Неопикселийн шөнийн гэрэл: 14 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:04

Зохиогчийн бусад зүйлийг дагах:

Би хэдхэн долоо хоногийн дотор электроникийн чиглэлээр хэд хэдэн семинар зохион байгуулж байгаа бөгөөд энэ нь хямдхан боловч бодит амьдрал дээр хэрэгтэй төсөл дээр төвлөрч байна. Хийх зүйл хийх гэж оролдохдоо би үүнийг микроконтроллер, NeoPixel LED -ийг оролцуулахыг хүсч байсан (учир нь тэд гайхалтай), алсаас удирдах боломжтой, бүтээх өөр өөр сонголтуудыг зөвшөөрөхийг хүсч байсан. Үүнийг мөн Tinkercad дээр бүрэн дуурайх боломжтой байх ёстой байв. Энэ бол хөгжсөн төсөл юм.

Энэ нь үнэхээр гайхалтай функцуудыг жижиг төхөөрөмжид багтаасан, тохируулах боломжтой бөгөөд бүтээхэд маш энгийн.

Эд ангиудын жагсаалт:

• Хэвлэсэн хэлхээний самбар (OSHPARK)
• NeoPixel бөгж 12 (Adafruit)
• ATtiny85 микроконтроллер (DigiKey)
• 22 хэмжигч хатуу цөмт утас (DigiKey, Amazon, Radio Shack гэх мэт)
• (заавал биш) Хэт улаан туяаны хүлээн авагч (DigiKey)
• (заавал биш, гэхдээ зөвлөж байна) 1μF электролитийн конденсатор (DigiKey)
• (заавал биш) товчлуур (Jameco)
• (заавал биш) 2 x Эр 3 зүү толгой (DigiKey)
• (заавал биш) 2 x Shunt холбогч (DigiKey)
• (заавал биш) 8 зүү DIP сокет (DigiKey)
• (заавал биш) 4 зүү зөв өнцгийн толгой (DigiKey)
• (заавал биш) IR алсын удирдлага (Amazon)
• Горилла соронзон хальс (Амазон)
• USB хананы цахилгаан хангамж (Amazon)

Багаж хэрэгслийн жагсаалт:

• Гагнуурын төмөр ба гагнуур
• Утас таслагч
• Утас хуулагч
• Бахө
• Хайч

Алхам 1: Дизайн ба симуляци

Өмнө дурьдсанчлан, би энэ төсөлд үнэгүй Tinkercad ашиглахыг хүссэн юм. Би жинхэнэ дизайн хийж, ямар ч бодит электрон төхөөрөмжид хүрэхээсээ өмнө тэнд туршиж үзэхээр шийдсэн. Энэ нь бүх зүйл (ATtiny85 програм хангамжийг оруулаад) ажиллах болно гэдгийг баталгаажуулах боломжийг надад олгосон юм. Энэ бол виртуал хэлхээ юм. Та доорх "Симуляцийг эхлүүлэх" дээр дарж туршиж үзээрэй.

Алхам 2: Шаардлагатай хэсгүүд

Энэхүү төсөл нь хэрхэн бүтээх уян хатан байдлыг хангах үүднээс хийгдсэн болно. Тиймээс юу хийхийг хүсч байгаагаас хамааран бүх эд ангиуд танд хэрэггүй байж магадгүй юм. Шаардлагатай гурван хэсэг (утас) байдаг. Эдгээрийн тусламжтайгаар функциональ зүйлийг бүтээх боломжтой.

Neopixel Ring 12 - цагираг нь арван хоёр NeoPixel -тэй бөгөөд тус тусад нь өөрчилж болно.

ATtiny85 - энэ бол NeoPixels -ийг бүжиглэдэг микроконтроллер (жижиг компьютер) бөгөөд хэд хэдэн нэмэлт бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй (хэт улаан туяаны хүлээн авагч, товчлуур гэх мэт) интерфэйс юм.

Хэвлэмэл хэлхээний самбар - Хэвлэсэн хэлхээний самбар (ПХБ) нь ашигласан эд ангиудын хоорондох бүх цахилгаан холболтыг хангадаг бөгөөд төхөөрөмжийн хатуу тулгуур юм. ПХБ -ийн үйлдвэрлэгч рүү илгээсэн зипжүүлсэн gerber файл энэ хуудсан дээр байна. Тэнд олон тооны самбар үйлдвэрлэгчид байдаг. OSHPARK -аас самбар захиалах линк энд байна.

22 хэмжигч хатуу цөмт утас - утас нь NeoPixel бөгжийг ПХБ -тэй холбоход хэрэглэгддэг.

Алхам 3: Нэмэлт хэсгүүд

Та оруулахыг хүсч буй хэд хэдэн нэмэлт хэсгүүд байдаг. Та яагаад тэднийг хүсэж болох талаар энд өгүүлье.

Хэт улаан туяаны хүлээн авагч - хэт улаан туяаны хүлээн авагч нь төхөөрөмжийг нэг гар утаснаас гараар удирддаг алсын удирдлагатай (ТВ -ийн алсын удирдлага) төхөөрөмжөөр удирдах боломжийг олгодог ганц бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Төрөл бүрийн үйлдвэрүүдийн алсын удирдлага нь өөр өөр дохио өгдөг тул хэрэв та миний ашиглаж байсан зүйл биш бол програмыг алсаас тань танихын тулд өөрчлөх шаардлагатай байж магадгүй юм.

1μF электролитийн конденсатор - конденсатор нь төхөөрөмжид шаардлагатай цахилгаан гүйдэл огцом өөрчлөгдөхөд нэмэлт хүч өгөх боломжтой түр зуурын батерейны үүрэг гүйцэтгэдэг (жишээлбэл, NeoPixels нь унтрах хүртэл бүрэн асдаг). Энэ нь хямд USB тэжээлийг ашиглах үед төхөөрөмжийн хүчдэлийг жигд болгож чаддаг. Хэрэв та зохих USB тэжээлийн эх үүсвэр ашиглаж байгаа бол үүнийг орхигдуулж болно.

Pushbutton - товчлуур нь товчлуурыг дарж (юу болохыг таах вэ?) Төхөөрөмжийг удирдах боломжийг олгодог.

Эр 3 зүүтэй толгой (толгой) ба шунт холбогч - тэдгээрийг түлхүүрийн оронд байрлуулж, төхөөрөмжийг холбогчийг хэрхэн байрлуулсан дээр үндэслэн тохируулж болно. Эрэгтэй 3 зүү толгой нь самбар дээр байнга холбогддог (гагнагдсан) бөгөөд шунт холбогч нь толгой дээр дарагдсан тул амархан арилгаж, байрлалыг нь өөрчилж болно. Хэрэв нэг толгой ашиглавал холбогч хоёр өөр горимоос сонгож болно. Хэрэв хоёр толгойг хоёуланг нь ашиглавал дөрвөн горим боломжтой.

8 -зүү DIP сокет - уг сокет нь микроконтроллер (ATtiny85) -ийг салгаж солих боломжийг олгодог бөгөөд ингэснээр хэрэв та төхөөрөмжийн ажиллах зарчмыг өөрчлөхийг хүсвэл дараа нь дахин програмчлах боломжтой болно. Хэрэв та микроконтроллерыг дахин програмчлах шаардлагагүй болно гэдгийг мэдэж байгаа бол энэ нь шаардлагагүй болно.

4 зүү зөв өнцгийн толгой-Хэрэв та USB холбогчийг хажуу талаас нь биш харин арын ард нь шууд наалдуулахыг хүсч байвал зөв өнцгийн толгойг ашиглана.

Алхам 4: Микроконтроллерыг програмчилна уу

Микроконтроллерыг програмчлах талаар би нэг их дэлгэрэнгүй ярихгүй, учир нь зааврыг өөр газраас амархан олох боломжтой (доорх линкийг орууллаа). Би энэ зааварт заасан аргыг ашиглан хянагчийн програмчлалын төхөөрөмж болохын тулд Arduino UNO самбар ашигласан. Үүнд програмчлалын зориулалтаар Arduino тээглүүрээс ATtiny тээглүүр хүртэлх дараах зураглалыг харуулав.

• Arduino +5V → ATtiny Pin 8
• Arduino Ground → ATtiny Pin 4
• Arduino Pin 10 → ATtiny Pin 1
• Arduino Pin 11 → ATtiny Pin 5
• Arduino Pin 12 → ATtiny Pin 6
• Arduino Pin 13 → ATtiny Pin 7

Шөнийн гэрлийн эх кодыг эндээс олж болно (https://github.com/cacklestein/led-night-light).

Алхам 5: Удирдах зөвлөлийг угсрах (заавал биш эхний алхам)

Ажлыг хөнгөвчлөхийн тулд хэсгүүдийг тодорхой дарааллаар самбар дээр нэмж оруулах ёстой. Хэрэв та самбар дээрх USB холбогчийн байрлалыг сайн мэдэж байгаа бол энэ алхамыг алгасаад угсралтын дараагийн хэсэг рүү шилжиж болно. Гэсэн хэдий ч хэрэв та холбогчийг самбарын арын хэсэгт наалдуулахыг хүсч байвал зөв өнцгийн толгойг нэмэх цаг болжээ.

USB холбогчийг бусад хэвлэмэл хэлхээний самбараас болгоомжтой салгаж эхлээрэй. Самбарын илүү том хэсгийг нэг гараараа барьж, нэг ирмэг бүхий бахө ашиглан жижиг нүхний цооролтын шугамын дэргэд хавчуулгыг сайтар арилгана. Табыг хойш нь тавь. Энэ нь танд дараагийн шатанд хэрэгтэй болно.

Зураг дээр үзүүлсэн шиг зөв өнцгийн толгойг самбарын ар талд байрлуул. Самбарын ар тал нь торгон дэлгэцтэй "123D CIRCUITS" гэсэн тал юм (эсвэл магадгүй та "UITS" -г тасалчихсан болохоор "123D CIRC" гэж хэлэх ёстой байх).

Толгойг гагнах, самбарын дээд талд гагнах.

Сайн утас таслагч ашиглан самбарын дээд талаас цухуйсан толгойн үзүүрийг самбар дээр аль болох ойртуулна. Энэ нь чухал юм, учир нь эдгээр хүмүүс ATtiny85 -ийн явах төв хэсэгт хаа нэг газар өвдөж байна.

Алхам 6: Микроконтроллерийн залгуурыг нэмнэ үү

Одоо 8 зүү бүхий DIP залгуур эсвэл ATtiny85-ийг байрлуулах цаг болжээ. Би сокетийг ашиглахыг зөвлөж байна, учир нь энэ нь дараа нь програмд өөрчлөлт оруулахыг хүсвэл ATtiny85 -ийг амархан салгаж, дахин залгах боломжийг олгодог. Тохирох 8 цооногоор залгуурыг (эсвэл ATtiny85 -ийг 1 -р хавтангийн ирмэгийн ойролцоо байрлуулна уу) залгаарай. самбарын дээд талд. Дээд тал нь "123D хэлхээ" хэвлээгүй хэсэг юм. Самбарыг эргүүлж, ширээн дээр эсвэл бусад ажлын талбар дээр тэгшхэн байрлуулж, залгуурыг байрандаа байлга. Зүүг самбар дээр гагнах. Хэрэв та өмнөх алхам дээр 4 зүү зөв өнцөг бүхий толгойг нэмж оруулсан бол тэдгээр тээглүүрүүд ямар нэгэн байдлаар саад болно. Тэдний доор төмрийг гагнахын тулд өнцөг тавь.

Алхам 7: Өөр зүйл нэмээрэй

Одоо товчлуур эсвэл холбогч толгой, IR хүлээн авагч, конденсаторыг нэмэх цаг болжээ.

Хэрэв та товчлууртай байхыг хүсч байвал самбарын дээд талд байрлах микроконтроллерийн үүрний доорх 4 нүхийг оруулаарай. 6 нүх байгааг та анзаарах болно. Энэ талаар санаа зовох хэрэггүй. Дунд хэсэгт байгаа хоёр нүхийг ашиглахгүй. Самбарыг эргүүлээд товчлуурыг гагнана.

Хэрэв та оронд нь шунт холбогчийг ашиглахыг хүсвэл дээд талын эдгээр нүхэнд 3 зүү бүхий хоёр толгойг (голын богинохон талыг доош нь) оруулна уу. Дахин хэлэхэд самбарыг эргүүлээд тээглүүрийг гагнана.

Дараа нь хэт улаан туяаны хүлээн авагчийг самбарын дээд талд байрлах 3 цооногоор байрлуулна. Түүний чиглэлийг торгон дэлгэц дээрх тоймтой тааруулна уу. жижигхэн бөмбөлөг тал нь самбараас дээш харсан байхаар буцааж нугална. Самбарыг эргүүлээд гагнах хэрэгтэй. Гагнуурын дараа доод талын илүүдэл уртыг арилгахын тулд утсан таслагч ашиглана уу.

Эцэст нь конденсатор нэмнэ. Түүний тээглүүр нь хэт улаан туяаны хүлээн авагчийн дээр үлдсэн хоёр цооногоор дамждаг. Конденсаторын хажуугийн цагаан тууз ('сөрөг' тал) нь ATtiny85 залгуураас харсан байна. Дахин хэлэхэд самбарыг эргүүлж, тугалгануудыг гагнаж, илүүдлийг утсан таслагчаар хайчилж ав.

Алхам 8: NeoPixel бөгж нэмнэ үү

NeoPixel бөгжийг 4 ширхэг 22 калибрын хатуу цөмт утсыг ашиглан холбож, тусгаарлагчийг нь салгажээ. Хамгийн багадаа 4 инч урттай утас хайчилж эхэл. БҮХ тусгаарлагчийг арилгахын тулд утас хуулагч ашиглана уу.

Энэ утсыг 4 ижил урттай хайчилж ав. Утас бүрийг нэг төгсгөлөөс 1/4 инч орчим "L" хэлбэрээр нугална.

Самбарын доод талыг дээш харуулан эдгээр утсыг самбарын 4 булан дахь нүхэнд оруулна. Нугалсан хэсэг нь тэднийг бүхэлд нь гулсуулахаас хамгаална. Тэдгээрийг гагнаж, нугалсан илүүдлийг доод талаас нь утас таслагчаар хайчилж ав.

Самбарыг эргүүлээд NeoPixel бөгжний 4 цооногоор дамжуулж байгаа утаснуудыг NeoPixels -ийг хэлхээний самбараас хол харуулаарай. NeoPixel бөгжний нүхийг хэлхээний самбар дээрх нүхтэй тааруулахын тулд болгоомжтой байгаарай. Нүхний нэрийг тус бүр дээр хэвлэв. PWR, GND, IN ба OUT -ийг тааруулна уу.

Бөгжийг хэлхээний самбар руу аль болох ойрхон доошлуул. Ялангуяа конденсатор ба IR мэдрэгчийн эргэн тойронд бүх зүйл бага зэрэг нягт байж магадгүй юм. Хэрэв бөгж бүхэлдээ доошоо явахгүй бол битгий хөлрүүлээрэй.

Бөгжийг хэлхээний самбар руу ойртуулахын тулд утсыг нь нугалж байрлуул.

Бөгжийг утаснуудад гагнаж, илүүдэл утсыг таслагчаар таслана.

Алхам 9: USB холбогч табыг нэмнэ үү (заавал биш)

Хэрэв та USB холбогчийг ар талаас нь шууд зүүхийг сонгосон бол үүнийг өмнө нь нэмж оруулсан 4 зүү зөв өнцөгт толгойн хэсэгт хавсаргах цаг болжээ.

Өмнө нь салгаж авсан табынхаа нүхнүүдийг баруун өнцөгт толгой дээр байрлуулснаар 4 зэс USB контакт нь самбарын "CIRC" тал руу, "UITS" тал нь "123D" тал руу харсан байх ёстой..

Үүнийг газар дээр нь гагнана уу.

Алхам 10: ATtiny85 нэмнэ үү

Хэрэв та 8 зүү DIP залгуурыг гагнасан бол ATtiny85-ийг оруулах цаг болжээ.

ATtiny85 -ийг цэгэн булан нь хэлхээний самбар дээрх цагаан цэгтэй хамгийн ойр байхаар тэгшлээрэй. ATtiny85 -ийг болгоомжтой дарж, бүх тээглүүр байх ёстой газартаа очсон эсэхийг шалгаарай.

Алхам 11: USB холбогчийг зузаан болго

Ихэвчлэн таны олж авсан хэвлэмэл хэлхээний самбар нь USB холбогчоос хүлээгдэж байснаас арай нимгэн байх болно. Энгийн шийдэл бол Gorilla соронзон хальсны жижиг дөрвөлжинг хайчилж, USB холбогчийн ар талд нэмэх явдал юм (USB зэс контактгүй тал!). Gorilla соронзон хальс нь ердийн наалдамхай туузнаас хоёр дахин зузаан бөгөөд миний хувьд төгс тохирсон байв.

Алхам 12: Үүнийг туршаад үзээрэй

Шинэ шөнийн гэрлээ USB хананы адаптер эсвэл өөр USB залгуурт (компьютер дээрээ гэх мэт) залгаарай. Хэрэв бүх зүйл сайн болсон бол гэрэлтэх ёстой! Хэрэв та нэмэлт IR хүлээн авагч нэмж, програм хангамж дээр ажилладаг алсын удирдлагатай бол (зураг дээрх Apple TV -ийн удирдлага гэх мэт) дэлгэцийн горимыг өөрчилж болно.

Эсвэл хэрэв та товчлуурыг суулгасан бол горимыг өөрчлөхийн тулд дарж болно.

Хэрэв та оронд нь шунт холбогчийг суулгасан бол эхлэх дэлгэцийн горимыг өөрчлөхийн тулд шунт холбогчийг байрлуулж болно.

Алхам 13: Шунт холбогчийн тохиргоо

Хэрэв та шунт холбогч толгойг суулгахаар шийдсэн бол шунт холбогчийг хаана байрлуулсныг үндэслэн эхлүүлэх горимыг тохируулж болно.

Зүүн байрлал A + Баруун байрлал A: Эргэдэг солонгын горим

Зүүн байрлал B + Баруун байрлал A: Өнгө өөрчлөх горим

Зүүн байрлал A + Баруун байрлал B: Санамсаргүй гялалзсан горим

Зүүн байрлал B + Баруун байрлал B Өөрчлөгдөхгүй өнгөний горим

Алхам 14: Алсын удирдлага ашиглах

Өнгөт LED гэрэлтүүлэгтэй ажиллах зориулалттай EBay дээрээс хямд үнэтэй алсын удирдлага оллоо. Энэ нь төрөлхийн хувьд тохирсон юм шиг санагдсан. Би товчлуур бүрийн үүсгэсэн кодыг бүртгэж, програмыг зохих ёсоор ажиллуулахаар тохируулсан. Дээрх зураг нь өөр өөр товчлуурууд юу хийж байгааг харуулж байна.

Хэрэв танд энэ алсын удирдлага байхгүй бол та бусад ихэнх алсын удирдлагатай холбоотой кодыг яг ижил Arduino эх кодыг ашиглан олж болно, гэхдээ ATtiny85 -ийн оронд жинхэнэ Arduino дээр. Хөтөлбөр нь цуваа консол дээрх ихэнх алсын удирдлагын товчлуурыг дарахтай холбоотой кодыг гаргадаг. Үүнийг хийхийн тулд IR хүлээн авагчийн модулийг дижитал зүү толгойн 2, 3, 4 -р үүрэнд линзийг самбарын бусад хэсэгт харсан байдлаар холбоно уу.

Дээрх зураг дээр 0xFD00FF код нь DFRobot IR алсын удирдлагатай товчлууртай тохирч байна. Tinkercad дээр ажилладаг код энд байна. Үүнийг туршиж үзэхийн тулд "Код", дараа нь "Цуваа монитор", дараа нь "Симуляцийг эхлүүлэх" дээр дарна уу. Энэ үед та сериал консолын текст гаралтыг харахын тулд виртуал алсын удирдлага дээрх товчлууруудыг дарж эхлүүлж болно.

Эдгээрийг алсын удирдлагын товчлуур бүрт тэмдэглээрэй. Дараа нь та алсын удирдлагынхаа товчлуурын кодыг нэмэхийн тулд эх кодыг өөрчилж болно.