Boomstick - Drejtuesi LED i animuar: 10 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:11

Boomstick është një projekt për krijimin e një vargu të animuar të LED -ve të programueshëm RGB, të mundësuar nga një Arduino i vogël dhe reagues ndaj muzikës. Ky udhëzues fokusohet në një konfigurim harduerik që mund të mblidhni për të ekzekutuar softuerin Boomstick. Ky harduer është një madhësi e madhe për të futur në një artikull të veshur, të tillë si një mantel ose kapak, ose ndriçuar gjatësinë e një shtylle totem portative. Komponentët përfshijnë një mikrofon (për të marrë muzikë), një çelës (për të rregulluar shkëlqimin) dhe një buton (për të ndërruar animacionet). E gjithë njësia (përfshirë LED) mundësohet nga një port i vetëm mikro USB, i cili mund të lidhet me një përshtatës muri, ose një ngarkues portativ baterie USB.

Ky projekt është mesatarisht i vështirë. Ju do të duhet të jeni të lidhur mirë dhe të keni durim për të punuar me pjesë të vogla. Koha totale e ndërtimit është 2+ orë.

Hapi 1: Përbërësit dhe mjetet

• Adafruit Perma-Proto Gjysmë-madhësi Breadboard PCB-$ 4.50
• Adafruit ItsyBitsy 32u4 - 5V 16MHz - 9.95
• Përforcuesi i Mikrofonit Electret - MAX5566 me Fitim të Rregullueshëm - 6,95 dollarë
• USB Micro -B Breakout Board - 1.50 dollarë
• Potenciometër për prerjen e bukës - 10K - 1.25 dollarë
• Ndërprerës i butonave prekës (6 mm)
• Rezistencë 10K Ohm
• Kabllo JST SM me 3 kunja - 1.50 dollarë

Të gjitha lidhjet janë nga Adafruit, dhe unë jam duke përfshirë çmimin aktual në kohën e shkrimit (subjekt i ndryshimit!) Kostoja totale duhet të jetë nën $ 30. Gjithashtu do t'ju duhet:

• Rrip NeoPixel RGB - zgjidhni sipas nevojave të projektit tuaj, por unë mendoj se 30LED/m punon mirë për pajisjet e veshshme
• Artikull i veshur ose i ngjashëm për të futur LED -të
• Teli lidhës i matës i vogël - më duket se ky grup i fortë thelbësor nga Adafruit funksionon në mënyrë të përsosur
• Hekur bashkues, bashkues, fluks
• Prerës diagonal të rrafshët - të përsosur për të prerë tela të tepërt pas bashkimit
• Zhveshës me tela
• Armë me zam të nxehtë
• Letër zmerile e trashë

Unë do të rekomandoja marrjen e një pakete baterie USB nëse jeni duke ndërtuar një pajisje të veshshme. Kam pasur kohë të mirë drejtimi (6+ orë me një varg 60 LED në shkëlqim të plotë) nga një Anker PowerCore 10000.

Hapi 2: Përgatitni Bordin PermaProto

Ne duam të vendosim përbërësit tanë sa më fort që të jetë e mundur, dhe për fat të keq kjo do të thotë që ne duhet të presim disa nga gjurmët në PCB, në mënyrë që pjesë të ndryshme të qarkut të mos jenë të lidhura me njëra -tjetrën.

1. Mbajeni PCB -në me tekstin drejt, pastaj rrokulliseni nga lart poshtë (në mënyrë që ana e majtë të jetë akoma në të majtë).
2. Pritini me kujdes gjurmët e treguara në figurë me majën e një thike të mprehtë. Tre rezultatet në gjurmët vertikale janë në #5, 9 dhe 11.
3. Ju mund të keni nevojë të shënoni gjurmën shumë herë, dhe madje të gërvishtni në PCB në mënyrë që të siguroni një pushim të pastër. Vini re se dy gjurmët horizontale në krye janë më të thella dhe kërkojnë më shumë forcë prerëse.
4. Opsionale, përdorni një multimetër për të kontrolluar që nuk ka përçueshmëri në secilën prej prerjeve të gjurmës.
5. Opsionale, duke përdorur hapëse diagonale të shpëlarjes, prerë katrorin e vogël të treguar në figurë. Ju mund ta bëni këtë duke prerë secilën nga 4 anët aq thellë sa mundeni me prestar, pastaj duke e kthyer bordin dhe duke prerë nga ana tjetër. Kjo vrimë jep qasje në potenciometrin e zbukurimit në tabelën e mikrofonit kur të kemi mbaruar.

Hapi 3: Saldimi i grupit të parë të telave

Ka shumë mënyra se si telat dhe përbërësit në këtë projekt mund të bashkohen së bashku. Sidoqoftë, qasja në këtë udhëzues më ka shërbyer mirë dhe ka kaluar nëpër disa përsëritje. Qëllimi për mënyrën e vendosjes së instalimeve elektrike është që të mos ketë më shumë se dy shtresa të telave që mbivendosen në çdo moment, prandaj kujdesuni që të ndiqni nga afër pozicionet dhe gjatësitë e telave. Në secilën nga fotografitë për këtë udhëzues, telat janë të koduar me ngjyra:

• E kuqja tregon një tel pozitiv 5V.
• E verdha tregon një tel pozitiv 3V.
• E bardha tregon një sinjal ose tela të dhënash.
• E zeza tregon një tel tokëzues.

Duhet pak kujdes për të përgatitur dhe bashkuar telat. Ky është procesi im tipik:

1. Pritini gjatësinë e përafërt të telit që nevojitet.
2. Rrip një fund - gjatësia nuk është shumë e rëndësishme, pasi ju do të shkurtojë tepërt më pas.
3. Futni telin e zhveshur nëpër vrimën e parë dhe vendoseni telin në pozicionin e tij përfundimtar.
4. Shënoni izolimin direkt mbi vrimën e dytë me tablonë tuaj.
5. Hiqeni telin dhe zhvisheni skajin tjetër në vendndodhjen e tabelës së fotografisë.
6. Vendoseni përsëri tela dhe lidhni secilin fund.
7. Prisni tepricën.

Për këtë hap të parë, ne do të vendosim një shtresë fillestare të telave para se të shtojmë ndonjë përbërës. Kjo do ta bëjë jetën tonë pak më të lehtë më vonë, pasi disa pjesë do të bëhen të paarritshme për saldim dhe prerje.

1. Ngjitës në rezistencën 10K ohm në pozicionin e treguar.
2. Lidhni telat shtesë në pozicionet e përafërta të paraqitura në figurë. Vini re gjatësinë dhe kurbën shtesë në telat e zeza/të kuqe.
3. Përmbysni dërrasën dhe kontrolloni dy herë vendet e pikave të saldimit.

Ne gjithashtu do të lidhim lidhësin LED në këtë fazë. Lidhja e saj e të dhënave nuk do të jetë e arritshme sapo të bashkojmë në Arduino.

1. Ndani tre telat e lidhësit.
2. Mbajeni lidhësin në tabelë me gishtin tuaj të madh dhe vendosni tela e mesme siç tregohet, duke arritur në të gjithë për të gjurmuar numrin 10.
3. Pritini tela në gjatësinë e duhur (duke lënë pak më shumë për të futur nëpër vrimë).
4. Rrip dhe kallaj tela.
5. Ngjiteni atë në vrimën e treguar.

Mos harroni të vazhdoni të shkurtoni tela të tepërt me prerëset tuaja diagonale të shpëlarjes ndërsa punoni!

Hapi 4: Shtimi i Arduino

Timeshtë koha për të bashkuar përbërësin tonë të parë! Vini re se për ndarjen Arduino, mikrofon dhe mikro USB, ne duhet të bashkojmë paraprakisht kunjat në secilën prej tyre. Për Arduino në mënyrë specifike, ne nuk i bashkojmë të gjitha kunjat. Vetëm një nëngrup është i nevojshëm dhe e bën jetën tonë më të lehtë nëse ka disa boshllëqe në njërën anë. Ndiqni fotografitë me kujdes

1. Në mënyrë që të lidhni kunjat në përbërës, e kam më të lehtë t'i shtyj kunjat dhe përbërësin së bashku në një dërrasë para se t'i bashkoj ato. Kjo siguron që kunjat të jenë të gjithë të rreshtuar vertikalisht, dhe katror me përbërësin. Kini kujdes të mos godisni veten! Iestshtë më e lehtë të shtypësh këmbët poshtë me diçka të sheshtë dhe të fortë.
2. Orientoni Arduinon siç tregohet në figurë. Mund të përfshini një rresht të plotë kunjash përgjatë skajit duke filluar me BAT/G/USB.
3. Për skajin RST/5V/ARef, prishni 4 kunja dhe 6 kunja. 4 kunjat shkojnë midis 5V dhe A0, dhe 6 kunjat shkojnë midis A4 dhe 3V.
4. Lidhni të gjitha kunjat një nga një, duke u siguruar që Arduino të jetë në një nivel të përsosur me plastikën e zezë.
5. Hiqeni atë nga bordi i bukës dhe kontrolloni edhe një herë pjesën e poshtme për të konfirmuar që kunjat të duken si në foto.

Tani ne jemi gati ta lidhim atë në PCB!

1. Poziciononi Arduino -n siç tregohet në figurë.
2. Sigurohuni që tela e të dhënave të lidhësit LED të kalojë nën hendekun A1/A2/A3.
3. Përdorni kasetë për ta mbajtur komponentin në PCB nëse është e nevojshme dhe ngjiteni atë në tabelë nga ana e poshtme.
4. Shkurtoni kunjat e tepërt duke përdorur hapëse diagonale të shpëlarjes. Kini kujdes - kjo mund të dërgojë pjesët e vogla të kunjit që fluturojnë me shpejtësi të madhe. Unë do të rekomandoja të vishni një lloj syze dhe ta drejtoni dërrasën poshtë në plehra, ose ndoshta në dorën tuaj tjetër.

Hapi 5: Më shumë përbërës

Tani jemi gati të bashkojmë pjesën tjetër të përbërësve në PCB.

Së pari, ne duhet të lidhim një tel shtesë në pjesën e poshtme të tabelës. Vini re tela të verdhë në anën e djathtë të figurës së parë!

Pasi të bëhet kjo dhe të shkurtohet teprica, është koha për mikrofonin.

1. Së pari, lidhni tre kunjat në tabelën e mikrofonit. Vini re se për këtë komponent, është mirë (madje e dëshirueshme) që ajo të shtrihet në një kënd me PCB - vini re anën e djathtë të figurës së dytë. Mënyra më e lehtë për ta arritur këtë është ngjitja e kunjave kur ato janë të shtypura në një dërrasë buke, dhe lejoni që bordi i mikrofonit të shtrihet në këndin e poshtëm.
2. Opsionale, shkurtoni potenciometrin e mikrofonit. SHUMY KUJDES përdorni një kaçavidë të vogël për të rrotulluar potenciometrin në drejtim të akrepave të orës (treguar në foton e tretë). Vini re se është një përbërës shumë delikat dhe mund të prishet lehtë. Do të bëjë vetëm një revolucion të pjesshëm, mos e detyroni më tej. Shkurtimi i potenciometrit në drejtim të akrepave të orës zvogëlon forcën e amplifikatorit, gjë që e bën mikrofonin më pak të ndjeshëm dhe lejon cilësi më të mirë në mjedise vërtet me zë të lartë (si një klub nate ose një festival muzikor). Sidoqoftë, vini re se do ta bëjë më të vështirë që efektet të shkaktohen në mjedise më të qeta, siç është dëgjimi i muzikës në shtëpi.
3. Përdorni një armë zam të nxehtë për të hedhur një copë zam në pozicionin e treguar në foton e tretë.
4. Shtypni mikrofonin në PCB në pozicionin e treguar - kunjat duhet të jenë në rreshtin e dytë poshtë, përgjatë gjurmëve #17-19.
5. Kthejeni PCB -në dhe lidhni kunjat. Prisni çdo tepricë.

Tani, le të bëjmë ndarjen Micro USB.

1. Ndryshe nga mikrofoni, ne duam që bordi Micro USB të jetë katror me kunjat. Kjo ndodh në mënyrë që kablloja USB të dalë paralelisht nga pllaka kur është e lidhur dhe të mos ndërhyjë me PCB. Kujdesuni ta mbështesni atë ndërsa bashkoni kunjat dhe ndërsa e bashkoni në tabelë. Përsëri, shihni figurën e dytë për orientimin përfundimtar.
2. Ju mund të përdorni përsëri zam të nxehtë për të para-vendosur pozicionin e plasaritjes në vendin e duhur. Kunjat duhet të jenë në rreshtin e poshtëm (JO dy rreshtat e fuqisë), përgjatë gjurmëve #15-19.
3. Përforconi hapësirën nën tabelë me zam shtesë të nxehtë sipas nevojës. Kjo siguron forcën shumë të nevojshme, pasi porta mund të marrë forca rrotulluese nga kabllo USB e bashkangjitur.

Së fundi, ne duhet të lidhim butonin dhe potenciometrin.

1. Filloni me butonin. Zgjeroni pak këmbët dhe futeni në pozicionin e treguar në figurë.
2. Ju mund t'i përkulni këmbët nga brenda në pjesën e poshtme për të ndihmuar në mbajtjen e butonit në vend.
3. Lidhni secilën prej këmbëve nga maja e tabelës.
4. Tani futni potenciometrin siç tregohet. Vini re se kunjat janë në krye në figurë.
5. Sigurojeni atë në tabelë përkohësisht me ndonjë kasetë dhe ngjiteni atë nga pjesa e poshtme e tabelës.

Hapi 6: Lidhja përfundimtare

Unë do t'i mbaj udhëzimet të shkurtra, por ne duhet të përfundojmë instalimet elektrike në pjesën e poshtme të tabelës.

1. Ngjitni telat e zinj dhe të verdhë në pjesën e sipërme të majtë në figurën e parë. Këto sigurojnë gamën e tensioneve që do të nxjerrë potenciometri.
2. Ngjitni telat bardh e zi në pjesën e poshtme të djathtë në figurën e dytë. Këto sigurojnë instalime elektrike tokësore dhe dalëse për mikrofonin.
3. Konfirmoni që të gjitha telat janë të pranishme siç tregohet.

Tani kemi mbaruar me pjesën e poshtme! Ju mund të vendosni opsionalisht ngjitësin e nxehtë në mënyrë strategjike për të mbajtur telat dhe për të siguruar mbrojtje kundër pantallonave të shkurtra - megjithëse zakonisht nuk shqetësohem.

Hapi 7: Instalimi i lidhësit të energjisë LED

Lidhësi LED duhet të tërheqë energji direkt nga hyrja USB. Le ta lidhim atë në vend tani.

1. Mbajeni lidhësin mbi tabelë me gishtin e madh, në vendndodhjen e tij përfundimtare (shiko figurën 2).
2. Ne do të heqim një gjatësi të vogël (1-2mm) tela dhe ngjitje që drejtpërdrejt në majë të nyjeve ekzistuese të saldimit në rreshtin e dytë nga poshtë.
3. Pritini dhe hiqni secilën prej dy telave në përputhje me rrethanat. Siç tregohet në foton e parë, tela e poshtme duhet të ngjitet në nyjen 5V, dhe tela e sipërme duhet të ngjitet në GND.
4. Kallaji të dy pjesët e zhveshura të telit.
5. Lidhini ato me kujdes në nyjet ekzistuese të saldimit. Sigurohuni që teli 5V të mos lidhet me gjurmën në të majtë të tij, pasi ai mbart një sinjal 3.3V, dhe kjo mund të vrasë Arduino -n tuaj. Rekomandohet të kontrolloni që nuk ka përçueshmëri midis dy gjurmëve me një multimetër, para se të ndizni bordin.
6. Ngjiteni nxehtë lidhësin LED poshtë fort në tabelë dhe përforcojeni atë me shumë zam.

Konfirmoni që tabela juaj duket si fotografia!

Hapi 8: Lidhja me Bordin

Ka dy mënyra kryesore me të cilat do të lidheni me tabelën.

• Për programimin e Arduino, lidheni drejtpërdrejt me portën USB (foto 1).
• Për drejtimin e LED -ve, lidheni me portën USB në pjesën e poshtme dhe lidhni LED -et (figura 2).

Hapi 9: Përfundimi i Prekjeve

Komponentët janë vendosur sa më kompakt të jetë e mundur, kështu që disa nga PCB mbeten bosh. Mund ta hiqni me kujdes këtë siç tregohet në figurë. Unë nuk jam i sigurt për mënyrën më të mirë për ta bërë këtë saktësisht - unë përdor disa prerës të telave të rëndë, por ju ndoshta mund të përdorni edhe një sharrë hekuri nëse jeni të kujdesshëm. Prerja e vrimave ekzistuese e bën pak më të lehtë.

Pasi të keni hequr tepricën, unë do të rekomandoja fuqishëm të lëmoni skajet dhe qoshet me një letër zmerile të trashë, pasi PCB mund të jetë mjaft e mprehtë.

E gjithë kjo njësi mund të mbështillet në një shirit të gjerë të zvogëlimit të nxehtësisë me vrima të prera për të hyrë në kontrollet dhe portat.