ინტერაქტიული, ღია კოდის განწყობა: 9 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:21

ეს ინსტრუქცია გაივლის თუ როგორ უნდა გახადოთ ინტერაქტიული, მრავალფუნქციური განწყობის შუქი. ამ პროექტის ბირთვი არის BlinkM I2C RGB LED. როდესაც ერთ დღეს ვსეირნობდი ინტერნეტში, BlinkM– მა მიიქცია ჩემი ყურადღება და მე უბრალოდ მეგონა, რომ ეს ძალიან მაგარი იყო გადასალახად. ასე რომ, ორიოდე თვის შემდეგ, გადავწყვიტე, რომ მისი გამოყენებით განწყობის შუქს ვაკეთებ. და აქ არის!

ნაბიჯი 1: რაც დაგჭირდებათ

ეს პროექტი შეიძლება იყოს საკმაოდ იაფი, თუ იყენებთ სწორ ნივთებს. მე აღვნიშნავ ალტერნატიულ ნაწილებს, რომლებიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას, რომ მისი დამზადება ნაკლებად ძვირი იყოს. მე უბრალოდ გამოვიყენე რამდენიმე კომპონენტი, რომლებიც ცოტა უფრო ძვირია, სახის გამო, რაც მშენებლობის პროცესს ოდნავ ამარტივებს.

სინათლის წყარო:

BlinkM RGB I2C კონტროლირებადი LED

კონტროლერი:

არდუინოს მიკროკონტროლერი - მე გამოვიყენე "არდუინო ნანო", რადგან მჭირდებოდა რაღაც ძალიან პატარა, იმის გამო, რომ სივრცე იყო "შეხების შუქზე", რომელიც გამოიყენება ყველაფრის შესანახად

საცხოვრებელი:

მე განვიხილე მრავალი განსხვავებული დანართი ამ განწყობის სინათლისთვის და საბოლოოდ დავადგინე ის, რაც ჩვენ ყველამ ვიცით: ეს იაფფასიანი, თეთრი, "გუმბათის შუქები". ვიპოვე ორი პაკეტი სახლში დეპოში მხოლოდ 4 დოლარად. ამ განათების სივრცე საკმარისზე მეტია იმისათვის, რომ მოერგოს ყველა კომპონენტს, თუ ამას სწორად აკეთებთ.

სიმძლავრე/კონექტორები:

თავიდან მეგონა, რომ მაგარი იქნებოდა ბატარეის ენერგიის ამოწურვა (რადგან კორპუსს უკვე აქვს მოხერხებულად ბატარეის განყოფილება), მაგრამ ეს არ არის პრაქტიკული, თუ თქვენ აპირებთ მის ხანგრძლივ მუშაობას. სამაგიეროდ, მე გამოვიყენე 5.5 მმ DC დენის ბუდე რადიოშაკიდან 12V 150Ma ტრანსფორმატორით, რომელიც მე იწვა გარშემო. არდუინოს ბორტზე მარეგულირებელი ძალა 12 ვოლტს ამცირებს, ხოლო 150Ma იყო საკმარისი სიმძლავრის ყველაფრისთვის. მავთულისთვის, მე უბრალოდ გამოვიყენე რაც მქონდა გარშემო. დარწმუნდით, რომ გამოიყენოთ მყარი ძირითადი მავთულები.

კომპონენტები:

კომპონენტები გამოიყენება განწყობის სინათლის სამი სენსორის შესაქმნელად: ხმის სენსორი, „ონკანის“სენსორი და სინათლის სენსორი. ხმის სენსორისთვის დაგჭირდებათ:- LM741 Op-Amp- ელექტროტ მიკროფონი (3 ტყვიის)- 2.2k რეზისტორი- 100k რეზისტორი- 200k რეზისტორი- 0.47uf ელექტროლიტური კონდენსატორი- 0.047uf კერამიკული კონდენსატორი- 2x 10k რეზისტორები- დიოდი "სტეპის" სენსორი, თქვენ დაგჭირდებათ მხოლოდ:- პიეზოს ელემენტი (თქვენ შეგიძლიათ გადაარჩინოთ ის გარკვეული ელექტრონული სათამაშოებიდან, ტელეფონებიდან და მრავალი სხვა ელექტრონული მოწყობილობიდან, რომლებიც სიგნალს აძლევენ, ან შეგიძლიათ მიიღოთ იგი მაუზერიდან, რადიოსარხიდან და ა.შ.).- 1 მ რეზისტორი … და სინათლის სენსორისთვის დაგჭირდებათ:- CdS უჯრედი (LDR), სასურველია ძალიან დიდი (მეტი გარჩევადობა).- 10K რეზისტორი- 3 პინიანი სათაური და დამტვრეული კონექტორის მავთულები (სურვილისამებრ)

სხვა

მე გამოვიყენე პურის დაფა, რადგან მე ნამდვილად არ მინდოდა ბევრი რამ გამეკერა. მე ასევე გამოვიყენე ბევრი დამტვრეული კონექტორის მავთული, რათა ყველა კავშირი უფრო უსაფრთხო გამხდარიყო, მაგრამ ეს არჩევითია. ალტერნატიულად, თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ homebrew– ის განვითარების დაფა ATmega168 მიკრო მხარდაჭერისთვის და გამოიყენოთ DIP სტილის ATmega168 (გრძელი უფრო დიდი ლიდერებით). არ ვიცი რამდენად კარგად მოერგება, მაგრამ ცდა ნამდვილად ღირს. თუ თქვენ არ ფლობთ/არ გაქვთ ფული პურის დაფაზე, შეგიძლიათ შეაერთოთ ჩვეულებრივი ATmega168 PCB და დაამატოთ მარეგულირებელი, პროგრამირების კავშირები და ა.

ნაბიჯი 2: მოამზადეთ "შეხების შუქი"

პირველ რიგში, ჩვენ უნდა გავხადოთ იაფფასიანი „შეხების შუქი“, რომელიც მივიღეთ სახლში დეპოს განწყობა მსუბუქი. პირველი, გადააბრუნეთ შუქი და ამოიღეთ ბატარეის საფარი და ხრახნები. ბატარეის განყოფილების შიგნით ნახავთ ნათურის მოწყობილობას. ამოიღეთ და გადაყარეთ ის და ნათურა. შემდეგი, გახსენით გარსაცმები. ახლა ჩვენ უნდა გავუმკლავდეთ ძალას. ამოიღეთ ლითონის ნაჭერი ბატარეის განყოფილების ცენტრში, ასევე მავთული, რომელიც აკავშირებს მას ბატარეის ერთ კონტაქტს. შეაერთეთ მავთულები ბატარეის კონტაქტებზე, როგორც ნაჩვენებია. თქვენ ასევე შეგიძლიათ მონიშნოთ ისინი, თუ არ გაქვთ განსხვავებული ფერის მავთული. ჩვენ ასევე ვაპირებთ ამ განწყობის შუქის ფუნქციონირებას კედლის განყოფილების ტრანსფორმატორის საშუალებით. გაბურღეთ ხვრელი საბურღი ნაწილის გამოყენებით იმავე ზომის, როგორც DC დენის ჯეკის დიამეტრი. შემდეგ გააფუჭეთ იგი, სანამ არ გაირეცხება გარსაცმით. ბოლო მოდიფიკაცია, რომელიც ჩვენ აქ უნდა გავაკეთოთ, არის პიეზო ონკანის სენსორის დამატება. უმჯობესია მოათავსოთ იგი პლასტმასის 'რგოლზე' უკეთესი მგრძნობელობისთვის. მე მოგვიანებით მაქვს გამოსახული ამ ინსტრუქციურად სხვა ადგილას დამონტაჟებულზე, მაგრამ ეს მხოლოდ იმიტომ ხდება, რომ გამოცდის დროს მომიწია გარსაცმის გახსნა და დახურვა, რომ მავთულხლართების გაწყვეტა დაიწყო. უბრალოდ ცხელი წებო პლასტმასის, მაგრამ დარწმუნდით, რომ ეს არ შეაფერხებს მექანიკური მოძრაობა movabke გუმბათი! (ანუ ნუ მისცემთ მას ზედმეტად გამოჩენას).

ნაბიჯი 3: დაამატეთ დენის ჩართვის დაცვა

ეს ნაწილი არის მარტივი დანამატი, რომელიც იყენებს დიოდებს კედლის ტრანსფორმატორის/ბატარეების შემწვარისგან დასაცავად, თუ თქვენ გაქვთ დაყენებული ბატარეები, ამავე დროს იყენებთ DC კვების ბლოკს. თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ ნებისმიერი ბლოკირების დიოდი, სანამ მათთვის მაქსიმალური ძაბვის მაჩვენებელი უფრო მაღალია, ვიდრე კედლის ტრანსფორმატორის ნიშანი. ნაწილი წარწერით "VIN" არარეგულირებელ დენის ლანგარზე პურის დაფაზე (რომელიც მიდის VIN არდუინოზე). ნაწილი სახელწოდებით "DCPower" არის DC დენის ბუდე. რატომღაც, პროგრამა, რომელსაც მე ამ სქემატური განსახორციელებლად ვიყენებდი, მართლაც ძალიან მომთხოვნი იყო ეტიკეტების შესახებ, ასე რომ ეს არის ის, რის გამოც შემიძლია დავარქვა. შენიშვნა: თუ თქვენ არ გააკეთებთ ამ წრეს, თქვენ ვერ შეძლებთ აკუმულატორების შენახვას ბატარეის განყოფილებაში, ამავე დროს თქვენ გაქვთ ჩართული განწყობის შუქი კედლის ტრანსფორმატორში, წინააღმდეგ შემთხვევაში ის დააზიანებს მას.

ნაბიჯი 4: დაამატეთ Breadboard, Arduino და BlinkM

სანამ პურის დაფას დავამატებთ, ჩვენ გვჭირდება ბატარეის კონტაქტების იზოლირება ლითონის პურის დაფის საყრდენიდან (ანუ, თუ ლითონის ფირფიტა თქვენზეა მიბმული. თუ არა, გამოტოვეთ ეს ნაბიჯი). განათავსეთ სკოჩის ფირზე ყველა ლითონის კონტაქტი, რომ დარწმუნდეთ, რომ ისინი იზოლირებულია. ჩვენ არ გვინდა რაიმე ღია მავთული. ახლა წებოვანა (მე გამოვიყენე ცხელი წებო) პურის დაფა ბატარეის განყოფილების თავზე. საბედნიეროდ ჩვენთვის, ეს ხდება იდეალურად ჯდება. ახლა შეაერთეთ პოზიტიური (+) და უარყოფითი (-) მავთულები ნაბიჯი 2-დან პურის დაფის ერთ-ერთ დადებით და უარყოფით სიმძლავრის ზოლში. ახლა ჩვენ შეგვიძლია გავაერთიანოთ არდუინო და მოციმციმე ერთმანეთთან. აქ არის pin კავშირები:

• A5 - საათი (წარწერით 'c' BlinkM- ზე)
• A4 - მონაცემები (წარწერით "d" BlinkM- ზე)

და ერთი რაც თქვენ გააკეთეთ, დააკავშირეთ არარეგულირებული VCC (+) არდუინოს 'VIN' პინთან და REGULATED VCC (+) პინზე BlinkM- ზე. შემდეგ დაუკავშირეთ GND არდუინოზე და BlinkM- ს დენის ზოლზე GND- თან და გადააწყვეთ ორივე GND დენის ზოლები ერთად. ფრთხილად იყავით, რომ არ შეურიოთ ეს კავშირები, წინააღმდეგ შემთხვევაში თქვენ შეგიძლიათ შეწვათ BlinkM.

ნაბიჯი 5: სენსორები - ხმა, შეხება და სინათლე

შემდეგი არის სენსორები. სინათლის სენსორი ყველაზე მარტივი კონსტრუქციაა. მავთული მარჯვნივ მიდის არდუინოსთან. დამატებითი ინფორმაცია WHINH ქინძისთავების შესახებ, რომელთანაც დაკავშირებულია სენსორები არის შემდეგ ეტაპზე. ხმის სენსორი ცოტა უფრო რთულია, მაგრამ არა სასაცილოდ რთული. გთხოვთ გაითვალისწინოთ: აქ არ მაქვს ნაჩვენები ძაბვის გამყოფი წრე. 2.5V სქემატური უნდა იყოს უზრუნველყოფილი მეშვეობით მოუწოდა "ძაბვის გამყოფი". ეს არის ძალიან, ძალიან მარტივი წრე, რომელიც შედგება მრავალი ფიქსირებული რეზისტორისგან, ან ქოთნისგან (პოტენომეტრი). გამოიყენეთ 50K ქოთანი ამ წრედისთვის. Google 'ძაბვის გამყოფი' და შეხედეთ ვიკიპედიის ჩანაწერს დახმარების მისაღებად. რედაქტირება 9/27/08: მე გადავწყვიტე ეს ხმოვანი წრე და ამის ნაცვლად გამოვიყენე ის, რომელიც ამოღებულია ხმის გააქტიურებული განათების გულსაკიდიდან. წრე აქ არ მუშაობს კარგად; მე არ ვარ დარწმუნებული რატომ, მაგრამ დიზაინი არის ხარვეზი; რაღაც არ არის სწორი. შევამჩნიე, რომ გულსაკიდიდან ჩართული სქემა იყენებს SMD LM386 op-amp. მე უბრალოდ გავყიდე სანამ რეზისტორები მიდიოდნენ LED- ებზე, VCC- სა და GND- ზე. მაშინ ყველაფერი რაც მე უნდა გამეკეთებინა იყო პროგრამული უზრუნველყოფის ღირებულებების მანიპულირება ოდნავ და პრესტო! უკეთესი მუშაობის ხმის საპასუხო განწყობა შუქი. ახლანდელ დროს, ვიდეო სინათლის პულსირება მუსიკაში არის, როდესაც გამოყენებული იყო ორიგინალური წრე. იქნებ ატვირთო სხვა გაუმჯობესებული დიზაინის ჩვენება (ის უფრო ჰგავს, რომ ის ეხმიანება მუსიკას ახალი წრის გამო). მე არ ვიყავი დარწმუნებული როგორ შევაერთო პიეზო ელემენტი, ასე რომ გამოვიცანი და შევაკარი ის როგორც ნაჩვენებია. მუშაობს, თუმცა. პიეზოს პოლარობას მნიშვნელობა არ აქვს. რეზისტორი არის პურის დაფაზე (არ არის ნაჩვენები). სხვა მნიშვნელოვანი შენიშვნა: ამ სქემების მნიშვნელობები განსხვავდება თქვენიდან, ასე რომ თქვენ დაგჭირდებათ კოდში გარკვეული შესწორებების გაკეთება. თუ თქვენ გაქვთ რაიმე შეკითხვები ამ ღირებულებების შესახებ, მოგერიდებათ შემატყობინოთ.

ნაბიჯი 6: იპოვეთ სივრცე სენსორებისთვის და შეაერთეთ ეს ყველაფერი

ეს ნაწილი არ უნდა იყოს ძალიან რთული. "შეხების შუქის" გარსაცმას აქვს ფართო სივრცე, რათა მოერგოს ყველაფერს, რაც ჩვენ გვჭირდება. სენსორები მოვათავსე იქ, სადაც მოერგებოდა. ყველა კავშირი არის:

• Pin A6: ხმის სენსორი - შენიშვნა: არდუინოს ნანო მომხმარებლებისთვის სხვა arduino– ს არ აქვს მე –7 ანალოგური პინი. თქვენ მოგიწევთ ამის შეცვლა კოდში.
• Pin A3: პიეზო სენსორი (შეხების სენსორი)
• Pin A0: სინათლის სენსორი

დარწმუნდით, რომ თქვენ შემთხვევით არ დაუკავშირებთ სენსორების (+) ლიდერებს არარეგულირებელ დენის ზოლს, წინააღმდეგ შემთხვევაში თქვენ შეწვით ისინი.

ნაბიჯი 7: გამოსცადეთ

დარწმუნდით, რომ დენის კავშირები კარგია; შეაერთეთ იგი დენის ადაპტერის გამოყენებით და სცადეთ იგი ბატარეების გამოყენებით. საერთო პრობლემა არის ცუდი კავშირი პოზიტივთან და დასაბუთებასთან. შენიშვნა: მე ვიცი, რომ სურათზე არ ჩანს სინათლის სენსორი; მე უბრალოდ ავიღე სანამ ამ ნაწილს დავამატებდი.

ნაბიჯი 8: პროგრამირება, დახურვა და გამოყენება

კოდი, რომელიც მე გამოვიყენე, იყენებს ბიბლიოთეკას, რომელიც შექმნა Tod E. Kurt (www.todbot.com/blog) და BlinkM (ThingM) შემქმნელებმა. შევეცდები ჩავამატო შენიშვნები კოდში, როცა შემიძლია, რომ უფრო გასაგები გახდეს; ამჟამად დაკავებული ვარ. კოდის ატვირთვისას თქვენ უნდა გახსნათ კოდის ბიბლიოთეკა (ფაილი სახელწოდებით "BlinkM_funcs.h") arduino პროგრამულ უზრუნველყოფაში, წინააღმდეგ შემთხვევაში ის არ იმუშავებს. თუ გსურთ კოდის ნახვა, მაგრამ არ გაქვთ arduino პროგრამული უზრუნველყოფა, შეგიძლიათ გახსნათ იგი ტექსტის დამუშავების პროგრამით (იგივე Wordpad Windows მომხმარებლებისთვის). იდეები ახალი ფუნქციებისათვის მისასალმებელია. გთხოვთ თავისუფლად განათავსოთ ისინი; მსურს ეს ღია კოდის შექმნა. კოდის სტრუქტურირების მიზანი არის ახალი ფუნქციების მარტივად დამატება. ზოგიერთი ფუნქცია დაპროგრამებულია BlinkM– ში მწარმოებლის მიერ (ThingM), მაგრამ ორი მათგანი მე გავაკეთე; "ხმის შუქი" და "მიმიკური შუქი". ახლა მას აქვს შემდეგი:

• განწყობის შუქი - ნელ -ნელა ქრება შემთხვევით ფერებში
• სანთელი - ციმციმებს სანთლის მსგავსად ფორთოხალი და ყვითელი
• წყლის ანარეკლები - "მოციმციმე" ბლუზით, ფირუზებით და ცისფერი ფერებით
• სეზონური ფერები - იცვლება სეზონური ფერები (მე ვფიქრობ, რომ ისინი ლურჯი, მწვანე, მეწამული და ნარინჯისფერია)
• ჭექა -ქუხილი - ციმციმებს ზოგჯერ ელვის სიმულაციას
• გაჩერების სინათლე - წითელიდან ყვითელი ხდება მწვანედ და ისევ უკან
• მიმიკური შუქი - აღრიცხავს 50 -მდე სინათლის ჩართვის/გამორთვის ციკლს (შეგიძლიათ გამოიყენოთ ფანარი), 'იმახსოვრებს' ჩართვის/გამორთვის დრო და შემდეგ უკრავდა მათ უსასრულო მარყუჟში.
• ხმის შუქი - პულსირებს მუსიკის ხმაზე

მსუბუქად შეეხეთ გამჭვირვალე გუმბათს, რომ შეცვალოთ ფუნქციები ნებისმიერ დროს. ამ წესისგან არის ერთი გამონაკლისი: როდესაც მიაღწევთ "მიმიკური შუქის" ფუნქციას, ის მწვანე ანათებს. თუ გუმბათს დააწკაპუნებთ სანამ ის ციმციმებს, ის გადავა ბოლო ფუნქციაზე ("ხმის შუქი"). თუ თქვენ უბრალოდ დაელოდებით, ის გადავა 'მიმიკური სინათლის' ფუნქციაზე. როდესაც ხვდებით "ხმის შუქის" ფუნქციას, თქვენ ვერ შეცვლით ფუნქციებს და გადადით პირველზე, იმის გამო, რომ ის კითხულობს ხმის სენსორს. ახლა მოდის რთული ნაწილი. იმისათვის, რომ დახუროთ განწყობის სინათლის დანართი, თქვენ უნდა გადადოთ რამდენიმე ფრთხილად ნაბიჯი. პირველ რიგში, თქვენ უნდა დაალაგოთ დამხმარე ზამბარები პლასტიკური გუმბათის პატარა ჩანართებით. მას შემდეგ, რაც DC დენის ბუდე არის რგოლში და მავთულები მიდის პურის დაფაზე, თქვენ უნდა გადახვიდეთ პლასტმასის გუმბათზე პირველ რიგში იმ მავთულხლართებზე, შემდეგ მოაწყოთ გარე რგოლის ხრახნიანი სვეტები პლასტიკური გუმბათის ჩაღრმავებით. დარწმუნდით, რომ ყველა ჩანართი შეესაბამება დამხმარე ზამბარების განთავსებას, რომლებიც ასევე შეესაბამება ხრახნიან სვეტებს რგოლში და ხრახნიან ხვრელებს საბაზისო ფირფიტაზე. შემდეგ, მას შემდეგ რაც დარწმუნდებით, რომ ყველაფერი რიგზეა, გარე რგოლი ჩამოწიეთ ძირი ფირფიტაზე. შემდეგი, დარწმუნდით, რომ არანაირი მავთული არ არის გაჭედილი ზამბარებში, ან არ არის იმ ადგილას, სადაც მომავალში შეიძლება იყოს. ეს ხელს შეუშლის პლასტმასის გუმბათის მოძრაობას. და ბოლოს, შეცვალეთ ხრახნები და ისიამოვნეთ! საბოლოო შენიშვნები: მნიშვნელოვანია: არ გამოიყენოთ ბატარეები და ჩართეთ კედლის ადაპტერი ერთდროულად. არ ვარ დარწმუნებული რა მოხდება მაგრამ დარწმუნებული ვარ რომ გაანადგურებს ყველაფერს რაც დაკავშირებულია ძალაუფლებასთან !!

ნაბიჯი 9: ექსტრა

აქ არის რამოდენიმე ვიდეო: ეს არის BlinkM– ში ჩაშენებული 6 წინასწარ დაპროგრამებული ფუნქცია:… ეს არის პერსონალური ხმის/მუსიკის საპასუხო კოდი, რომელიც მე დავამატე (შეგიძლია გამოიცნო რა სიმღერაა… ?:… და ბოლოს, მაგრამ ნამდვილად არა ყოველ შემთხვევაში, არის ყველაზე მაგარი (მე ვფიქრობ) და ყველაზე რთული ფუნქცია ყველა მათგანისათვის; "მიმიკური სინათლის" ფუნქცია: