Instalimi i tavanit të yllit me fibër optike muzikore reaktive: 11 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:10

Dëshironi një pjesë të galaktikës në shtëpinë tuaj? Zbulojeni si është bërë më poshtë!

Për vite ishte projekti im i ëndrrave dhe më në fund përfundoi. U desh shumë kohë për tu përfunduar, por rezultati përfundimtar ishte aq i kënaqshëm sa që jam i sigurt se ia vlente.

Pak për projektin. Unë shkova plotësisht DIY me këtë, gjë që më lejoi të kem liri të plotë krijuese. Rezultati - plejadat e qiellit verior në shkallë, kontrolli individual i grupimeve të yjeve me telekomandë IR (shkëlqimi dhe ngjyra), reaktiviteti ndaj muzikës, ndriçimi i kanalit plotësisht i kontrollueshëm dhe më e rëndësishmja - mundësia për të përmirësuar pothuajse gjithçka në këtë projekt. Për të arritur gjithçka zgjodha Arduino si një platformë për projektin pasi kam disa njohuri për programimin. Për reaktivitetin muzikor çipi MSQ7EQ bëri mashtrimin, ka shumë burime në internet për të. Për komunikim, NRF24L01 përdoret shumë dhe kam pasur disa pjesë rezervë, kështu që i kam përdorur. Për kontrollimin e një numri të madh të LED -ve kontrolluesi i servo PCA9685 funksionon shkëlqyeshëm. Nëse preferoni një version më të lirë dhe më të lehtë të këtij projekti, mund të kërkoni pajisje për tavanin e yjeve në amazon, por nëse vendosni të bëni DIY të plotë me këtë projekt, ashtu si unë, atëherë këto aftësi kërkohen: · Disa njohuri në programimin Arduino; · Aftësitë e projektimit të qarkut dhe bashkimit; · Si të punoni me AC.

Shumë prej jush kërkuan çmimin e projektit, është e vështirë për mua të jap një numër pasi kam pasur shumë materiale për të dhe varet shumë nga sa vendosni ta bëni vetë, madhësia e projektit, etj, por unë mendoj se në varësi të këtyre faktorëve mund të jetë aq i ulët sa disa qindra ose aq i lartë sa një $ 1000. Ndërsa punoja çdo fundjavë tjetër, më duhej një vit rougover për të përfunduar këtë projekt.

Hapi 1: Planifikimi

Së pari, duhet të merret një vendim nëse dikush dëshiron të bëjë vetë pjesën elektronike ose të blejë një çantë. Disa njohuri në Arduino dhe elektronikë bazë kërkohen për të bërë qarqet, gjithashtu ka një shans më të lartë që diçka të shkojë keq. Ju mund të gjeni shumë opsione të kompletit në amazon duke kërkuar në "Fiber Optic Star Ceiling Kit" ose kudo tjetër, ka shumë mundësi. Por nëse dikush dëshiron liri të plotë krijuese dhe kontroll të projektit, atëherë DIY e plotë është një mënyrë për të shkuar.

Tani që vendimi është marrë për elektronikën, duhet të mendoni për strukturën e tavanit, madhësinë e hartës së yjeve dhe numrin e yjeve. Unë shkova me tavan gipsi të varur tipik për arsyet e përmendura më parë. Meqenëse në rastin tim ishte e vështirë të instaloja fibra optike (tavan i ulët) vendosa të shkoja me një numër relativisht të ulët të yjeve 1200 ~, por rezultati përfundimtar është akoma i mahnitshëm, pa keqardhje këtu.

Tani në lidhje me zgjedhjen e modelit të yjeve. Unë jetoj në hemisferën veriore, kështu që zgjodha një pjesë të qiellit që është në të vërtetë e dukshme këtu. Ka shumë aplikacione për të marrë fotografinë e plejadave, unë e kam përdorur Celestia-n si në udhëzuesin e famshëm "Star-Map". Natyrisht, modeli nuk duhet të jetë realist dhe në shkallë, mos ngurroni të keni liri të plotë krijuese këtu, mund të gjeni shumë ide të mahnitshme në internet për modele.

Yjet e shënuar me qarqe të ndryshme ngjyrash janë për diferencimin e grupeve të yjeve me shkëlqim disi të ngjashëm. Unë nuk kam bërë shumë përpjekje në këtë pjesë, kështu që nuk është super e saktë..

Hapi 2: Materialet

Tani që gjithçka është planifikuar, materialet mund të porositen.

Në këtë pjesë nuk do të rendis materialet e nevojshme për vetë tavanin, pasi varet nga sistemi i përdorur dhe faktorë të tjerë. Kam përdorur sistemin e tavanit nga Knauf. E njëjta gjë vlen edhe për mjetet, sepse shumica e mjeteve që do t'ju nevojiten për të instaluar tavanin. Për instalimin e yjeve dhe elektronikës, nuk nevojitet aq shumë, shihni listën më poshtë. Shumë pjesë i bleva në dyqanet elektronike lokale dhe pushoj në AliExpress, pasi është shumë më lirë atje dhe cilësia është e mirë në shumicën e rasteve.

Pjesë për yjet dhe pajisjet elektronike:

· Furnizimi me energji elektrike për shiritat LED varet nga gjatësia, ka disa burime vërtet të mira në internet veçanërisht për zgjedhjen e furnizimit me energji të shiritit LED. Në rastin tim, unë kisha një furnizim me energji kalimi 12V / 30A / 350W për ndoshta 15 metra rrip. Shiritat ishin 14.4W/m, kështu që kisha shumë për rezervë. · Furnizimi me energji për diodat LED 3W. Përsëri, varet nga sa LED janë përdorur, por në rastin tim furnizimi me energji elektrike ishte 5V / 7A / 35W për 15 LED dhe vetë Arduino. Nëse vendosni të shkoni me LED standarde 5mm RGB sesa ky furnizim me energji elektrike mund të jetë dukshëm më pak i fuqishëm dhe qarku do të jetë shumë më i thjeshtë, por yjet do të jenë më pak të ndritshëm.) LED i vetëm është për të kontrolluar një grup yjesh, kështu që sasia varet nga sa yje dëshironi të kontrolloni veçmas. · Rripa LED 12V RGB. · Fibra optike. Linja e peshkimit nuk funksionon. Sa ju nevojitet varet nga numri i yjeve / madhësia e tavanit / ku është qarku. Kam përdorur disa fibra me trashësi të ndryshme për efekt më të madh. · Pllaka PCA9685. Me bord të vetëm 5 dioda LED RGB mund të kontrollohen. · 2x Arduino Uno/Mega. · 2x NRF24L01. · Kabllo USB për fuqizimin e Arduino. · Mosfetë logjike IRL540N, sasia varet nga sa shirita LED përdoren. 1 kompjuter është për një ngjyrë të vetme të shiritit LED të vetëm. Mbani në mend se kufiri i gjatësisë së shiritit është meters 5 metra, nëse keni nevojë për më shumë, do t'ju nevojiten shirita të veçantë. Gjithashtu ka zgjidhje për lidhjen e shiritave të gjatë, ndiheni të pyesni ose kërkoni në Google nëse është e nevojshme. · Transistorë 2N2222 (ose NPN të tjerë). Transistor i veçantë është i nevojshëm për çdo ngjyrë LED 3W. Në rastin tim 15x3. · Rezistenca: 2W 10R/2W 6R8/2W 6R8 për R G B të secilës LED 3W respektivisht. 5-10k për tërheqje poshtë, mund të jetë 0.25W. · 10 kondensatorë uF për shkëputje NRF24L01. · Një lloj pllake alumini për fiksim dhe ftohje LED 3W. · PCB për qarqet., shirit ngjitës dhe gjëra të tjera që do të gjeni në punëtorinë tuaj tipike. · Shumë tela në trashësi të ndryshme. Për sinjalin PWM mund të përdoren tela të thjeshtë të dërrasës, jo shumë amperë rrjedhin nëpër këto tela, por trashësia e shiritave LED duhet të llogaritet në varësi të distancës nga shiriti LED në qark, e njëjtë për LED -të 3W.

Pjesë për kutinë e telekomandës dhe analizuesin e spektrit:

· 1x MSGEQ7; · Rezistorë: 1x 470 Ω / 1x 180k Ω / 1x 33k Ω. · Kondensatorë: 1x 33 pF / 1x 0.01 µF / 1x 0.1 µF. · Pastë termike për CPU -të. · Telekomandë IR dhe diodë marrëse. · A shumë tela dërrase ose ndonjë tela të hollë që keni. · PCB e vogël. Kam përdorur PROTO SHIELD. · Kase e vogël për Arduino UNO dhe qark. Kam përdorur një kuti të vogël të prerë me lazer. · Ka pjesë të tjera që ndahen me qarkun kryesor. Sasia përfshihet në listën e qarkut kryesor.

Mjetet për instalimin e yjeve dhe krijimin e qarkut:

· Ngjitës i qartë që nuk tret fibrat optike. Kam përdorur ngjitësin bazë të letrës. · Pajisjet për saldim. · Multimetri është i dobishëm për këtë projekt. · Kaçavidë. · Pincë. Duhet të ketë trashësi të njëjtë me fibër optike.

Hapi 3: Instalimi i Tavanit

Unë nuk do të hyj në detaje në këtë hap, ka një ton material se si të instaloni tavanin e varur dhe nuk jam ekspert në këtë temë. Qasja që zgjodha është më e ndërlikuar sesa qasja e panelit me yje që shumë njerëz zgjedhin. Por duke vepruar në këtë mënyrë, ne kemi tavan të varur cilësor që në dritën e ditës duket krejtësisht normale, pa panele, pa asgjë.

Për pajisjet elektronike kam vendosur të shtoj kapakun e mirëmbajtjes në pjesën jo aq të dukshme të tavanit të gipsit.

Aplikimi i mbushësit dhe mbushja bëhet në këtë hap, por lyerja bëhet kur instalohen fibrat.

Hapi 4: Instalimi i Fibrave Optike

Kjo pjesë mori më shumë se sa pritej … Pas shumë improvizimeve, ne kemi vendosur që në rastin tonë mënyra më e mirë për të lidhur fibrat optike është me një shtyllë peshkimi dhe një lak të vijës së peshkimit, shihni skicat e mia të kryeveprës për një shpjegim. Tani që e shikoj këtë ide duket qesharake, por kujt nuk i pëlqen ndonjë sfidë.

Disa shënime:

· Unë rekomandoj që të ngjitni fibrat në vrimat e tyre, në mënyrë që ato të qëndrojnë në vend me siguri. Ngjitësja duhet të jetë e qartë dhe të mos reagojë me materialin e fibrave. Kam përdorur zam bazë letre.

· Shpimi nuk është i nevojshëm. Vrimat në gips tavani mund të futet thjesht me një fëndyell ose ndonjë gjë të ngjashme, vetëm sigurohuni që të përputhet me diametrin e fibrës optike.

· Për gjetjen e pozicioneve të sakta të yjeve të veçantë në tavan kam përdorur shirit matës të shkollës së vjetër.. që ajo. Nuk ishte 100% e saktë, por mjaft afër. Tavani ishte shumë i madh për të printuar hartën e yjeve në shkallë.

Hapi 5: Përfundimi i tavanit: Pikturë

Ne kemi pikturuar mbi fibra optike, kështu që ato nuk janë të dukshme kur nuk janë në përdorim. Bërë në këtë mënyrë duket sikur ju tavani tipik i varur. Ne pikturuam në dy shtresa dhe shkëlqimi i fibrave është pothuajse i njëjtë.

Hapi 6: Bërja e qarkut të provës

Qarku në vetvete nuk është aq i komplikuar dhe funksionoi për mua menjëherë, por është gjithmonë mirë ta provoni para instalimit dhe ka shumë saldim në këtë, kështu që ekziston një rrezik pikërisht atje. Gjithashtu, është e mençur të kesh një test të një versioni të qarkut për përditësimet e ardhshme, pasi jam i sigurt se askush nuk dëshiron të bëjë qark të shkurtër diçka që u deshën ditë për t'u instaluar në tavan.

Për versionin e provës dua të them një ose dy borde PCA9685, NRF24L01 dhe furnizime me energji të lidhura me Arduino. E gjitha mund të jetë në panelet e bukës. E njëjta vlen edhe për qarkun e largët IR, thjesht shtoni gjëra në tabelën e bukës, shikoni nëse funksionon. Gjithashtu, unë do të sugjeroj të bashkoni disa LED 3W për testim.

Hapi 7: Kodi Arduino

Për bibliotekat dhe lidhjet e tjera të dobishme shikoni seksionin "Informacion i dobishëm". Për shpjegimin e kodit shikoni komentet në kod.

Për të krijuar këtë kod kam përdorur shumë burime, disa prej tyre janë të listuara në seksionin "Informacion i dobishëm", por meqenëse e përfundova këtë projekt më shumë se një vit më parë, në kohën kur vendosa të shkruaj udhëzues, nuk mund t'i gjeja të gjitha burimet dhe disa nga lidhjet që ruajta, për fat të keq nuk funksionuan më. Pra, nëse dikush ka nevojë për ndonjë ndihmë me kodin, më njoftoni në komente, do të bëj çmos.

Në kod do të gjeni një funksion mjaft të komplikuar për ndezjen e dritës LED. Për ta bërë atë të duket më e këndshme, kam përdorur një mësim për frymëmarrjen e udhëhequr: https://sean.voisen.org/blog/2011/10/breathing-led-with-arduino/ Sytë e njeriut nuk e perceptojnë dritën në mënyrë lineare, kështu që nëse përdorni rritje lineare të shkëlqimit LED nuk duket shumë e natyrshme.

Hapi 8: Instalimet dhe shiritat LED

Tani është koha për instalime elektrike përfundimtare! Nëse gjithçka është testuar dhe punuar nuk duhet të jetë shumë e vështirë, vetëm shumë bashkim i pjesëve identike. Për fiksimin e qarkut kam përdorur kompensatë në madhësinë e çelësit të mirëmbajtjes, kështu që nëse ka nevojë, unë lehtë mund ta heq të gjithë qarkun nga tavani. I vendosa fijet në tuba të vegjël hidraulikë plastikë, afërsisht në madhësinë e LED -ve 3W, pastaj shpova vrima të së njëjtës madhësi në kompensatë dhe i futa këto tuba në kompensatë. Duke e bërë këtë unë lehtë mund të heq fibrat nga LED kur është e nevojshme, shihni fotot e bashkangjitura.

Sa i përket shiritave LED, unë sugjeroj t'i vendosni ato në profilet e aluminit për ftohje, sepse këto shirita vërtet nxehen.

Hapi 9: Zgjidhja e problemeve dhe rregullimi i mirë

Ju keni testuar qarkun, por tani që është instaluar, nuk po funksionon.. ose diçka nuk funksionon siç duhet. Probablyshtë ndoshta bashkimi juaj pasi që nëse funksiononte në qarkun e provës, nuk ka asnjë arsye që të mos funksionojë tani me disa përjashtime. Shpresoj se nuk është rasti për ju, por unë do të ndaj një problem të veçantë që kisha vetëm si shembull.

Kur i zbehja shiritat LED në vlerën më të ulët, shiritat do të ndalonin së punuari ose filluan të dridheshin. Pas hulumtimeve të shumta dhe zgjidhjes së problemeve, zbulova se problemi ishte ndërrimi i ngadalshëm i IRL540 dhe zgjidhjet ishin të thjeshta për të zvogëluar frekuencën PWM të bordeve PCA në 50hz. Ajo kryesisht e zgjidh problemin, tani vetëm në vlerat e poshtme mund të shoh dridhje ose probleme, por nuk ka rëndësi pasi nuk po përdor vlera kaq të ulëta. Ky problem më erdhi përsëri kur vendosa të filmoj tavanin pasi me një frekuencë kaq të ulët mund të shihni të dridhet në kamera, është njësoj si të filmoni televizor. Për të zgjidhur këtë problem, unë bëra një qark të vogël të bukës me transistorë 2N2222 në vend të IRL540, vetëm për të bërë xhirimin. Me këto tranzistorë, problemi u zgjidh dhe meqenëse po filmoja në vlera relativisht të ulëta PWM, 2N2222 mund të trajtonin fuqinë. Nëse dikush ka të njëjtin problem, mos ngurroni të përshtatni qarkun Totem - Pol, ai duhet të ndihmojë me këtë problem.

Tani që shpresojmë se gjithçka është në vendin e vet dhe po funksionon, ne mund të rregullojmë shkëlqimin e yjeve, reaktivitetin ndaj muzikës, mënyrat e zbehjes së yjeve çdo gjë tjetër.

Hapi 10: Informacion dhe lidhje të dobishme

Për të shkruar kodin dhe për të krijuar qarkun kam përdorur shumë burime, shumica e tyre janë renditur këtu, por meqenëse e përfundova këtë projekt disa kohë më parë, kur vendosa ta ndaja, nuk mund t'i gjeja të gjitha burimet dhe disa nga lidhjet që ruajta, për fat të keq nuk funksionuan më. Pra, nëse dikush ka nevojë për ndonjë ndihmë me kodin ose vetë projektin në përgjithësi, më tregoni në komente, do të bëj çmos.

MSGEQ7

www.sparkfun.com/datasheets/Components/Gen…

www.baldengineer.com/msgeq7-simple-spectru…

rheingoldheavy.com/msgeq7-arduino-tutorial…

www.instructables.com/id/How-to-build-your…

Nrf24L01

arduinoinfo.mywikis.net/wiki/Nrf24L01-2.4GH…

PCA9685

learn.adafruit.com/16-channel-pwm-servo-dr…

github.com/adafruit/Adafruit-PWM-Servo-Dri…

Telekomandë IR

github.com/z3t0/Arduino-IRremote

Hapi 11: Përmirësimet

Do të ishte mirë të krijoni një aplikacion për të kontrolluar tavanin, ndoshta duke përdorur OpenHAB në Raspberry PI, pasi PCA9685 mund të kontrollohet lehtësisht përmes RPi.

Nëse përdoret OpenHab ose një alternativë, është e mundur të lidhni tavanin me një sistem të zgjuar të shtëpisë.

Çmimi i Parë në Konkursin Arduino 2020