Shkallët automatike LED "E kuqe e përgjakshme" me bazë Arduino: 5 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:25

ÇFARË?

Pershendetje!

Unë kam bërë shkallët LED të gjakosura! It'sshtë një Instructables i ri që përdor disa instalime të harduerit që kisha bërë tashmë nga një Ible i mëparshëm nga imi. Kam bërë një animacion të KUQ që i ngjan pikave të gjakut, i përsosur për tu aktivizuar automatikisht gjatë atyre momenteve të trukimit ose trajtimit!

Sapo i afroheni shkallëve "pikat e gjakut" shfaqen nga vendet e rastësishme në shkallë dhe fillojnë të zbresin, duke lënë gjurmë gjaku përgjatë rrugëve të tyre, që gradualisht zhduken. Numri i pikave është një parametër në skicën Arduino.

Realizmi i efektit përmirësohet nga shpejtësia e rastësishme e pikave: ato 'nuk zbresin në mënyrë lineare, por ato ngadalësohen dhe shpejtohen ashtu siç bëjnë pikat e lëngshme kur zbresin në një sipërfaqe (si gjaku gjithashtu).

Siç thashë, unë kam përdorur disa instalime ekzistuese të harduerit, megjithatë programimi (skica Arduino) është krejtësisht i ri, plus një përfundim i ri prej druri për t'i bërë ato të ngulitura plotësisht me shkallët. Instalimi ekzistues i harduerit përsëritet në hapat 1 dhe 2, dhe, për plotësinë, merret nga këtu:

www.instructables.com/id/Automatic-IoT-Sta…

Hapat 3, 4 dhe 5 janë krejt të rinj, gjithashtu lista e blerjeve më poshtë është e ndryshme.

PSE?

Shkallët tashmë kishin disa animacione, por më mungonte diçka specifike për Halloween. Shkallët janë të dukshme nga jashtë derës kryesore, kështu që është shumë mirë të trembësh të gjithë ata përbindësha duke u treguar atyre gjak të vërtetë!:)

LISTË PAZAR

Kam përdorur përbërësit e mëposhtëm, lëvizni poshtë për hapat e ndërtimit:

1) Shirita LED 2 x 4m ws2813 rgb:

www.aliexpress.com/wholesale?catId=0&initi…

merrni versionin jo të papërshkueshëm nga uji, me 60 led/m. Gjithashtu, gjeta një version më të lirë 5m dhe sapo preva 1m nga fundi i të dy shiritave. Vini re se mund ta bëni këtë edhe me LED -të ws2812 dhe ws2812b, drita do të jetë saktësisht e njëjtë dhe këto janë më të lira. Ws2813 janë thjesht më të besueshëm, pasi kanë një lidhje të tepërt të të dhënave, kështu që nëse prishni një LED, pjesa tjetër e shiritit do të vazhdojë të punojë. Këto ishin afërsisht 27 $ / 25 € secila.

2) 4 x 2m profile alumini të linjës U, 14mm x 13mm:

www.ebay.ie/itm/New-2-METERS-U-LINE-Alumin…

Këto ishin 20 € secila, afërsisht 22 $. Unë gjithashtu kam blerë kapakët e terminalit dhe vidhat e montimit. Vidhat nuk mund të instaloheshin në anën që kisha nevojë për to, supozohet se do të instalohen në anën përballë difuzorit, kështu që nuk ishin të dobishme për mua. Në vend të kësaj, falë pjerrësisë së shkallëve dhe disa fërkimeve të siguruara nga dërrasa e skajit, disa pjesë të shiritit dy ngjitës ishin të mjaftueshme për të përshtatur profilet mbi dërrasat e skajit.

3) 2 x kabllo Ethernet cat-5:

www.aliexpress.com/item/Vention-Ethernet-C…

Nuk e kam idenë se cila gjatësi është përdorur këtu, mendoj rreth 2 metra, elektricisti dhe marangozi instaluan kabllot nën dysheme, duke shkuar nga dërrasat e shkallëve, në dhomën me presionin e nxehtë. Vini re se kabllot shumë të gjata do të zvogëlojnë rrymën dhe do t'ju duhet një konfigurim më i sofistikuar për të siguruar rrymën e saktë dhe për të shmangur prishjen e lidhjes së të dhënave.

4) kabllo të ndryshëm të llojit dupont:

www.aliexpress.com/wholesale?catId=0&initi…

5) si mikrokontrollues i aktivizuar me wifi, kam përdorur versionin e parë të Wemos D1, tani të ndërprerë, të cilin mund ta gjeni akoma në internet:

www.aliexpress.com/wholesale?catId=0&initi…

Për lexuesit e ardhshëm, nëse nuk e gjeni, versioni R2 i Wemos D1 gjithashtu duhet të funksionojë.

6) 2 x sensorë lëvizjeje PIR për Arduino:

www.aliexpress.com/wholesale?catId=0&initi…

7) një furnizim me energji 5v, 40a, 200w:

www.aliexpress.com/wholesale?catId=0&initi…

Kjo ishte 21.5 £, afërsisht 25 € ose 27 $. Ju ndoshta keni nevojë për më pak se 40A, por kjo ishte më e lirë se një 20A, dhe me amperët, është gjithmonë më mirë të bëni një madhësi të madhe, kështu që furnizimi me energji elektrike do të funksionojë mirë dhe do të jetojë më gjatë.

8) dy shirita pishe, 36mm:

www.builderdepot.co.uk/richard-burbidge-pin…. Afërsisht 6 euro secila në Irlandë.

9) disa bojëra të bardha të guaskës vezë që kisha tashmë (e njëjta bojë e dërrasave të skajit)

10) ngjitës silikoni, i lyer me bojë:

www.woodies.ie/decorating/decorating-acces…. Kjo ishte 5 euro

11) dy kuti të printuara 3d për sensorët PIR, si këto:

www.thingiverse.com/thing:1374677

Unë e kam timen falas nga një mik, nuk kam një printer 3d:(

Hapi 1: Instalimet elektrike

Ju duhet të realizoni lidhjet e mëposhtme: 1) Shirita LED - Wemos D1

2) Shirita LED - furnizim me energji

3) Sensorë PIR - Wemos D1

4) Sensorë PIR - furnizim me energji

5) Wemos D1 - furnizimi me energji elektrike

6) furnizimi me energji elektrike - rrjet elektrik i shtëpisë

Përgatitja: Unë kisha dy kabllo 5 cat Ethernet (https://en.wikipedia.org/wiki/Category_5_cable) të instaluara nën dysheme midis dërrasave të skajit të staricase dhe shtypit të nxehtë nga marangozi dhe elektricisti para se marangozi të instalonte dysheme druri. Një kabllo në anën e shkallëve, që del nga maja e dërrasës së skajit në njërën skaj, dhe nga një vrimë në murin e presës së nxehtë në skajin tjetër. Një kabllo cat 5 ka 8 kabllo të vegjël në të, të ndarë në 4 çifte të përdredhur duke përdorur 4 baza të ndryshme ngjyrash dhe 2 modele ngjyrash (ngjyra të ngurta, ose vija të ndërprera). Hiqni 8-10 cm gome nga secili skaj i secilës prej 5 kabllove të maceve, në mënyrë që të hyni në 4 palë kthesa. Zhvidhosni secilën palë, në mënyrë që të përfundoni me 8 kabllo të vegjël të pavarur. Hiqni rreth 1 cm plastikë vetëm nga secila majë e secilës kabllo të vogël, në të dy skajet e secilit prej dy kabllove të maceve. Ky hap kërkon shumë kohë dhe unë rekomandoj të përdorni një pastrues kabllor të duhur për ta bërë atë shpejt. Kam përdorur gërshërë.

Për lidhjen e listuar si 1), unë zgjodha lidhësin me 4 drejtime (plus dy kabllo shtesë të energjisë) nga shiriti LED dhe lidha kabllon e gjelbër nga LED (kablloja e të dhënave) në një nga 8 kabllot e vegjël nga kabllo cat 5. Zgjodha kunjat e bardhë-portokalli të kabllit cat 5 për këtë.

Për lidhjen e listuar si 2), unë zgjodha lidhësin me 4 drejtime (plus dy kabllo shtesë të energjisë) nga shiriti LED dhe lidha kabllon e kuq nga lidhësi LED (kablloja VCC) në * dy * nga 8 të vegjëlit kabllot nga kabllo cat 5, të përdredhur së bashku. Zgjodha kunjat blu dhe të bardhë-blu të kabllit cat 5 për këtë. Gjithashtu, unë lidha kabllon e bardhë nga lidhësi LED (kabllo GROUND) në * dy * nga 8 kabllot e vegjël nga kabllo cat 5, të përdredhur së bashku. Zgjodha kunjat ngjyrë kafe dhe jeshile të kabllit cat 5 për këtë. Së fundi, për të sjellë edhe më shumë rrymë në shirit, unë lidha kabllon shtesë të bardhë nga jashtë lidhësit LED (kabllo shtesë GROUND) në një nga kabllot e vegjël nga kablloja cat 5 (zgjodha kunjin e bardhë-jeshil të maceve) 5 kabllo për këtë), dhe kabllo shtesë të kuqe nga jashtë lidhësit LED (kabllo shtesë VCC) në një nga kabllot e vegjël nga kablli cat 5 (zgjodha kunjin e bardhë-kafe të kabllit cat 5 për këtë). Arsyeja e fuqizimit të shiritit LED me 3 kabllo që sjellin pozitivin, dhe 3 duke sjellë tokën, është shpërndarja e rrymës në më shumë kunja, për të shmangur ngrohjen e tepërt dhe për t'u siguruar që rryma e mjaftueshme të arrijë në LED. Kjo mund të ishte arritur duke përdorur një kabllo më të trashë vetëm për energji, por atëherë do të më duhej të kisha shumë kabllo të veçantë (një të trashë për energjinë, një të trashë për tokën, një kabllo të dhënash për LED, një kabllo të dhënash për sensorët PIR. Kam preferuar të paguaj elektricistin më pak dhe të kem instaluar vetëm 1 kabllo për anë:)

Për lidhjen e listuar si 3), unë lidha kunjin "jashtë" të sensorit PIR në një nga kabllot e vegjël nga kablloja cat 5 (për këtë zgjodha kunjin portokalli të kabllit cat 5).

Për lidhjen e listuar si 4), unë lidha kunjin "vcc" të sensorit PIR me kabllon e bardhë-kafe të vogël të kabllit cat 5 i cili ishte i lidhur tashmë me kabllon e kuq nga shiriti LED, dhe kunjin "tokëzues" të sensorit PIR në kabllon e bardhë-jeshile të vogël të kabllit cat 5 e cila ishte e lidhur tashmë me kabllon e bardhë nga shiriti LED. Të gjitha lidhjet e mësipërme mund të bëhen më të rregullta duke përdorur tuba që zvogëlohen nga nxehtësia. Unë nuk po i përdor ato, pasi kam në plan të mbuloj gjithçka me një dërrasë të bardhë MDF të vendosur mbi profilin e aluminit, në mënyrë që ta fus profilin në tabelën e skajit. Kjo do të fshehë të gjitha kabllot dhe do të më lërë qasje në rast se nevojiten riparime ose zhvillime të mëtejshme. Këto 4 lidhje të para u përsëritën pikërisht në anën tjetër të shkallëve, ku është sensori tjetër PIR. Vini re gjithashtu se kablli blu nga lidhësi LED mbetet pa një lidhje, pasi këto janë të dhëna të tepërta nga shiriti ws2813. Për të realizuar anët e tjera të lidhjeve (dmth. Në shtypin e nxehtë), unë kam: a) i shtrembëro së bashku kunjat blu, të bardhë-blu dhe të bardhë-kafe të kabllove të maceve 5 dhe kam futur rezultatin në njërën nga tre portat "+V" të furnizimit me energji elektrike. b) përdredhur së bashku kunjat e gjelbër, të bardhë-jeshil dhe kafe të kabllove të maceve 5 dhe unë e kam futur rezultatin në njërën nga tre portat "COM" të furnizimit me kazan. a) dhe b) u përsëritën për kabllon tjetër cat 5 që korrespondon me anën tjetër të shkallëve. Unë kam përdorur një port (+) tjetër "+V" dhe "COM" të furnizimit me energji elektrike. c) dy kunjat portokalli të dy kabllove 5 mace u futën në kunjat 4 dhe 5 të Wemos D1 d) dy kunjat e bardhë portokalli të dy kabllove 5 mace u përdredhën së bashku dhe u futën në kunjin 1 të Wemos D1 Me Tani, nëse do të kisha përdorur një Arduino Uno të rregullt me një mburojë wifi ose modul të jashtëm esp8266, mund t'i kisha lënë dy shirita të pavarur, duke mos i shtrembëruar dy kabllot dhe duke i lidhur dy kunjat me kunjat 1 dhe 2 të Arduino. Në këtë mënyrë, unë mund të kisha kontrolluar animacionin e të dy anëve të shkallëve veç e veç. Vendosa të thjeshtoj, megjithatë, dhe i mbajta të bashkuar. Ky është një kufizim i Wemos D1 R1, që mund të drejtojë një shirit LED të pajtueshëm me Neopixel vetëm nga kunja 1. Nuk jam i sigurt nëse e kanë fiksuar këtë në R2, është e mundur, nëse përfundoni duke provuar me një R2 më njoftoni nëse kjo funksionon.

Për lidhjen e listuar si 5), kisha shumë opsione të mundshme (si përdorimi i një furnizimi me energji rezervë usb për një telefon dhe përdorimi direkt i portës së mikrousb në Wemos D1), por, meqenëse kisha palën e fundit (të tretë) të +V dhe portet COM nga burimi im i energjisë 40A i papërdorur, vendosa të lidh pinin 5v të Wemos me portën +V të furnizimit me energji, dhe kunjin GND të Wemos me portën COM të furnizimit me energji. Ju lutemi vini re se kjo anashkalon rregullatorin e brendshëm të tensionit në Wemos dhe do të funksionojë vetëm nëse furnizimi me energji elektrike ka një tension mjaft konstant, i cili ishte rasti im. Nëse jo, rrezikoni të digjni Wemos D1. Vini re se në foto do të shihni një kabllo microusb të lidhur me Wemos D1. Epo, nuk është e lidhur me asgjë në anën tjetër, thjesht e lashë atje kur duhet të lidh Wemos në laptop për ta programuar atë. Siç do ta zbuloni në hapin e mëvonshëm, unë jam duke programuar Wemos me valë OTA (Over The Air) tani, në mënyrë që kablli të hiqet përgjithmonë.

Për lidhjen e listuar në 6), elektricisti la një kabllo të bardhë të kyçur në një ndërprerës të shkrirë, që mbante 220v, duke dalë nga muri. Kështu që e tëra që më duhej të bëja ishte të nxirrja një pjesë të gomës në fund të kabllit të bardhë, të hiqja rreth 1 cm gome nga secili prej tre kontakteve, pastaj ta lidhja ngjyrën kafe në portën "L" të furnizimit me energji, blu në portin "N", dhe të verdhë-gjelbër në portin "tokë". Ky ishte deri tani hapi më shumë kohë, edhe për shkak se nuk kam përdorur mjetet e duhura për të hequr gomën e kabllit, thjesht kam përdorur disa gërshërë kuzhine. Unë gjithmonë e kam bërë në atë mënyrë, kështu që shkalla e gabimit tim ishte vetëm 3/35 (ku 35 është 8 kunja nga çdo kabllo 5 mace dhe secili fund i tyre, plus 3 kunjat nga kablloja e rrjetit të shtëpisë), dmth. -prerë 3 kunja në total nga 35 lidhje. Sidoqoftë, mund ta bëni ndoshta më shpejt me një heqës kabllor të duhur.

Hapi 2: Montimi i LED -ve dhe profileve të aluminit

Kjo është mjaft e lehtë pasi të gjeni sekuencën më të mirë të hapave. Unë rekomandoj sa vijon:

1) me ndihmën e një personi tjetër, merrni të dyja profilet për t'i instaluar në njërën anë, vendosini mbi dërrasën e skajit me shpërndarësin drejtuar në anën tjetër të shkallëve, vendosni se cilën zonë të shkallëve dëshironi të mbuloni (shkallët tona ishin 4.4m të gjatë dhe ne kishim vetëm 4m profile alumini) dhe shënojeni me laps.

2) vendosni 3 ose 4 copë shirit ngjitës dy-ngjitës përgjatë gjatësisë së secilit prej dy profileve të aluminit (ose drejtpërdrejt në tabelën e skajit). Ok, gënjeva, nuk kisha shirit ngjitës dy-ngjitës, kështu që sapo përfundova duke përdorur shirit të rregullt skocez të mbështjellë mbi vete për të formuar një copë toke ngjitëse. Punon.

3) hiqni butësisht difuzorin nga profilet e aluminit (shikoni gishtat!)

4) vendosni profilet në tabelën e skajit (d.m.th. në shirit), duke u siguruar që shiriti i skocës të jetë i fshehur midis profilit dhe tabelës së skajit. Sigurohuni gjithashtu që difuzori të drejtohet drejt anës tjetër të shkallëve, duke mos treguar lart, përndryshe nuk do të merrni efektin e dëshiruar. Me fjalë të tjera, fotografia e bashkangjitur këtu është vetëm për referencë, mos e ndiqni imazhin me matjet pasi instalon shpërndarësin drejtuar lart. Tani ju duhet të keni pak besim në kryerjen e hapave të ardhshëm, këshilla ime është që të merrni ndihmë nga një person i dytë dhe ta bëni personin me gishtat më të vegjël t'i bëjë këto:

5) hapni shiritin LED, vendoseni atë pranë (por jashtë) të profilit të aluminit dhe sigurohuni që të gjitha LED-të do të përfundojnë në mënyrë të duhur brenda linjës U. në skajin e sipërm të shiritit, keni lidhësin, i cili është më i trashë se profili i aluminit. Merrni parasysh se ku do të përfundojë pasi shiriti të jetë brenda linjës U.

6) hiqni kapakun e shiritit dy-ngjitës që gjeni prapa mbështjellëses LED (nëse nuk keni një kasetë ngjitëse këtu, merrni një dhe vendoseni atë përgjatë gjithë gjatësisë së mbështjelljes. Pa arna sporadike, ju keni nevojë për gjatësinë e plotë të mbuluar me kasetë). Unë kisha dy ngjitës të cilësisë 3M kështu që kishte shumë pak vend për gabime. Nëse nuk i kushtoni vëmendje të mjaftueshme, kaseta do të ngjitet ose në profil, ose në skaj, ose në një pjesë tjetër të shiritit vetë, ose në hapat, dhe nuk është shumë e lehtë për ta hequr atë.

7) futni lidhësin e sipërm të shiritit LED duke e rrëshqitur së bashku me 2-3 pikselët e parë në fund të profilit. Sigurohuni që të përputheni me nivelin që keni marrë parasysh në hapin 5)

8) tani bëni që personi me gishtat më të vegjël të shtypë butësisht çdo piksel në fund të vijës U. Merrni kohën tuaj duke e bërë këtë. Nëse i keni marrë parasysh të gjitha gjatësitë në mënyrë korrekte, do të përfundoni me LED-in e fundit vetëm 2-3 mm brenda vijës U në skajin tjetër.:)

Hapi 3: Përfundimi i Mbërthimit të Drurit

Tani ju duhet të mbuloni gjithçka me dru të shiritit në mënyrë që të duket e ngulitur në shkallët.

Vendosni sa më shumë silikon midis profileve të aluminit dhe murit. Do të shërbejë si një tullë bazë për të shtruar silikon të mëtejshëm kur vendosni drurin e zhveshur sipër.

Përgatitni drurin e zhveshur duke lëmuar me letër zmerile gjithnjë e më të imët. Fillova me 40 dhe përfundova me 120. Ngjyrosni drurin strip me të njëjtën bojë të dërrasave tuaja të skajit. Lërini të thahen !!!

Jepuni atyre aq kalime sa kanë nevojë. Në rastin tim ishte 2, për të përputhur punën e bërë nga piktori në dërrasat e skajit.

Shtrojini drunjtë e shiritit sipër profileve të aluminit. Do të përfundoni me vrima. Mbushni ato të vogla me silikon. Për ato të mëdhenjtë, prerë copa të vogla prej druri të zhveshur dhe përsëritni hapat e mësipërm derisa të mbushen të gjitha vrimat.

Hapi 4: Programoni Mikrokontrolluesin

Ngarko kodin e bashkangjitur në mikrokontrollues. Ndryshoni ssid -in dhe fjalëkalimin tuaj wifi në mënyrë që të ngarkoni një skicë të re pa tel përmes përditësimeve OTA.

Programi ka karakteristikat e mëposhtme:

1) është parametrike në numrin e pikave të gjakut. Ndryshoni këtë linjë për të pasur më shumë/më pak rënie:

#përcaktoni PIKAT 5

2) shkakton rënie automatikisht kur zbulohet lëvizja

3) kur lëvizja ndalohet, ajo mban rënien e pikave aktive aktualisht. Kur çdo pikë arrin në fund, ato shpërndahen dhe dritat fiken përsëri.