაღწევად. ეს სკრიპტი ადვილად შეიძლება ითარგმნოს DOS ჯგუფში და Windows მშობლიურ Python3 განხორციელებაში.

ნაბიჯი 8: ჰალსტუხის დაჭერა

დასკვნითი ნაბიჯი არის ჰალსტუხის ბირთვის ადგილზე დაყენება, ჰალსტუხის ხელახალი აწყობა და მისი შეკერვა. დარწმუნდით, რომ შეძლებთ გახადოთ CPX ხელმისაწვდომი. თქვენ დაგჭირდებათ ბატარეის შეცვლისას ან კოდის შეცვლისას.